关于冲锋衣的原理

很多品牌的冲锋衣都提到Gore-Tex一词

Gore-Tex是美国W.L. Gore & Associates公司的注册商标，为1976年由Wilbert L. Gore、Rowena Taylor与Robert W. Gore（Wilbert L. Gore之子）共同发明的防水透气性布料。此种布料广为用在登山及御寒等户外衣着之用。他们取得的专利为（英文）美国专利 3953566。

Gore-Tex面料

Gore公司的王牌产品。它的学名polytetraflouroethylene(PTFE)，Gore-Tex是一种多孔的薄膜,它需要压合在一层尼龙材料里面才可以做衣服面料。因为它的小孔比水滴小而比水分子大，所以理论上讲可以防水透气。透过冲锋衣裤的网状内衬，你会看到压合在尼龙材料上面的白色胶状薄膜。3层(3-ply)Gore-Tex是2层的材料里面又加上了一层透气的材料。因为3层面料紧粘在一起，你就看不到里面那层Gore-Tex薄膜。它的优点是里面那层面料可以更好的保证Gore-Tex薄膜不被磨损，但它的缺点是比2层Gore-Tex重，而且透气性稍逊；不过现在gore-tex一些顶级产品不在存在这种缺点。因为绝大部分Gore-Tex都是压合(laminate)在尼龙材料上，你摸着的感觉是一层。我用Gore-Tex产品的感觉是防水不错，总的来说，Gore-Tex综合效果还不错，是目前最常用的防水透气产品。当然，这几年Gore-Tex炒的太没谱，希望大家不要迷信它。而且它的冲风衣等不能用洗衣机洗，否则性能会越来越差。
Gore-TexPacLite

这是Gore公司最新的防水透气材料。它比一般的Gore-Tex轻至少15%,压缩后装包体积也很小。实际上，采用PacLite做的冲锋衣非常轻。TNF用PacLite做的AmaDablam冲锋衣只有传统的MountainJacket一半重。
其它的几种牌子

Omni-Tech是Columbia公司的一项专利，它与Gore-Tex材料一样具有防水、防风、透气的功能。面料表面加有DWR（DurableWaterRepellent）防水涂层，令雨水无法渗入。并于面料底层压上透气膜，帮助排出体汗，加上接线处的压胶处理，使之具备了艰苦环境下的专业功能。即便经过20次的洗涤，仍能保持80%的防水效果。 　　

SympaTex是VAUDE公司的一项专利，它与Gore-Tex材料一样具有防水、防风、透气的功能。常用在公司自己设计制造的冲锋衣、裤上。 　　

exApore这是JackWolfSkin公司自己研制的一种具有防水、防风、透气功能的材料。现在特种化学产品种类繁多，欧洲亚洲类似的产品也不少。也许它们名声上面比不了XXXX-Tex,但真正的功能相差不会很大。 　　

GORE-TEX是美国W.L.GORE公司在使用PTFE的实验中发现它在薄膜状态时，每一平方寸有多达90亿个小孔，这些小孔的大小是水滴的2万分之一，但又比水蒸气分子大700倍。此外它又柔软坚韧，故为顶级的防水透气面料 　　此材料被驴友戏称为"狗太死"

GORE-TEX面料特点

防风性

在此之前，纺织界对兼顾防水及透气的要求并无理想之解决方法，现有材料只能低度防水及透气，或者不能兼顾。GORE-TEX的出现改变了这一切。并且虽然GORE-TEX本身并不保温，但由于空气分子难以穿透，十分挡风，故表现出极佳的保温性能。

防水性

一般防水尼龙的防水度只有1000-2000mm（水柱压），只能承受一般骤雨；稍佳者5000mm（水柱压），可以承受大雨；美国军部之标准也才7000mm（水柱压），而GORE-TEX的防水度高达20000mm（水柱压）！

透气性：

透气性的规格是g/m/24hr（单位面积在固定时间内通过的水蒸气量），一般防水透气布料只有2000-3000g/m/24hr，而GORE-TEX之透气量高达8000-10000g/m/24hr！ 　　GORE-TEX性能之超卓，是绝大多数世界顶级探险队之标准装备，从珠峰到南北两极到太空宇航员，无他，皆因无法找到比GORE-TEX更好的材料。

