寒冷天氣下，旅游裝備為何紛紛“掉線”

春節長假，東北冰雪旅游熱度持續飆升。哈爾濱冰雪大世界、雪鄉、長白山……這些熱門景點吸引了無數游客。

然而，當游客們一頭扎進寒冷的北國，隨身裝備卻紛紛“掉線”。社交平臺上，吐槽聲此起彼伏：“涂層帆布包凍得像鐵板”“手機只有2%的電，充電寶失靈”……

這些平日里得心應手的裝備，為何一遇嚴寒就集體“掉線”？科技日報記者就此采訪了多位相關專家。

涂層增塑劑析出讓帆布包硬邦邦

來自浙江的游客王女士大年初一在黑龍江省漠河市北極村冰雪小鎮剛玩了半小時，隨身背的聚氯乙烯（PVC）涂層帆布包就在寒風中變得硬邦邦。她馬上把包放回室內，沒想到涂層表面出現了細密的裂紋。

這突如其來的變硬開裂，并非包的質量問題，而是極寒天氣與溫差變化共同作用的結果。

“很多人以為PVC等材料天生柔軟，實則不然?！睎|北林業大學材料科學與工程學院教授王成毓告訴記者，PVC是一種剛性高分子材料，其分子鏈僵硬。純PVC在室溫下就是硬邦邦的。人們日常使用的PVC軟管、PVC涂層帆布包比較柔軟，是因為工廠在加工時加入了大量增塑劑。

“增塑劑就像PVC分子鏈間的潤滑油?！蓖醭韶勾蛄藗€比方。原本硬邦邦的PVC分子鏈，有了增塑劑的潤滑，就變得柔韌、富有彈性。不過，增塑劑的潤滑效果高度依賴溫度。

當環境溫度降至零下20攝氏度甚至更低時，部分增塑劑與PVC的相容性變差，或發生局部結晶，導致增塑劑析出。沒有了增塑劑，PVC分子鏈又變得硬邦邦，PVC材料就會從柔韌變得硬脆。

除此之外，涂層帆布包由復合材料制成，表層是致密的PVC涂層，底層是柔軟的纖維基材。兩者的熱膨脹系數迥異。從20多攝氏度的室內一步跨進零下20攝氏度的戶外，帆布包表層迅速硬化，而底層收縮相對遲緩。一快一慢之間，二者交界處悄然積聚內應力。

“如果此時將涂層帆布包置于顯微鏡下，我們可以看到其表層與底層的交界處已經出現輕微剝離?！蓖醭韶惯M一步說，這就是有些游客回到室內后發現包表面出現細密裂紋的原因。這些裂紋不是在戶外凍出來的，而是溫度驟變所致。

那么，人們該選擇何種背包來東北游玩？

王成毓給出如下建議。首選無涂層的純棉帆布、尼龍、真皮包，這些材料的分子鏈具有良好的低溫韌性。如果執意使用PVC涂層背包，可提前詢問商家是否采用耐寒增塑劑。部分高端產品會添加己二酸酯類耐寒增塑劑，其可將使用溫度下限擴展至零下30攝氏度。

王成毓提醒，萬一背包被凍硬，切忌暴力彎折，更不能用吹風機直吹或用暖氣片烘烤。

氧化反應“凍結”導致暖寶寶涼透

涂層帆布包被凍硬只影響使用，暖寶寶“罷工”則直接關系到游客身體舒適度。

來自廣東的游客陳女士本想靠貼暖寶寶抵御嚴寒，可在黑龍江省伊春市玩了不到半小時，原本溫熱的暖寶寶就徹底涼透，摸上去和冰塊無異?！百N了跟沒貼一樣?！彼f。

很多游客以為這是因為暖寶寶質量不好，實則不然。

東北林業大學副教授李煜東在接受科技日報記者采訪時說，暖寶寶主要由鐵粉、活性炭、無機鹽、水等組成。撕開外包裝后，鐵粉與空氣中的氧氣接觸，在水和鹽的催化下發生氧化反應，緩慢釋放熱量，這就是它能夠持續發熱的原理。

