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挑选装备的外衣,一场智慧的博弈

2016-06-12 雪线之上 雪线之上

不同的面料,会带来不同的使用体验。图片来源:gearkr.com


我们正处在一个装备轻量化的浪潮下,实现它主要有两个方向:一是优化装备结构,删减冗余设计,但显然这并不太容易,很多时候需要天才设计师才行;另一种相对快捷的方法则是采用更轻的面料。于是,当前新兴的大力马(Dyneema)和粗苯(Cuben Fiber)便应运而生。


目前,运用最广泛的户外帐篷、背包面料以尼龙的覆盖率最高。市售几乎所有的主流和顶级户外品牌,例如希尔伯格的帐篷与始祖鸟的背包等装备的用材都由它挑大梁。伴随着户外轻量化理念的逐步崛起与推广,一批新型材料被催生应用,最具代表性的是大力马与粗苯。


尼龙

尼龙诞生于1935年2月28日,出自任职于杜邦的美国化学家华莱士·休姆·卡罗瑟斯之手,是世界上最早的合成纤维品种。


卡罗瑟斯。图片来源:news.xinhuanet.com


在当时,这种材料着不可比拟的特质:


  • 不溶于普通溶剂:耐碱性极佳,室温下可抵御50%的烧碱浸泡;耐酸则相对较弱,室温下可抵挡7%的盐酸,20%的硫酸,10%的硝酸的腐蚀;

  • 一定的耐热性、耐寒:在215°高温时开始融化,在150°下5小时就会变黄﹐170°则会变软。相比之下,它的耐寒性更好,在-70°时弹性也几乎无变化。

  • 高耐磨性:在同等条件下,它具有所有纺织纤维中最好的耐磨性,对比是棉花的10倍,羊毛的20倍。若将其与其他的毛纺或棉纺掺杂,耐磨指数则能提高三倍;

  • 强度高:用于装备制作的尼龙,其断裂强度为5.0-6.4g/d,是人造棉的2-3倍。

  • 一定的弹性:相同状态下,回弹率比单纯的聚酯纤维高出约32%;

  • 易染色:常以酸性染料染色,可依据要求定制出相当丰富艳丽各类颜色;

  • 柔软、有光泽;

  • 原料价格便宜;


尼龙面料的缺点也非常明显,即本身不防水,通常需要在面料内侧添加一层防水层,例如PU等涂料,达到防水效果。


尼龙面料。图片来源 :helloplus.cn


1938年,最早的尼龙制品——尼龙牙刷问世。1940年5月15日,世界首款尼龙丝袜面世,引发抢购热潮。至此,奠定了尼龙在制造业上的重要地位。


尼龙袜上市时的广告与盛况。图片来源:ikexue.org


二次世界大战期间,尼龙被广泛用于降落伞(此前通用亚洲丝绸)、帐篷、绳索等军用物资,甚至一度被用来制造印刷美国货币的纸。此后,这种材料被用来制作户外帐篷、背包、绳索等装备。


对于尼龙来说,丹尼数(D)非常关键。它是单位长度内丝线的重量,D数值越大,相同面积的面料越重、越硬挺、越耐用。


多数背包会在底部等常磨区域,采用1000D尼龙,包体则会用600D或420D尼龙,以均衡重量与耐用性。


考杜拉——1977年,一款更为耐磨的尼龙面料出现了,名叫考杜拉。它是英威达(INVISTA)公司生产或认证的一种面料,国内常用规格有160D、330D、500D与1000D。


考杜拉面料。图片来源:nnovationintextiles.com


最早的考杜拉诞生于1929年,是为了延长轮胎寿命,而植入橡胶轮胎中的一种嫘萦(Rayon)。它与当前熟知的脱胎于尼龙的考杜拉面料不同,属于天然纤维。


1929年的考杜拉生产车间。图片来源:www2.dupont.com


1966年,杜邦将已退出市场的考杜拉品牌纳入新推出的N-56产品线,新考杜拉出现,并沿用至今。2004年4月,考杜拉商标与一切产品归属英威达。


本质上来说,考杜拉是尼龙的一种,因而具备尼龙所有的优势。此外,还在耐磨、强度上更突出——


  • 耐用性:在相同重量条件下,考杜拉面料的耐用性分别为标准尼龙的2倍,涤纶面料的3倍,棉质帆布的10倍。这意味着,若想获得相同的耐磨性,用考杜拉面料制作的帐篷或背包较尼龙等其他材质更轻。




此外,考杜拉还拥有较尼龙更轻的重量,速干、长时间使用不易变色等优点。


从制作工艺来看,它是一种端部经过拉绒处理的合成纤维。通常,表面涂有一层防水涂料。


在考杜拉的基础上,还有一些制造商研发除了一些类似的专利面料,例如:


Kodra——该面料出产于韩国,由尼龙织成,反面添加涂层,可在一定程度上替代考杜拉。

 

Xpac——此类面料是在考杜拉、尼龙或涤纶布外,复合一层称为X-ply的黑色涤纶线加固。这些线以22度交叉排列,反面则依据型号不同添加一层透明的防水膜或尼龙布 、涤纶布等。