清洗容易

使用普通洗衣粉在温水中轻搓洗，或慢速机洗。可用干衣机及低温熨斗

GORE-TEX布料的种类
1. 三层3-layer

gore-tex面料制品
GORE-TEX膜如三文治般夹于面布和里布之间，制作时较为简单，且故价格较便宜，亦较为耐磨，但穿着硬挺不及其他舒适；
2. 双层2-layer

GORE-TEX膜只加于面布之上，在制作成衣时另加内里，制作繁琐，故价格略高，但成衣较为柔软舒适，亦更为通风；
3. 里布liner

GORE-TEX膜只加于里布之上，外层则是经GORE测试合格之高拨水透气布，因面布可由设计者自由选择，故款式可作出多种变化，成衣最为柔软舒适，更为通风。

关于Gore-Tex防水透气原理的探讨：
什么是GORE-TEX&reg面料

GORE-TEX®

面料是由我们的GORE-TEX®薄膜和高性能纺织面料复合而成，并采用创新技术的粘合剂进行密封，从而能够提供持久的防水保护。 　　

薄膜 　　

GORE- TEX®薄膜是所有GORE-TEX®产品的核心。其每平方英寸的微孔多达90亿个。这些微孔的大小只有一滴水的两万分之一，但是它们比一个水分子的体积大700倍。这样，GORE-TEX®薄膜就可以在彻底防水的同时让汗水排放到薄膜之外。此外，薄膜中还添加了一种疏油性物质，能防止体油或驱虫剂对薄膜的损害。
工作原理

防水 　　

具有微孔结构的GORE-TEX®薄膜造就了GORE-TEX® 面料彻底的防水性能。每个微孔的大小大约只有一滴水的两万分之一，这就意味着，外部的水分都无法透过薄膜，无论是雨水，雪水还是您踩到的污水坑都不例外。

透气

GORE-TEX®薄膜的微孔大小是水汽分子的700倍，所以汗液能透过微孔轻易地蒸发掉，从而保证您从内到外都干爽舒适。当您运动的时候，良好的透气性是保证您舒适的一个重要因素。

防风

您浑身发抖吗？这可能是风冻效应所致。当冷风透过您的衣服，带走您身体敏感的微气候所储存的热量时，这种效应就会产生。而GORE-TEX®薄膜具有不可穿透的防风层，能阻挡狂风侵袭，保证您的舒适。您的衣服是透气的，而寒风却无法进入。

网上有很多关于GORE-TEX的介绍都把“这些微孔的大小只有一滴水的两万分之一”中的“水滴”说成了“液态水分子团”。这很显然是不对的。做一个简单的乘法，20000*700=14000000，难道液态水分子团比水分子大一千四百万倍？

可见GORE-TEX防水的原理不是薄膜的微孔比水分子团小，而是比水滴小。但这里有一个疑问，如何界定水滴的大小呢？GORE公司所说的水滴到底是多大的一滴呢？网上普遍的说法是一滴水0.05毫升，似乎这还是一个国际标准（有待考证）。那么我就姑且按照0.05毫升计算。可得比水滴小两万倍的孔隙直径约为1.15*10^-7 m，水分子的直径按照4×10^-10 m计算，则这个孔隙比水分子的直径大了287.5倍。虽然比官方的700差了些，但数量级至少是对的。由此可见微孔是比水滴小，而非比水分子团小。另外，大概GORE公司的一滴水要比一般的水大一些，呵呵。

由于水的表面张力的存在，水分子总是聚集成水滴（是水滴，不是分子团），在压力较小的时候，表面张力能够与使水向面料内渗透的压力相平衡，所以水不会渗漏。当压力增大到一定程度时，表面张力不足以维系这个平衡，所以水滴就碎裂成更小水滴，从而发生渗漏。所以基于EPTFE类的薄膜的面料防水性能通常都以所能其承受的水压值表示。