“不過，這個化學反應會受到溫度的影響?！崩铎蠔|說，溫度越高，分子運動越劇烈，反應越順暢；溫度越低，分子運動越遲緩，反應速度會大幅下降。

當氣溫跌到零下20攝氏度，暖寶寶里的水蒸氣會快速冷凝，形成一層冰殼，將鐵粉包裹起來，使其與氧氣隔絕、催化反應近乎停滯。原本的放熱過程被按下“暫停鍵”，暖寶寶迅速變涼，形同失效。

那么在東北，怎樣才能讓暖寶寶熱起來？李煜東給出如下建議。

首先，優先選標注低溫型、抗寒型的暖寶寶。這類產品會調整含水率和配方，降低冰點，延緩結冰，即便在零下20攝氏度左右的低溫環境下仍然能夠維持反應。

其次，盡可能將暖寶寶貼在衣服內側?！耙獙⑵滟N在靠近皮膚或貼身秋衣處，先用體溫把它激活，再靠自身反應維持發熱?！崩铎蠔|說。

再次，貼前先搓一搓、捂一捂。用手溫預熱30秒到1分鐘，讓暖寶寶內部成分先“醒過來”，再接觸冷空氣，發熱效率會大幅提高。

李煜東特別提醒，如果暖寶寶已經涼透，說明內部反應已基本停止，此時即便反復揉搓，也無法使其重新發熱，最妥當的做法就是及時更換。

低溫觸發保護機制使充電寶“下線”

相較于看得見的“凍包”“冷貼”，充電寶失靈則更為隱秘。

在長白山天池，當來自福建的游客吳女士拿出手機準備拍照時，發現手機電量從35%直接跳到2%。她慌忙從背包里拽出充電寶，插上線，只見指示燈閃爍兩下，隨即熄滅。充電寶，關機了。

充電寶為何會突然關機？哈爾濱工程大學副教授朱凱從電路保護角度給出答案。

“低溫會導致充電寶內阻急劇升高。內阻，就是電池在工作時，電流流過電池內部所受到的阻力。一般內阻越大，電池放電能力越弱。”朱凱說，當游客試圖用冰冷的充電寶為手機充電時，過高的內阻會使充電寶的輸出電流急速下降。此時，充電寶內部的電源管理芯片會判斷當前處于非正常工作狀態，從而觸發保護機制，強行切斷電力輸出。

“這是一種保護手機等電子產品的設計?！敝靹P說，正因如此，極寒環境下充電寶的突然失靈，往往來得毫無征兆。

比失靈更加值得警惕的是短路。朱凱說，低溫會使充電寶的塑料外殼韌性下降、脆性增加，輕微的磕碰便可能導致殼體開裂。而當游客從零下20攝氏度的戶外進入20多攝氏度的室內，巨大的溫差會讓空氣中的水蒸氣在充電寶表面及其內部迅速冷凝。如果冷凝水滴恰好落在裸露的電路板或電池連接片上，短路可能在一瞬間發生。

“我們做過實驗，將充電寶從寒冷的室外直接帶入溫暖的室內，其內部相對濕度可以在5分鐘內從10%飆升至90%以上?！敝靹P說，這可能損壞充電寶內部元器件，導致其徹底報廢，嚴重時還會引發漏電、起火等安全事故。

如何讓充電寶一直“在線”？朱凱給出的建議簡單而有效——貼身存放。

“羽絨服內袋、毛衣口袋……凡是體溫可及的區域，都可以存放充電寶。”朱凱進一步說，如果需要長時間在戶外活動，游客可以選用帶有保溫夾層的專業設備包，或在充電寶外側包裹一層保溫材料。切忌將充電寶長時間放在背包外側、汽車后備箱等與室外等溫的區域。

朱凱提醒，如果充電寶已經在戶外被凍透，大家不要急著用其充電。最好先把它帶進室內，靜置20至30分鐘，待其溫度自然回升至15攝氏度以上，外殼上因溫差產生的冷凝水也完全蒸發后，再使用。這樣可以避免因低溫導致的保護性關機，也能夠消除冷凝水引發短路的安全隱患。

（科技日報）