Синтетические утеплители

Пока у нас все хорошо, мы думаем о своем предназначении, любви, искусстве, путешествиях, но стоит «сгуститься тучам», как область наших интересов сужается до пары пунктов — еда, теплая одежда и крыша над головой.

Налет цивилизации слетает сам собой, и мы приближаемся к нашим далеким предкам, правда, приближаемся на качественно ином уровне.

О чем это я?..

А о том, что меняются времена и нравы, но мысли о том, как сберечь тепло всегда остаются на первом месте.

Итак, поговорим об утеплителях для одежды и снаряжения (точнее, спальных мешков).

Особенно остро вопрос единства и борьбы противоположностей встает в теме одежды для экстремальных видов спорта, туризма и альпинизма.

Производителям одежды и снаряжения для этих видов активности приходится постоянно балансировать, пытаясь сохранить хрупкое равновесие между необходимой теплоизоляцией вещи и потребностью в уменьшении общего веса и объема снаряжения.

Нужно отдавать себе отчет в том, что не все в одежде и спальниках зависит только от утеплителя, огромную роль в деле сбережения тепла играют внешние материалы. Способность ткани сдерживать ветер, ее дышащие и влагозащитные свойства, наконец, ее собственный вес — все это может свести на нет или, наоборот усилить положительные свойства теплоизолирующего слоя.

фото А.Сизикова.

Поэтому, упрощая задачу, возьмем модель идеальной внешней ткани (сферический конь в вакууме: relaxed:) и рассмотрим различные утеплители с точки зрения пресловутого соотношения — вес/тепло, степени «дышимости», отношения к влаге и компрессионных свойств (способности восстанавливать объем после сжатия).

Сразу скажу, что адекватных сравнительных таблиц различных материалов нет (производители не очень любят делиться такими данными), поэтому в основном, будем исходить из общих рассуждений.

Мы уже говорили, и любой «снежный человек» это подтвердит, что для низких температур (таких низких, что даже суровые экстремалы начинают их ощущать), в качестве утеплителя для курток, комбинезонов, штанов и спальных мешков лучше натурального пуха утеплителя вы не найдете. Не верите, сходите зимой в поход…

Однако…

Пух гигроскопичен, теряет свои свойства при намокании, медленно высыхает, мигрирует из напряженных точек во время продолжительной работы (локти, плечи под лямками рюкзака), трудоемкое производство определяет высокие цены на изделия с пуховыми утеплителями, ухаживать за изделиями с пухом сложнее, чем за изделиями с синтетическим утеплителем.

Таким образом, оставляя пуху пальму первенства на морозе или, точнее, в местах с пониженной или хотя бы нормальной влажностью (высотный альпинизм, лыжный туризм, бэккантри, в городе тоже совсем не плохо), поговорим о синтетических волоконных утеплителях.

Для синтетики ограничений по степени влажности нет (подводное плаванье не рассматриваем)!

Синтетические утеплители, активно используемые на outdoor-рынке, делятся на флисовые материалы, которые являются самостоятельным полотном (не требуют дополнительной оболочки), и нетканые волоконные утеплители. О видах флиса мы поговорим позднее, а пока давайте присмотримся к волоконным утеплителям, пришедшим непосредственно на замену натуральному пуху.

По своим теплоизоляционным свойствам современные высокотехнологичные утеплители приближаются к тепловым характеристикам пуха с FP600. При этом основным преимуществом синтетических утеплителей является то, что они способны удерживать тепло даже при намокании. Так что, отправляясь в районы с повышенной влажностью, однозначно выбирайте одежду и спальные мешки с синтетическими наполнителями!

К другим плюсам синтетики относятся ее гидрофобность (материал не впитывает в себя влагу), способность к быстрому высыханию и сравнительная (относительно натурального пуха) дешевизна. Здесь, справедливости ради, придется отметить, что изделия с высокотехнологичными синтетическими утеплителями по цене уже вплотную приближаются к изделиям с пуховым наполнителем.

Если для натурального пуха основным показателем его качества является Fill Power (показатель упругости), то для синтетического утеплителя — это термическое сопротивление на единицу веса, распределенного по площади, которое измеряется в CLO/100г/м2 (в метрической системе).

1 CLO — количество теплоизолятора, необходимое для одежды, в которой человек в состоянии покоя, при температуре среды 21 °C и скоростью потока воздуха не более 0,1 м/c чувствует себя комфортно. То есть, при уменьшении температуры воздуха, CLO, а соответственно термическое сопротивление слоя утеплителя должно быть больше.

Этот показатель не является до конца объективным, так как, если для спальных мешков состояние человека в покое является определяющим, то для одежды только сам будущий пользователь знает уровень своей предполагаемой активности (которая снижает величину CLO).

Важной величиной в характеристике утеплителя для производителей является характеристика Denier (d — «денье»), которая показывает вес в граммах нити длиной в 9 км. Величина тем меньше, чем тоньше волокно.