在Xpac的面料上隐约能看见的格状涤纶线。图片来源:1gear.cn


它的特征是增大了原有外层面料的强度,并同时具有防水性能。从外观上看,内外层面料差不多,并能隐约看到格状涤纶线。


有机硅涂层尼龙——这种面料是在防撕裂尼龙的基础上,在内侧涂上一层有机硅,达到增加强度、拒水等特性。通常,该类面料重量较标准尼龙轻很多。


需要注意的是,尽管经过涂硅处理的防撕尼龙面料,是强度最高的轻量尼龙面料,但其耐用性仍旧不如更加厚重的面料。


大力马

大力马(Dyneema),由荷兰公司DSM在80年代研发生产,通过超高分子量、重量级轻的聚乙烯纤维编织或加捻而成,是迄今世界上强度最高的纤维。


纯大力马纤维织物。图片来源 :dsm.com


这种新型材料,在强度与重量上的优势最为突出:


  • 强度:同等的大力马绳,其能承受的强度为钢绳的15倍;


大力马绳(上图)与钢绳能够承受的最大强度对比。截图来源:Lance campeau发布的《Dyneema rope VS steel rope - strength test - break test》


  • 重量:同等面积的大力马布,较尼龙面料轻30%;


此外,大力马面料还有着较强的耐磨、耐切割、抗紫外线等方面的性能均有良好表现。


不过,大力马面料非常昂贵,并且无法染色,只有白色和灰色供选择。因此,很少有背包完全用该面料制作。McHale的SUB POP内支架式背包是少数几款全包身为大力马面料制作的背包,它的价格相对于普通材质需额外加多3770元左右。


这款背包,容积65升,自重仅1021克。图片来源:mchalepacks.com


这款面料有一个非常致命的弱点,即不耐高温,在145°的温度下,就会出现融化迹象。


大力马混纺面料(Dyneema DXG)——为平衡价格与功能性,将大力马与尼龙做混纺,由前者提供更好的抗撕性能,后者做面料主体的方式。如此一来,解决了大力马不能染色的弊端。


混纺大力马面料有着白色的网格。图片来源:dsm.com


通常,这种面料表面会有白色的聚乙烯纤维网络,成本上要比单纯的大力马面料低廉许多。目前,较为小众的户外品牌,例如GoLite、McHale、ULA等都推出了许多款由该面料制作的背包。

这款由大力马混纺面料制作的包,重量仅为2.3斤,容量为70升,价格约1895元。


这种面料,相比于500D考杜拉而言,更轻,手感更柔软,强度更高,而且具有一定的防泼水性能,仅在耐磨性上稍有欠缺。 


粗苯

粗苯,是迄今最顶级的新型帐篷、背包面料。它是目前户外装备面料中最轻、最结实、最耐用的防水材料。


粗苯。图片来源:dsm.com


这种优异的透明面料,最早用于航海,是一种帆的面料。1991年的美洲杯帆船比赛上,NS公司采用美国立方生产的帆获得了冠军,即由粗苯材料制作。随后,美国立方公司研发了各种型号的粗苯纤维,用于军事、户外、医学、飞船船体等各领域。


从制造工艺上看,粗苯纤维并不属于任何一种织物面料,而是用大力马等纤维压合而成,表面覆有聚酯薄层的材料。


由此看来,粗苯与大力马有着天然的渊源。2015年5月,大力马面料生产商DSM更是全资收购了粗苯面料生产商Cubic Technologies。收购后,原来的粗苯纤维更名为大力马复合织物(Dyneema® Composite Fabrics)。


在同等重量下,它的优势非常卓越:


  • 强度优于绝大多数同类面料,包括大力马混纺面料,是同等质量刚才的15倍;


  • 重量为同类面料最轻,最厚的粗苯纤维重量仅为每平米47克,比打印纸还要轻,是有机硅涂层尼龙重量的50%左右;


这款Zpack Blast 18背包,重量仅93.5克。图片来源:backpackinglight.com


  • 非常结实耐用,比钢结实1500%。有人曾用50D该面料做成的背包穿越树林,毫无刺破痕迹;

  • 100%防水,能浮水不沉;


用粗苯材料制作的钱包,能浮在水面上。图片来源:bbs.junpinzhi.com上山友“lengdao777”发布的《极致轻量化的一款零钱包》


  • 抗紫外线;

  • 不易分解;

  • 用胶带就能快速修复;


当然,这种材料也有着明显的弊端:


  • 造价极为昂贵:价格是阻碍粗苯普及的最大因素之一,几乎是有机硅涂层尼龙的四倍。由他制作的产品,通常售价都超过200美元,有些两人帐篷更是达到2000美元。


    正因造价昂贵,使用该材料的制造商都很小众,例如BigSky、Terra Nova、ULA、HMG、Peak Performance以及Zpack等高端品牌,已推出若干背包与帐篷产品。


  • 不耐热:因为粗苯本就来源于大力马纤维,因此同样在140°左右就会出现融化。


  • 邮票现象:如果使用该面料做帐篷或背包,一定需要在用线缝的部位做胶合处理。原因在于由线缝导致的针眼,在受力后容易被拉开,即出现邮票现象,进而可能导致渗水。


因线缝制产生的邮票现象。图片来源:bbs.junpinzhi.com上山友“lengdao777”发布的《极致轻量化的一款零钱包》


  • 易打皱:因强度太高,面料容易起皱,特别在经常折叠的地方,可能会出现磨损。


用过的粗苯制背包,外观容易有打皱。图片来源:sticksblog.com


复合粗苯——这是粗苯家族中比较特殊的一个存在,是最为顶级的背包面料。该面料是在重量约为40克的粗苯材料基础上,贴合一层涤纶耐磨层,提高了耐磨性和强度。


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(全文完)


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