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雨衣的防水性能:能持續多久?~透過詳細數據與案例分析

作者:Takanori | 2025/4/29 上午 05:17:27

各位戶外愛好者好!今天我將探討一個許多人都很關心的問題:「雨衣的防水性能能持續多久?」讓我們透過具體數據和實際案例來深入探討這個話題。

防水性持續時間沒有明確答案

「雨衣的防水性能能持續多久?」這個問題即使對技術人員來說也很難回答。為什麼呢?因為防水性不是隨著時間逐漸減少的,而是根據使用情況有很大的變化。

如果只是將雨衣存放在衣櫃中,防水性能幾乎不會下降。防水性能下降只發生在實際使用或洗滌時。所以,「能持續多久」這個問題的答案實際上是「取決於你的使用方式」。

什麼是DWR?

DWR(Durable Water Repellent:耐久防水加工)是什麼呢?這是一種應用於面料表面的特殊塗層處理,能防止水分滲透到面料中,並讓水珠在面料表面形成珠狀滾落。

重要的是,DWR提供的是「防水性」,與「防水性能」是不同的。防水性能(耐水壓)指的是雨衣阻擋水分滲透的能力,而防水性則是指排斥水分的能力。這些是不同的功能。

降低防水性的三個因素和具體案例

雨衣的防水性能主要因以下三個因素而降低:

1. 污垢附著造成的降低

當污垢(特別是油脂類)附著在表面時,防水效果會顯著受損。例如,防曬霜沾到雨衣上,那個部位就不再能夠排斥水分了。

實際案例:一位登山嚮導報告說,在使用護手霜後觸摸雨衣袖口,該處的防水性能顯著下降,開始吸收雨水。

2. 與水親和導致的降低

反覆接觸水分會逐漸弱化防水處理。尤其是在長時間暴露於強降雨中時,特別明顯。

實際案例:觀察顯示,在連續三天的露營中使用的雨衣,到第三天時防水效果明顯下降,水珠不再在面料表面形成「珠狀」,而是開始擴散。

3. 摩擦導致的降低

物理摩擦會逐漸磨損防水塗層。特別是背包肩帶接觸的肩部和背部區域特別容易受到磨損。

實際案例:一位登山者在15次登山中使用同一件雨衣後發現,背包肩帶接觸的肩部區域防水性能下降,導致僅該部位被浸濕,而雨衣其他部分仍保持乾燥。

PFAS無氟化後防水持久性的科學數據

近年來,出於環保考慮,雨衣的防水處理發生了重大變化。傳統的「氟系」防水劑(PFAS)正在被「PFAS無氟」(不含氟)防水劑所取代。這種變化具體帶來了哪些影響呢?

防水加工的演變:從C8到C6,再到C0

防水劑根據其化學結構分為以下幾類:

  • C8:含有全氟辛基(C8F17基)的氟化合物 → 代謝物:全氟辛酸(PFOA)
  • C6:含有全氟己基(C6F13基)的氟化合物 → 代謝物:全氟己酸(PFHxA)
  • C4:含有全氟丁基(C4F9基)的氟化合物 → 代謝物:全氟丁酸(PFBA)
  • C0:不含有機氟化合物的防水劑

這裡的「C」數字代表碳原子數,數字越小代表安全性越高,尤其是從環境角度來看。

環境與健康數據

根據KRI的研究數據,C6代謝物在哺乳動物體內的蓄積率約為PFOA(C8代謝物)的1/100,而C4代謝物的蓄積率估計進一步降至1/10~1/100。例如,數據顯示人體內PFOA的半衰期(血液濃度減半所需時間)超過一年,這突顯了長期環境殘留的問題。

PFAS的環境持久性極高,有些物質完全分解可能需要長達1,000年。這促使了出於環保考慮向C0(無氟)選項的轉變。

防水性能與持久性的科學比較

各類型防水劑的性能特點顯示以下趨勢:

C8(長鏈氟化合物)

  • 高水分與油脂排斥性
  • 分子排列形成穩定的晶體結構
  • 摩擦和洗滌引起的降解較少

C6(短鏈氟化合物)

  • 相比C8略差的防水性
  • 分子排列更容易紊亂,結晶性較C8差
  • 相比C8,洗滌和使用造成的降解更快

C0(非氟系統)

  • 初始防水性相對良好但持久性成問題
  • 排斥油脂的能力顯著降低
  • 手部油脂和污垢容易破壞防水性

根據纖研新聞報導,「C8類型在表面形成整齊的晶體排列,提供高水分和油脂排斥性,而C6及以下則不會結晶,導致性能下降」。這一見解從分子水平解釋了防水性能的差異。

防水性的可觀察變化

Drop-proof調查顯示,從2014年到2015年的產品模型之間,許多戶外品牌從C8轉向C6處理,防水性能出現了明顯變化。具體而言,排斥水分的能力減弱,水更容易停留在表面上。

