校長親自實驗,向大家揭示為什麼商家說的具有防水功能的服裝實際不防水?
我們在買便攜風衣或徒步鞋的時候,經常聽到商家說具有防水功能,可購買後實際雨中淋的時間稍微長一些就並不防水了,一般小雨還湊合。這是怎麼回事?清華材料學輟學博士,並擁有多年戰術服裝研發經驗的蔣校長告訴你,商家向你故意混淆了防潑水與防水的概念,下面聽校長慢慢給你講。還有親自做的趣味實驗哦。
首先看看衣服防雨防水的歷史。穿得乾爽是人類一直以來的追求,因此千百年來,人類一直在琢磨如何讓自己穿的服裝能夠防雨防水,常用的辦法有兩種:
【方法1:直接採用能防水的材料做衣服】
最早的人們,從大自然中尋找能夠防雨的材料,比如咱們中國人,很早就採用植物來製作防雨的衣服,用棕櫚樹的纖維做成的蓑衣,一直被中國人乃至東南亞人廣泛使用。
紐因特人(即「愛斯基摩人」)作為海邊的狩獵民族,就地取材,用 海豹或者鯨魚的腸子作為原料,也作出一套防水功能很棒的海腸雨衣。
同理,使用動物皮毛製成防水衣服,也曾經在全世界廣泛使用。
【方法2:對布料進行防水處理】
南美洲的土著居民,很早就開始在布料或鞋子上塗從橡膠樹上割出的橡膠液,起到防水的作用。
而中國人很早就開始在棉布上刷上一層油或漆,製成油布來防水,因為在中國,油的來源比生漆多,所以用油比用漆更廣泛一些,比較成熟的是桐油。直到今天,一些油布傘、油布衣等生產廠家還在用桐油來製作油布,後來還嘗試過用蠟來防水。這種通過加塗層的辦法來防水,曾經是17-18世紀歐洲的主流。老蔣自己就曾經做過實驗,在鞋子上塗上蠟,然後用熱吹風把蠟吹融,然後這雙鞋就能夠防水啦!等到了19世紀,蘇格蘭化學家查爾斯·麥金托什(Charles Macintosh)用煤焦油、清油與橡膠溶液粘合兩層橡膠做出了不透水的雨衣,從此以後,橡膠雨衣在英文中被叫做mackintosh。
橡膠雨衣乃至後來塑料材質的雨衣,防水效果很好,但是不透氣,穿久了渾身大汗,體感很差。
於是,現代就出現了防水透氣面料,廣義的防水透氣面料有兩類:防水和防潑水面料?兩者有啥差別呢?校長當年上學最怕老師講乾巴巴、枯燥無味的理論,因此今天請上我的美女助手,為大家做兩個簡單的測試,通過這兩個測試,大家就能夠了解防水(waterproof)和防潑水(water repellent)的差別。
- 測試1:潑水測試
為了做實驗,我的助手分別穿上了防潑水和防水的兩件衣服。
問:如果把水潑灑在這兩件衣服上,會出現什麼結果呢?我請助手用杯子將水潑在衣服上,發現:水珠在防水和防潑水出現了同樣的結果,直接滴落。
測試1結果:把水潑在衣服上,無論是防水還是防潑水面料,都出現水珠迅速滴落的情況。
為什麼會這樣?
因為:
防潑水處理後的織物表面有很低的表面張力,水滴落在織物表面時,水滴的表面張力遠大於織物表面的張力,因此水滴表面收縮呈球狀,迅速以水珠的形式從織物上滑落。
至於防水面料,更容易理解:
防水面料中有防水層,水滴根本無法滲透通過面料。
潑水試驗沒看出兩者的差別,校長決定來個狠一點的:
如果分別用兩件衣服的帽子養魚,會出現什麼樣的結果呢?
- 測試2:養魚測試
先把兩條小魚放進了防水和防潑水的帽子中,會出現什麼結果?
助手很擔心魚兒是否能經受考驗,在為魚兒祈禱。
放在一起對比測試更能看出效果。左右各一條小魚,剛開始好像沒啥差別,10分鐘後,右邊的抗潑水怎麼好像水有點少啊?
這時將帽子提起來,發現有差別了:防水面料的帽子很正常,,而防潑水的帽子已經滲透過來了,趕緊停止試驗,兩條魚都是校長厚臉皮借來的。
測試2測試結果:防水比防潑水提供更持久的防水性能,防水產品是通過耐水壓測試,而防潑水面料通常不進行抗水壓測試,只進行淋雨測試
借張圖讓大家更容易理解:長時間帶壓力浸水後,左邊防水的木塊保持不變,而右邊防潑水的木塊則被攻陷防線,出現滲水現象。
好了,大家都明白了吧,防水(waterproof)和防潑水(water repellent)是有差別的:
防潑水的主要原理是減少水在面料的吸附,使水能夠在面料表面被「撥開」;防水則形成一道不透水的屏障,將水拒之於外。
防水產品比防潑水產品能夠更加持久的防水,防水面料物理及化學性質更穩定,通常不會由於洗滌和長時間使用而失效。
防水產品比防潑水面料具有更高的抗水壓指標,而防潑水面料則通常不進行抗水壓測試,只進行淋雨測試。
現在大家明白了嗎?購買防水服裝時一定要向商家詢問清楚是防水還是防潑水。很多商家故意把防潑水說成防水。
………………
在上篇文章中校長提到的車輛是這個結構使用的。
沒錯,校長受邀參觀了國家地震緊急救援訓練基地。別走開,後續更精彩。
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