帳篷、沖鋒衣、背包最重要的功能之一是在雨天讓你保持干爽,這一功能是通過使用防水織物來實現(xiàn)的。
例如,在傳統(tǒng)的雙層帳篷中,外帳一般都有防水涂層,帳篷的地墊也是帶有防水涂層的織物。
通常在高端帳篷中使用尼龍,在較便宜的帳篷中使用聚酯。
然而,單靠機(jī)織織物是不能夠防水的,生產(chǎn)防水織物的最常見方法是在織物上涂上防水涂層,涂層是一種液體,該液體粘附在織物上,然后固化,使織物防水。
織物在染色和整理后,織物涂層機(jī)將施加一層或多層涂層(有時在織物的每一面使用不同的涂層)。
不同的涂層具有不同的特性,使其成為特定應(yīng)用的理想選擇。
織物的重量和成分以及預(yù)期用途都是涂層選擇的重要因素。
在本文中,我們將通過帳篷中最常見的防水涂料進(jìn)行闡述與對比,包括:聚氨酯 (PU) 、聚醚聚氨酯 (PE)和有機(jī)硅, 以及它們的組合。
一、防水性能的量化標(biāo)準(zhǔn):
在探討防水涂層之前,我們先來了解一下戶外行業(yè)是如何量化防水性能的。
防水性通常使用靜水壓頭(HH) 來測量。
形象化一點來說,想象有一個高大的管子,其底端有一塊織物,管子里充滿水,直到它浸透織物,水開始滲透織物時管中水的高度(以毫米為單位)稱為靜水壓頭等級。
這就是為什么防水的單位是毫米(mm),如果織物的靜水壓頭等級為1000毫米或更多,則通常認(rèn)為織物是防水的。
二、防水涂層的其他屬性:
防水涂層在特定的應(yīng)用中,比如帳篷與沖鋒衣選擇涂層時,涂層還有幾個必須考慮的屬性:
1、防水性:
雖然PU、PE、硅膠三種主要涂層都是防水的,但有些材料不能達(dá)到非常高的靜水壓頭等級,有些材料會吸收水分,或者在長時間暴露于潮濕空氣時也會“濕透”。
2、耐久性:
涂層會通過增強(qiáng)或降低織物的彈性來影響織物的撕裂強(qiáng)度。
3、壽命:
涂層的壽命是有限的,霉菌生長和水解(涂層分解)等因素比其他因素更容易影響某些涂層。
4、接受阻燃劑的能力:
在將涂層應(yīng)用于織物之前,必須將阻燃化學(xué)品與涂層混合,阻燃化學(xué)品只能與PU和PE材料結(jié)合使用,不能與有機(jī)硅結(jié)合使用。
三、聚氨酯 (PU):
聚氨酯是一類廣泛的聚合物,包括三種常見織物涂層中的兩種:聚酯聚氨酯 (PU) 和聚醚聚氨酯( PE / PeU )。
因為PU比PE更常見,當(dāng)戶外行業(yè)說“聚氨酯”時,他們一般是在談?wù)摼埘ゾ郯滨?PU)。
1、PU涂層的優(yōu)點:
PU 提供了均衡的屬性平衡,這就是為什么它是迄今為止最受歡迎的帳篷面料防水涂層。
PU 可以達(dá)到高靜水壓頭等級,可以接受符合CPAI-84 標(biāo)準(zhǔn)的阻燃劑,價格便宜,并且不會像PE涂層那樣降低織物的撕裂強(qiáng)度。
對于會暴露在大量濕氣中的帳篷,經(jīng)常使用PU涂層,它們可以達(dá)到超過10000毫米的靜水壓頭額定值,并且在各種條件下都能很好地工作。
2、PU的缺點:
PU的第一個缺點是它會降低所用織物的撕裂強(qiáng)度,發(fā)生這種情況是因為涂層影響織物的滑動方式,壓力更加集中,織物更容易撕裂。
長期防水性是PU涂料的另一個缺點,但PU涂層實際上是親水的,如果他們長時間接觸水,它們會慢慢吸收水,如果環(huán)境中有足夠的水分,水最終會浸透PU涂層并穿過織物,導(dǎo)致涂層織物漏水。
但是,水實際滲入帳篷而言,這很少成為問題,因為這個過程非常緩慢,如果你在特別潮濕的地區(qū)或帳篷下積水的地方長時間露營,可能會出現(xiàn)問題。
氣味是PU涂層水解反應(yīng)的副產(chǎn)物,涂層發(fā)生水解或水解的傾向被稱為水解穩(wěn)定性,在這里討論的三種涂層(PU、PE 和有機(jī)硅)中,PU涂層的水解穩(wěn)定性最差。
隨著時間的推移,PU涂層會與空氣中的水分發(fā)生反應(yīng)(該過程會因熱量而加速)并分裂聚酯聚氨酯分子,該反應(yīng)的產(chǎn)物有異味,我們許多人也體驗過從舊帳篷中散發(fā)出的惡臭異味。
因此,將帳篷存放在陰涼、干燥、黑暗的地方可以盡可能地延緩水解反應(yīng),但這個反應(yīng)是遲早會發(fā)生的,臭味是不可避免的。
帶有PU涂層的織物基本上都具有保質(zhì)期,這可能需要十年或更長時間,但即使你非常小心地對待它,它最終也會水解。
