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【登山補給站小教室】 風雨衣初次選購指南 (一)構造原理基礎篇

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裝備報告

keepon(編輯)

2015/2/4


重點提要

一、分清楚:防水/抗水/防潑水 的差異

二、防水透氣三要素:1.布料孔隙差異、2.蒸氣壓、3.薄膜材質

三、兩大薄膜材質:無孔質親水性膜層、微多孔疏水性膜層

四、外套構成:2層、2.5層、3層

 

一、分清楚防水/抗水/防潑水 的差異

 

戶外用品界有一句老話:能夠做到一件「防水」的雨衣很容易,但是要做一件既防水,又能快速排出「水氣」的風雨衣就很困難了。

 

首先,我們要定義一下「防水」這個名詞。請看下表:

百分之百防水材質如塑膠,材質緊密,水與空氣都無法穿透。

 

抗水材質利用自身孔隙差異,水珠無法通過,水蒸氣可以通過,以達到抗水透氣的目的。

 

防潑水的材質孔隙又更大,無法抵擋太大的水壓,但相對透氣性較好。

 

 

 

二、防水透氣三要素:1.布料孔隙差異、2.蒸氣壓、3.薄膜材質

1.布料孔隙差異

「防水透濕」,簡言之,要能夠阻擋雨水,且能排出水蒸氣(vapor)。在此用「透濕」而不用「透氣」的名詞,是因為排出的並不是二氧化碳、氧氣等空氣,而是排出汗氣、濕氣。
大家可以把下圖紅色部分,想像成布料及其孔隙。

水蒸氣分子直徑約為0.0004微米,而水滴直徑約為1,00~3,000微米。而布料的孔徑約為0.2~10微米。因此,透過粒徑大小不同,進而達成布料「防水透濕」第一個因素。

 

2.蒸氣壓

我們都知道壓力大小差異會造成空氣流動。

在穿著雨衣健行時,雨衣內部的體溫、濕度所造成的蒸氣壓,遠大於雨衣外的蒸氣壓時,水蒸氣就能快速排出。

 

3.薄膜材質

市面上防水透濕膜層可分為「無孔質親水性膜層non-porous membrane」、「微多孔疏水性膜層porous membrane」兩大類。材質不同也影響水汽所排出的方式。

 

三、兩大薄膜材質:無孔質親水性膜層、微多孔疏水性膜層

 

1.無孔質親水性膜層:

材質通常為PU聚氨酯(Polyurethane)

利用薄膜親水性特性,將身體汗水以內層吸濕、中層擴散、外層排濕等階段達到排汗目的。其薄膜孔隙小於0.001微米,因此能將雨水阻隔在外。

2.微多孔疏水性膜層:

顧名思義就是膜層有許多微小孔隙。材質為ePTFE1薄膜,是一種經特殊加熱後,迅速延展的鐵弗龍(聚四氟乙烯)材質,每平方英吋有90億個微孔隙,比雨滴小了20,000倍,比水蒸氣大了700倍。

 

下圖以eVent™微多孔膜層(左圖)為例,對照PU無孔質親水膜層(右圖)。

在顯微鏡下一看孔洞分布,就能很明顯比較兩者的透氣性。但是一般的情況下,消費者是無法用肉眼判斷的,因此只能從知名、有信譽的布料品牌去加以判斷。

 

四、外套構成:3層、2.5層、2層

上述兩種防水透濕膜層,並無法直接做成外套,而需搭配不同材質組合成為一件完整的雨衣。

 

機能風雨衣依組合結構分成3層、2.5層或2層。在此以eVent™布料圖示為例。

3層風雨衣

由外層、中層防水透氣薄膜、內層「結合」為一。

 

外層表布,由nylon(尼龍)或polyester(聚酯纖維)製成,通常在出廠時上一層防潑水處理(DWR)於表布上,以降低雨水停留在衣物上的時間。

 

中層則是防水透氣薄膜,也是防水透氣功能的關鍵,大家耳熟能想的GORE-TEX®和eVent™材質就是此層。

 

最裡層內襯,通常由尼龍或聚酯纖維製成,是與皮膚最接近的一層,主要目的是保護防水透氣薄膜,以免與身體油汙接觸影響其功能。另一方面為其穿著舒適性著想。

2.5層風雨衣

由表布、防水透氣薄膜及「0.5層」格紋印刷結合為一。利用輕量化的格紋印刷科技取代傳統布料內襯,減輕重量。

 

以下為Atuna之2.5Layer示意圖

2層風雨衣

由表布、防水透氣薄膜組成。

因為防水膜缺乏保護,因此在製成衣物時通常會再加上一層內襯來保護防水層。內襯的部分是「分離」而不是與外層「貼合」的。最常見的型式為網眼布。

看完分層構造後,可以依照您的活動類型,來選擇所需要的外套。

以活動來分,3層外套耐磨度高,適合穿越叢林、風雪地攀登、攀岩等高強度活動。2.5層外套適合強度稍低的健行活動。2層外套也可拿來健行,但更適合跑步、旅遊的用途。

 

結論

了解風雨衣作用原理與結構後,我們可以得到一些結論,做為選購時的參考依據。

 

1.外套的透氣度反映在材質上面,一般而言,微多孔疏水性膜層會比無孔質親水性膜層還要透氣。

 

2.依照活動型態,來挑選不同分層結構的外套。



有了這些基本概念後。在之後的章節中,我們會介紹不同品牌廠商,所推出的不同「防水透氣薄膜」。針對其防水透濕性能,與結構製程做一比較。