在健康生活態度的下，戶外運動越來越受到人們的青睞，因而推動了戶外運動的專業化發展，尤以運動裝備的專業化為突出。其中，戶外飲水系統在便利性和輕量化需求的推動下不斷更新，催生了以“戶外飲水囊”為代表的現代飲水系統。

戶外飲水囊的誕生背景

　　早期，戶外飲水裝置一般為簡單的獸皮袋，后逐漸發展為金屬或塑料制容器。作為飲水系統應用于戶外運動中，金屬/塑料容器的缺陷顯而易見：一、自重較大，容量有限。一般來說，金屬/塑料容器的普遍水容量為0.5L~2L，在滿足中、長途運動或高強度運動的水分補充方面稍顯不足。自重方面，以1.5L的不銹鋼水壺為例，其凈重約為500g左右（不含水的質量），將會給運動者帶來額外的負重。塑料容器雖自重較輕，但塑料材質自身的安全性和耐穿刺強度方面存在隱患，不利于在復雜多變的自然環境中使用。二、不利于攜行。金屬/塑料容器多自帶單肩背帶用于肩部或腰部攜挎，易造成行動不便。且其受力部位集中于一點，也易造成疲勞累加。三，也是重要的一點，就是飲水不便。金屬/塑料容器多設計為螺旋蓋開啟，對于某些無法或不便使用雙手開瓶飲水的戶外運動種類，如騎行、攀巖、越野跑等，適用性不佳。

　　金屬/塑料容器的上述缺陷為戶外飲水囊的發展提供了空間。戶外飲水囊，基本配置包括囊體、注水口及密封蓋、帶有自鎖裝置的出水座、帶有自鎖裝置的水嘴及出水管，如圖1。目前市場上除了基礎配置的水囊，還有背包式水囊，是在水囊外部配以背包式的包裹系統，既易攜帶又多一重防護。戶外飲水囊優勢明顯：自重較輕容量大，2.5L的TPU材質水囊自重范圍在140~180g，較1.5L不銹鋼水壺減輕了50%以上；背包式設計使水囊貼于人體負重能力強的背部，受力分散，不易產生疲勞感，同時還具有傳統水壺不具備的降溫功效；此外，飲水方式發生了重要變化，通過含咬出水管的水嘴即能飲水，不妨礙雙手工作，對于騎行、攀巖等特殊運動正當其用。基于上述優勢，飲水囊除了在戶外領域風靡一時，還擴展到部隊領域，集飲水、枕墊、背包多功用于一體，成為現代作戰裝備的重要組成部分。

2、耐壓性。

表2  戶外飲水囊耐壓性測試結果

　　根據GB/T 4857.4-2008對抗壓試驗的方法規定，選擇儀器中“壓潰力試驗”。將試樣放置于試驗機的下壓板中心，上壓板以10mm/min的速度向下對試樣施加載荷，直至試樣壓潰測得的大力值即為試驗結果，見表2。通過對比，TPU材質飲水囊的平均壓潰力為7.079KN，EVA材質飲水囊的平均壓潰力為5.064KN，前者的耐壓性普遍高于后者。試驗后，觀察10個試樣的潰裂位置，以封邊破裂和囊體破裂為主。這反映了兩方面問題：

　　（1）TPU材質的力學強度，如抗拉強度、斷裂伸長率、穿刺強度等，優于EVA材質，在受到外力壓迫下，TPU的耐壓性更佳。TPU即熱塑性聚氨酯彈性體，是由聚醚/聚酯二元醇、有機二異氰酸酯化合物和擴鏈劑等通過逐步加成聚合反應制成的高分子材料。TPU的分子鏈是由軟鏈段和硬鏈段組成，聚醚/聚酯二元醇構成軟鏈段，異氰酸酯和擴鏈劑、交聯劑等構成硬鏈段[1]。其中，聚酯型多元醇聚合而成的彈性體，聚酯多元醇分子中因含有較多的極性酯基，內聚能較大，可形成較強的分子內氫鍵，因此具有較高的抗拉強度、撕裂強度和穿刺強度[2]。隨著擴鏈劑的加入，硬鏈段比例也隨之增加，氫鍵密度增大，物理性聯密度增大，加強了剛性鏈段間的聚集作用，提高了TPU的抗拉強度等一系列力學性能[3]。EVA指的是乙烯-醋酸乙烯共聚物，是由乙烯（E）和乙酸乙烯（VA）共聚而成，其性能受到VA含量的影響，當VA含量增加，如超過30%時，EVA的彈性、抗拉強度、抗沖擊性能都會提升，反之上述性能則會弱化。

　　以抗拉強度這一性能為例，筆者從兩種材質共10個飲水囊袋體分別裁取了10條啞鈴狀試樣，按照GB/T 528-1998《硫化橡膠或熱塑性橡膠拉伸應力應變性能的測定》中拉伸強度（等同上文“抗拉強度”的意義）的試驗方法對其進行了測試，結果如表3。可見，TPU材質的拉伸強度均優于EVA材質。

表3  戶外飲水囊材質拉伸強度測試結果

　　（2）壓潰破裂部位位于封邊的試樣，說明其封邊質量存在問題，可以從上文分析的熱合工藝著手進行改善。

總結

　　戶外飲水囊的應用范圍日漸擴大，相應的，質量也參差不齊。目前，該領域缺乏一個完善的質量標準，對戶外飲水囊各項性能進行控制。本文從密封性、耐壓性兩方面對當前兩大類飲水囊——TPU飲水囊和EVA飲水囊進行了測試并簡要分析了影響因素，希望對相關企業有所助益。