Итак, всем известно, что лучшим теплоизолятором является вакуум, а следующим за ним в очереди стоит сухой воздух. Таким образом, разработчики всех видов синтетических волоконных утеплителей стремятся к тому, чтобы воздуха в слое утеплителя было как можно больше, а конвекция (теплообмен) внутри него — как можно меньше.

Ну и, конечно, утеплитель должен обладать такими полезными свойствами, как долговечность, хорошие компрессионные качества, способность восстанавливаться после сжатия, низкий вес, влагоустойчивость, «дышимость», ряд можно продолжить.

Сначала был сентипон.

А кто-нибудь помнит, как в леса (в стройотряды, на картошку) ходили в ватных телогрейках?

Иосиф Бродский за чтением книги в минуты отдыха во время работы в геологической экспедиции.
Дата съемки 1961 г. Якутская АССР. фотограф неизвестен. (источник: http://brodsky.livejournal.com/275578.html)

Все это было сравнительно недавно, и появление синтепона (синтетического, нетканого полотна) стало для туристов настоящим подарком. Его добывали правдами и неправдами, шили из него спальники, штаны, варежки и куртки, и он очень отличался по качеству (в зависимости от места, где производился). Это происходило потому, что «синтепоном» назывался любой волоконный синтетический утеплитель, в том числе изготовленный совершенно разными способами.

При изготовлении этого наполнителя волокна полиэстера скрепляются термическим, клеевым (эмульсионным) или механическим (иглопробивным) способами.

Термический способ (евросинтепон) — склеивание полиэфирных волокон под воздействием высокой температуры. Изготовленный таким образом синтепон долговечен, сочетает в себе хорошие теплоизоляционные характеристики, мало весит, не деформируется после стирки.

Клеевой (эмульсионный) способ — когда волокна соединяются за счет использования латексного клея (ПВА). Полученный подобным образом пласт утеплителя менее стоек. Метод хорош при точном соблюдении заданных технологий, а при избытке клея пласт получается пышным, но нестойким. В этом случае после первых же стирок клей вымывается. Однако и при ответственном подходе, низкая экологичность и другие недостатки данного метода отодвигают его на второй план.

Иглопробивной — способ, при котором сцепление волокон происходит за счет их переплетения. Зазубренные иглы, проходя через холст, захватывают часть волокон, протаскивают через пласт, и, таким образом, скрепляют его слои. На выходе получается качественный и более устойчивый к механическим воздействиям синтепон.

Более дорогие утеплители.

С развитием технологий, свойства утеплителя стали улучшать не только путем применения различных способов сцепления волокон (здесь метод термического скрепления победил все остальные), но и путем изменения конфигурации, толщины и структуры самих волокон.

Следующим этапом стал этап комбинирования волокон с необходимыми свойствами, что сделало возможным варьировать легкость, упругость и компрессионные свойства утеплителей.

Среди используемых в материалах утеплителей волокон можно выделить:

Классические полые волокна (hollow fibers) — волокна с одним или несколькими продольными воздушными каналами увеличивают количество воздуха в утеплителе, что снижает вес изделия и немного увеличивает теплоизоляцию. Сравнительно большой диаметр волокна обуславливает высокую плотность и низкие компрессионные свойства утеплителей.

Если говорить о спальных мешках с утеплителем из полых волокон, то вес и компактность не является их сильной стороной, на первое место здесь выходят теплоизоляционные характеристики, комфорт и относительно низкая цена спальников.

Спиралевидные волокна — полые спиралевидные волокна с одним или несколькими воздушными каналами. Благодаря своей структуре, они позволяют увеличить теплоизоляционные свойства утеплителя, его упругость, компрессионные свойства и срок службы. Спиралевидные волокна активно используют также в составе высокотехнологичных комбинированных утеплителей, состоящих из нескольких видов волокон.

Пример однородного спиралевидного полого термоскрепленного утеплителя — утеплитель «Холлофайбер», изготавливаемый на Московском заводе «Термопол». Полотно изготавливается из полого, высокоизвитого полиэфирного силиконизированного волокна.

Компания Сплав. Спальный мешок «Sherpa 400 «

Классический спальный мешок с оптимальным соотношением температурного диапазона, веса и цены.