所以GORE-TEX也不是绝不透水的，只是在自然界中一般水滴的直径远大于薄膜孔隙，且在自然界中难以达到使其发生渗漏的水压，所以可以在恶劣天气中保持干爽。

因为薄膜上孔隙的存在，薄膜内外的环境可以认为在气相是相通的。薄膜上的孔隙大小就决定了薄膜透气性的强弱。孔隙大，则透气性强，但由于允许通过的“更小的体积单元”体积增大，即水滴更容易碎裂，所以防水性能变差。相反，孔隙小，则透气性变差，而防水性能增强。所以防水和透气是一对矛盾，而GORE-TEX，event等比较成功的面料则是在其中取得了比较好的平衡。

虽然GORE公司承诺“keep you dry”，但并非所有时候都能这样。虽然GORE-TEX是透气的，但其透气程度显然还没有强到足以让在剧烈运动时让汗水能够迅速蒸发，所以GORE公司的官方介绍里讲到GORE-TEX要配合排汗内衣穿着，也是为了减少体表的潮湿感觉。

在下面的2种情形中，虽然没有发生渗水，人却依旧会有潮湿感。这并非因为面料的防水性不够，而是因为透气性不足。 　　1、当外部环境足够寒冷而穿着GORE-TEX外套的人又恰好在剧烈运动时，在体表蒸发的水蒸气将有可能在GORE-TEX面料内侧冷凝转化为液态水，这些液态水必须在GORE-TEX面料内侧再次蒸发转化为水蒸气后才能穿过薄膜上的孔隙。而且这些附着在GORE-TEX面料内表面的水又会阻塞住一部分薄膜上的空隙，使透气性能进一步变差。

2、当GORE-TEX面料外侧被水浸透，或者说被水覆盖时，与（1）中的情形类似，这些水也会阻塞薄膜上的孔隙，是其透气性变差。而汗水蒸发后的水蒸气在GORE-TEX面料内表面凝集，发生（1）中所述的情形。为了避免面料外侧被水浸透，GORE-TEX面料外表面都会做拨水处理（DWR）。这种聚合体涂层能促成水珠形成从织物表面滑落，而不是被织物吸收。但这种涂层并不是永久性的，拨水功能会由于日常穿着磨损、灰尘、清洁剂、杀虫剂和其他杂质的侵害而逐渐消失。而且从我实际穿着的经验看，这种涂层相当容易失效。

另一个问题是，GORE-TEX透气作用和对于液态水的阻隔作用都是双向的。汗液蒸发后转化成的水蒸气能够穿透GORE-TEX薄膜的前提是薄膜两侧存在水蒸气的浓度差。如果薄膜两侧水蒸气浓度差很小，则水蒸气穿透薄膜的速度就会很缓慢。如果不存在浓度差或者外界水蒸气浓度大于内部时，将体表的水蒸气将很难穿过GORE-TEX薄膜，甚至外界的水蒸气还会穿透薄膜。这并不是说GORE-TEX在这种情况下会变得不透气，而是在外界湿度很大时GORE-TEX薄膜透水蒸气的效果会大打折扣。

网上有说法称GORE-TEX的透气原理是面料内侧的温度高于外侧而产生的气压差，这很显然是以讹传讹把浓度差传成了气压差。衣服都是处在开放环境下的，怎么可能产生足够的气压差呢。另外的一些说法神化了GORE-TEX的透水蒸气性能，认为在外侧湿度大于内侧湿度时，依旧可以保持很好的透水蒸气性能。这显然违背的熵增原理，难道GORE-TEX是一个不耗能的水蒸气泵吗？

关于GORE-TEX的防风性能，GORE公司的宣传无疑是夸大了。前面已经提到过，GORE-TEX透气作用是双向的。只允许薄膜内侧的水蒸气通过而不允许外侧的空气透过，难道薄膜的每个孔隙上都安装了一个止回阀或分子筛？这显然是荒谬的。实际穿着的感受也证明了GORE-TEX的透气作用是双向的——在外部环境较冷且风较大时能够明显感觉到风透过GORE-TEX带来的凉意。

总结起来，GORE-TEX就是这样一种比棉布透气，比塑料布防水，比普通化纤外套防风的面料。但只有在适用的环境下才能发挥出其应有的性能。