特別顯著的變化包括:

  1. 防水持續時間縮短(C8即使經過100多次洗滌仍保持效果,而C0在10-20次洗滌後顯著降低)
  2. 對油脂污漬的抵抗力降低(沾有皮膚油脂或食用油的區域會失去防水性)

長效防水的最新技術和維護方法

隨著PFAS無氟化導致防水持久性降低,讓我們看看用戶可以做什麼,以及製造商正在開發哪些最新技術。

尖端防水塗層技術

為了實現環保的PFAS無氟防水處理同時保持高防水性能,各種技術創新正在開發中。

利用面料結構的技術

為了補充非氟防水劑的性能,一些技術正在開發將創新融入面料結構本身。特別值得注意的是「生物模擬」技術,這種技術借鑒了自然界的設計理念。

例如,帝人前沿的「Lectus」模仿蓮葉表面結構,在織物結構中融入微小凹凸以排斥水分。同公司的「Minotec」僅在平紋織物的水平方向創造凸起結構,讓水珠通過點接觸沿溝槽滾落。這些方法通過物理結構增強防水性,補充了化學防水劑的功能。

使用納米技術的新一代防水處理

最近,使用納米級微粒在纖維表面應用超薄膜塗層的技術已經商業化。與傳統處理相比,這些技術使用更少的防水劑提供更高的效果,同時減少環境影響。

防水塗層技術

專業防水處理服務採用「防水塗層」技術,最大限度地減少C6氟化合物分子排列的混亂。這實現了接近C8的防水效果,同時減少環境影響。

家庭可行的最新維護方法

1. 利用浸泡型防水劑

雖然噴霧型防水劑難以均勻塗布,但最近「浸泡型」防水劑受到了關注。

例如「超級防水清」等產品,只需將衣物浸泡在水溶液中就能實現均勻的防水處理。根據Jigging Soul的測試,一次處理就能在衣物內外提供均勻的防水效果,比噴霧防水劑更有效率。這也很經濟,每件衣物的成本約為1美元。

同樣,Finetrack的「Care Fine Water Repel」也是一種浸泡型防水劑。YAMAP MAGAZINE驗證確認一次處理後,即使經過約10次洗滌仍能保持防水效果。

2. 科學證實的熱處理方法

熱處理對恢復防水性很有效,這些方法也在不斷改進。ForR測試顯示,適當的熱處理可以「重新激活因摩擦或污垢而平坦化的防水基底」。

具體方法包括:

  • [推薦] 烘乾機:低溫設置約20分鐘(均勻處理整件衣物)
  • 吹風機:距表面約10厘米,以60°C溫風吹約30秒
  • 熨斗:使用保護布並以低溫設置輕壓

這些方法獲得專家推薦,對輕微的防水性下降特別有效。

科學的防水維護週期

根據最新研究,以下維護週期被推薦以最大化防水性:

  1. 使用後立即護理:使用後立即輕輕去除污垢
  2. 定期洗滌:使用專用洗滌劑進行精細洗滌(至少沖洗兩次)
  3. 通過熱處理激活防水基底:烘乾機中進行適當熱處理
  4. 防水性下降時重新處理:使用浸泡型防水劑重新處理(數次洗滌後)

Drop-proof調查表明,「不使用不會降低防水性,但使用會降低防水性」,因此根據使用頻率建立適當的維護週期很重要。

創新的一步護理產品

最新護理產品包括「一洗」型產品,可同時洗滌和應用防水處理。這些產品節省時間並提供均勻的防水效果。然而,它們的防水性能通常不如分別應用的洗滌劑和防水劑。

品牌特定舉措

各戶外品牌都在應對防水性能挑戰:

巴塔哥尼亞: 他們的目標是到2025年所有膜和防水處理都不含有意使用的PFAS。他們專注於開發同時保持高防水性和PFAS無氟的技術。

GORE-TEX: 他們推出了PFAS無氟DWR產品,並表示「不必擔心洗滌造成的損壞;實際上,洗滌對最大限度發揮功能至關重要」,從而推廣正確的維護信息。

Mammut: 表示「PFC無氟標籤是使用環保防水劑的產品的證明」,向購買者告知適當護理的重要性。他們推薦定期洗滌和防水恢復處理。

結論

雨衣防水性的持久性根據使用頻率、使用環境和維護頻率而有很大差異。無法給出「持續X個月」這樣的明確答案。

雖然轉向環保的PFAS無氟防水處理對全球環境是顯著正面的,但它也在防水性能持久性方面帶來了挑戰。然而,通過適當的護理和使用方法,這些挑戰是可以克服的。

全球研究和開發提供高防水性和持久性同時保持PFAS無氟的技術仍在繼續。在開發出更好的技術之前,我們用戶應該保持定期護理習慣,並支持減少環境影響的選擇。

為了愉快的戶外活動,讓我們實踐適當的護理,使我們喜愛的雨衣長期保持舒適和功能性!