3、SiL/PU涂層:
PU涂層通常與有機(jī)硅涂層一起應(yīng)用于帳篷中,這種組合通常被稱為sil/PU,這類織物的一側(cè)(通常是內(nèi)側(cè))涂有PU,另一側(cè)涂有硅膠。
這種組合兼具了有機(jī)硅的一些優(yōu)點(更疏水、更好的長期防水性等),然而,這也有一些缺點。
首先,sil/PU織物的撕裂強(qiáng)度仍然低于涂層前織物的撕裂強(qiáng)度,這主要因為有PU。
此外,由于兩種涂層不是同時附著上的,因此,在織物的每一側(cè)實現(xiàn)理想的厚度是一個棘手的問題。
不能讓有機(jī)硅完全滲透到織物中,如果浸入太深,可能會導(dǎo)致PU涂層附著力降低,因為幾乎沒有東西能附著在硅膠上(這就是為什么硅膠是許多工業(yè)潤滑劑的首選材料),如果將PU涂層附著于有機(jī)硅飽和的織物,它可能會過早剝落,從而導(dǎo)致防水性受損。
四、聚醚聚氨酯(PE):
聚醚聚氨酯(PE)是用于戶外應(yīng)用的聚氨酯系列中的另一個成員,它遠(yuǎn)不如PU常見,是因為它更貴一些。
PE與PU具有相似的特性,但防水性、耐用性和壽命都優(yōu)于PU材料,一般來說,PE用于更惡劣環(huán)境下的大帳篷。
PE也是探險帳篷中相當(dāng)受歡迎的地墊面料選擇,在這種情況下,重量不太重要,長期耐用性至關(guān)重要。
PE涂層同樣會損降低物的撕裂強(qiáng)度,但是,它不像PU涂料那樣吸水,它具有疏水性,即使與水長時間接觸,它也不會被浸濕。
就耐用性而言,PE涂層織物具有極強(qiáng)的防霉性能,因為涂層使織物內(nèi)部保持干燥,所以沒有水分來支持霉菌生長。
與PU涂料相比,PE涂層的另一大優(yōu)勢是其出色的水解穩(wěn)定性,它們更不易被水解。
如果你擔(dān)心長期耐用性,或者你主要將在炎熱潮濕的地方使用帳篷,請考慮使用PE涂層織物的帳篷,雖然PE材料并不是那么容易選擇,因為它們還沒有被行業(yè)完全接受,但是,預(yù)計PE涂層的產(chǎn)品會變得越來越流行。
五、硅酮(有機(jī)硅):
有機(jī)硅是在當(dāng)下有著廣泛應(yīng)用的一類化合物,它有不粘、化學(xué)惰性、疏水等化學(xué)特性,這使其成為防水帳篷織物的優(yōu)良材料。
為了將純有機(jī)硅涂層與sil/PU涂層區(qū)分開來,它們通常被稱為sil/sil織物,這表明在織物的兩面都涂有有機(jī)硅。
使用有機(jī)硅涂層的織物有特別多名稱,如,silnylon(指已涂有有機(jī)硅的尼龍)和silpoly(指有機(jī)硅涂層聚酯)。
與聚氨酯(PU和PE)不同,有機(jī)硅是一種無機(jī)聚合物,構(gòu)成有機(jī)聚合物的分子具有碳主鏈,而有機(jī)硅則圍繞高度穩(wěn)定的Si-O鍵構(gòu)建,這是有機(jī)硅化學(xué)惰性的基礎(chǔ)。
有機(jī)硅不太容易與其他化合物發(fā)生反應(yīng)(例如水解),這就是為什么可以制造出可安全用于烹飪工具或人體植入物等應(yīng)用的硅膠。
可應(yīng)用于織物的有機(jī)硅的量受織物厚度的限制,所以有機(jī)硅涂層的主要缺點是當(dāng)你使用輕質(zhì)織物時,很難得到高于1500毫米的靜水壓頭等級。
有機(jī)硅具有無與倫比的防霉性能,未見過有機(jī)硅涂層織物上霉菌生長的案例。
最重要的是有機(jī)硅涂層不會水解,這是一個最大的優(yōu)點,只要你妥善存放帳篷,你的sil/sil織物將比所有其他涂層和混合涂層組合產(chǎn)品更耐用。
有機(jī)硅的另一個巨大好處是,與PU和PE不同,有機(jī)硅涂層實際上增加了它們所應(yīng)用的織物的撕裂強(qiáng)度。
事實上,有機(jī)硅已被證明是制造耐用、可靠防水的織物的最佳材料,與PU和PE涂層相比,有機(jī)硅涂層織物的使用壽命更長,并且具有更多的優(yōu)勢。
有機(jī)硅面料的平均成本明顯高于sil/PU面料,具有sil/sil涂層的相同底布比具有sil/PU涂層的成本高出10-30%。
但是我們有理由相信有機(jī)硅涂層面料處于改變帳篷設(shè)計和建造方式的最前沿。
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