DWR的七大誤解 - 戶外愛好者應該知道的事 你好,今天我想談談許多人對DWR(耐久撥水處理)的誤解。...
防水與撥水的科學差異:意外不為人知的基礎知識
防水與撥水的科學差異:意外不為人知的基礎知識
前言
熱愛戶外活動的佐藤先生最近在戶外用品店購買了一件昂貴的雨衣。當店員向他解釋「這件商品有高性能的防水和撥水處理」時,他心中浮現一個疑問:
「防水和撥水不是一樣的嗎?」
事實上,有許多人都有這樣的疑問。更讓人驚訝的是,即使是戶外用品店或居家用品中心,也常常將僅有撥水效果的產品當作「防水噴霧」銷售。這種混淆在許多網站上也很常見,錯誤的說明廣泛流傳。
在這篇部落格中,我將透過具體的例子來淺顯易懂地解釋防水和撥水的科學差異。我們也會提到「耐水性」的概念。
防水與撥水:完全不同的物理現象
結論來說,防水和撥水是完全不同的物理現象。它們不是「防水較弱的就是撥水」這樣的強弱關係,而是根本上不同的特性。
什麼是防水?
防水是指阻止水通過的功能。就如字面意思,是「防止」水通過。
例如,當我們將寶特瓶的水倒在乾燥的土地上時,水會滲入地面。這是因為地面沒有防水功能。相反地,如果將相同的水倒在塑膠袋上,水不會穿透袋子,而是積聚在上面。這就是「防水」的基本特性。
具體例子: 山本先生(35歲)在登山途中突然遇到下雨。他穿的普通風衣一開始能夠彈開水滴,但不久後,布料開始吸收水分,內層的衣服也濕透了。然而,同行的高橋先生穿著防水處理的雨衣,雖然表面看起來也吸收了水分,但經過兩小時的降雨,內層仍然完全乾燥。這是因為高橋先生的外套有特殊的防水膜塗層,阻止水分子通過。
防水性能通常以能承受多少水壓來衡量。例如「1000mm的防水性能」就是這類表述。數字越高,表示能夠承受更高的水壓(例如強烈的雨水或水下環境)。
什麼是撥水?
撥水是「讓水彈開的現象」。這與防水是完全不同的物理現象。
撥水的本質實際上在於「水本身的特性」。若沒有任何外力,水會自然形成球體。許多人可能看過太空中漂浮的水滴呈現完美球形的影片。這就是水的自然狀態。
然而在地球上,當水接觸到某個表面時,水與該表面之間會產生相互吸引的力。如果這個力強,水就會散開(親水性);如果這個力弱,水就會保持圓形並滾動(撥水性)。
具體例子: 田中先生(28歲)買了新車,並在經銷商處進行了「玻璃鍍膜」處理。在雨天,他注意到一個有趣的現象:在鍍膜處理過的車身上,雨滴保持美麗的球形並滾落;而在未鍍膜的頭燈部分,水則散開成薄膜狀。這表明相同的雨水在接觸不同表面時,行為完全不同。在撥水處理的表面上,水與表面之間的吸引力較弱,因此水靠自身的表面張力維持球形。
撥水性通常以「接觸角」來衡量。水滴與表面形成的角度越大,撥水性越高。通常,90度以上被判定為「具有撥水性」。接觸角超過150度時,有時被稱為「超撥水」。
什麼是耐水性?
耐水性是廣義上指「不易受水影響的特性」。與防水或撥水不同,它不是完全阻止或彈開水,而是表示能夠耐受一定程度的水分。
具體來說,耐水性有以下特點:
- 廣義的概念: 比防水更廣泛,表示對水有一定的抵抗力。可以說是一種能夠應對日常水濕但不完全防水的狀態。
- 產品例子: 「耐水手錶」能夠承受洗手或雨水,但不適合游泳或水中使用。
- 技術規格: 電子設備有IEC標準的IPX(Ingress Protection)防護等級,從IPX0到IPX8不等。數字越大,耐水性越高。
- 服裝的例子: 使用防水面料但接縫處沒有封條處理的外套,通常被稱為「耐水」而非「防水」。
- 化妝品等: 化妝品的「耐水性」表示接觸水後是否能保持功能。
耐水性不像防水或撥水那樣是明確定義的物理現象,而是從更實用的角度來看「能夠承受多少水」的相對概念。
實驗檢驗防水與撥水的差異
僅靠文字說明可能難以理解,因此介紹一個家庭也能進行的簡單實驗。
需要的物品:
- 保鮮膜
- 布(如抹布)
- 撥水噴霧
- 滴管或一小匙水
實驗步驟:
- 在桌上並排放置保鮮膜和布
- 只在布的一半噴灑撥水噴霧,並晾乾
- 在各個表面上滴水
結果:
- 保鮮膜上的水:不會散開,保持圓形水滴(具有撥水性)。而且不會滲透到下方(具有防水性)
- 普通布上的水:立即被吸收,滲透到下方或使桌面變濕(無撥水性,無防水性)
- 經撥水噴霧處理的布上的水:不會在布上散開,保持圓形水滴(具有撥水性)。但如果用力按壓,水會滲透到下方或使桌面變濕(無防水性)
通過這個實驗,我們可以看出防水和撥水是不同的特性。保鮮膜既防水又撥水,而撥水處理過的布雖然有撥水性,但沒有防水性。
容易被誤解的「耐水性」概念
「耐水」這個詞也常被使用,但它與防水和撥水又有所不同。
耐水意味著能夠耐受水(不易受水的負面影響),含義較廣。例如,電子設備的「耐水功能」通常意味著能夠耐受少量水滴或濕氣,但多數情況下並非完全防水。
具體例子: 佐々木先生(42歲)購買了一支「耐水手錶」。說明書上寫著「能夠承受日常生活中的水濕」,但在游泳池游泳後,他發現手錶內部進水了。這是耐水≠防水的典型例子。耐水手錶能夠承受洗手或雨水,但不適合游泳或水中使用。更高等級如IPX7或IPX8的防水手錶則能夠承受游泳或潛水環境。
實用比較:戶外產品中的防水與撥水
以戶外產品為例,來考慮防水與撥水的差異。
雨衣的情況
1. 完全防水型雨衣
- 特點:使用防水膜,接縫處也有封條處理
- 撥水性:通常表面也有撥水處理(水珠會滾動)
- 防水性:能夠承受高水壓(約10,000mm至20,000mm)
- 適合情況:長時間雨中活動,惡劣天氣的登山等
- 缺點:透氣性較差,容易出汗
2. 僅有撥水處理的風衣
- 特點:有撥水處理但沒有防水膜
- 撥水性:有(水珠會形成圓形並滾動)
- 防水性:無或低(能夠耐受短暫小雨,但不能抵擋持續降雨或水壓)
- 適合情況:短時間小雨,毛毛雨,防風等
- 優點:輕量、通常透氣性好,便於攜帶
具體例子: 小林先生(30歲)與朋友去爬山。由於預報可能有小雨,小林選擇了輕便的撥水風衣,而朋友則穿著完全防水的Gore-Tex外套。登山途中,他們遇到意外的大雨,小林的風衣約20分鐘後撥水效果減弱,開始吸水。而朋友的Gore-Tex外套雖然經過三小時雨水後撥水效果也減弱了,但內部仍然完全乾燥。這表明僅有撥水處理無法應對持續的雨水。
帳篷的情況
1. 防水帳篷
- 外層(飛行帳)有防水塗層,鋪在地面的地布也防水
- 接縫處有封條處理
- 一般具有2,000mm以上的防水性能
2. 棉質帳篷或無接縫封條帳篷
- 棉質帳篷採用撥水處理的棉布,棉纖維遇水膨脹以防止水滲透
- 無接縫封條的帳篷外層只有撥水處理,接縫處用折疊方式做簡易防水
- 能應對輕微雨水或晨露,但不適合大雨
- 通常只適合晴天使用(最多承受短暫的雨)
防水性與撥水性的維護和恢復方法
由於防水和撥水是不同的特性,因此各有適合的維護方法。
防水性的維護方法
- 使用後充分晾乾,防止接縫封條或防水塗層(帳篷)劣化
- 洗滌時輕柔處理,避免損壞防水膜
- 如果防水封條脫落,使用專用修復套件進行修補
撥水性的恢復方法
- 洗滌去除污垢(污垢會降低撥水性)
- 用烘乾機加熱或熨斗低溫處理(熱處理有時能恢復撥水性)
- 使用撥水噴霧或撥水劑重新處理,或送專業店處理
具體例子: 鈴木先生(39歲)注意到他使用了三季的雨衣撥水性下降。他先用專用清潔劑洗滌,完全晾乾後,在烘乾機中加熱20分鐘。撥水性仍未恢復,於是他使用市售撥水劑重新處理。處理後,雨水能漂亮地形成水珠並滾落,表明撥水性已恢復。但肩部有一處接縫封條脫落,那裡會滲水(防水性下降),因此他重新貼上防水封條。
總結:理解防水與撥水差異的重要性
防水和撥水是完全不同的物理現象:
- 防水:阻止水通過的功能
- 撥水:使水彈開並形成圓形水珠的現象
- 耐水:廣義上不易受水負面影響的特性
理解這些差異有助於為您的戶外活動選擇適合的產品。有些情況需要完全防水性能,而在其他情況下,輕量的撥水處理就足夠了。
例如,登山需要完全防水的雨衣,但在城市中遇到小雨,撥水處理的風衣可能就足夠應付。
購買產品時,準確理解「防水」和「撥水」的標註,為您的需求做出適當的選擇。最重要的是,記住這些特性通過適當的護理可以長期維持。