Температура использования:

• Комфорт: +3… -2° С
• Экстрим: -12° С

Полный вес: 2,02 кг

Утеплитель: Hollow Fiber

Плотность утеплителя: 400 г/м²

Спальный мешок «Scout 3 K»

Спальный мешок повышенного комфорта

Температура использования:

• Комфорт: +8… +3° С
• Экстрим: -8° С

Габариты и вес:

• Размеры: 190+35×80 см (допуск +/- 2см)
• Размеры в упакованном виде: ∅21×37 см
• Вес: 2,10 кг
• Утеплитель: Shelter Soft
• Плотность утеплителя: 300 г/м²

Непрерывные полые волокна (continios filaments) — характеризуются очень высокой длиной волокна, по сравнению с обычными полыми волокнами. Пласт утеплителя получают путем скрепления волокон термическим путем. Полученный таким образом утеплитель отличается долговечностью и стабильностью. Утеплитель не мигрирует внутри изделия и не слеживается под нагрузкой. Теплоизоляционные характеристики подобных утеплителей на единицу веса (в зависимости от технологии изготовления) варьируются от высоких до очень высоких. Высокотехнологичные длинноволоконные утеплители показывают теплоизоляцию сравнимую с лучшими микроволоконными или сложносоставными утеплителями. Утеплитель не вылезает и через ткань, и это позволяет производителям одежды и снаряжения использовать легкие, дышащие внешние ткани.

Примером длинноволоконных утеплителей могут служить Primaloft Silver High-loft™, различные виды Climashield и др.

Спальный мешок «Fantasy 210» Climashield®

Температурный режим:

• Комфорт: +4… -1° С
• Экстрим: -17° С

Габариты и вес:

• Размеры: 190×75×45 см (рост до 165 см)
• Полный вес: 1,03 кг
• Утеплитель: Climashield® Combat (произведен в США)
• Плотность утеплителя: 2×105 г/м²

Микроволокна (1.1−0.6 dtex, где 1 децитекс = 1 грамм на 10 км) — показывают наилучшие показатели теплоизоляции на единицу толщины пласта, что позволяет уменьшать толщину и вес изделий без потери тепловых характеристик. Изделия из микроволокна компактно пакуются и выделяются низким влагопоглощением даже на общем положительном фоне.

К недостаткам микроволокна можно отнести миграцию через ткани и швы изделия (как у пуха), поэтому, для производства одежды и снаряжения с подобным утеплителем, приходится использовать только пуходержащие ткани категории Fiber Proof (FP).

Микроволоконные утеплители менее долговечны и быстрее сваливаются, чем остальные виды синтетических утеплителей.

Из микроволокна изготовлены, например, такие утеплители, как Thermolite Micro™ и Thinsulate C™, Eulin fiber.

Примером высококачественного микроволоконного утеплителя является Primaloft Gold Synthetic Insulation (Primaloft One). За счет небольшой конвекции воздуха внутри, он объективно является одним из самых теплых волоконных синтетических утеплителей. Его силиконизированные полиэстеровые микроволокна не впитывают влагу, благодаря силикону, почти не смачиваются водой и долго не сваливаются. Это один из самых долговечных микроволоконных утеплителей в outdoor индустрии, который позволяет изготавливать высокотехнологичное снаряжение для легкоходного туризма. (Источник: https://sport-marafon.ru/article/odezhda/sovremennye-utepliteli-primaloft/)

Из Российских утеплителей можно отметить утеплитель Шелтер Спорт^тм, сочетающий в себе микроволокна различной толщины.

Спальный мешок «Trial Light 100».

Легкий, летний спальный мешок

• Комфорт: +9… +5° С
• Экстрим: -8° С

Габариты и вес:

• Размеры: 205×75×50 см
• Полный вес: 0,93 кг
• Утеплитель: Eulin Fiber
• Плотность утеплителя: 100 г/м²

Сложносоставные утеплители. Когда производители утеплителей достигли потолка в попытке вытянуть все из отдельных волокон, они стали комбинировать их в различных сочетаниях, что вывело синтетические утеплители на качественно новый уровень.

Так, например, используемый в наших куртках, брюках и спальных мешках Primaloft® Silver, — это двухкомпонентный силиконизированный утеплитель, в котором микроволокна соседствуют с волокнами большего диаметра. Данная комбинация позволила увеличить долговечность (устойчивость к сваливанию волокон) материала, за счет некоторого снижения его теплоизоляционных свойств.

Куртка «Resolve» Primaloft®

Мужская

Женская

Куртка рассчитана на межсезонье. Имеет широкий диапазон использования. Можно использовать, как самостоятельное изделие, так и утепляющий слой.

Утеплитель: Primaloft® Silver 1×100 г/м²

Куртка «Stout» Primaloft®

Зимняя куртка спроектированная для города. Подойдет для многих видов зимнего outdoor

• Утеплитель: Primaloft® Silver 2×100 г/м²
• Дышимость — 0,7 см³/см²/сек

Жилет «Ares» мод.2 Primaloft®

Теплая жилетка из легкой ткани на утеплителе Primaloft®. Очень легкая, мягкая и комфортная.

Утеплитель: Primaloft® Silver 2×100 г/м²

Спальный мешок «Fantasy 233» Primaloft®

Температурный режим:

• Комфорт: +3… -2° С
• Экстрим: -18° С

Утеплитель: Primaloft® Silver

Плотность утеплителя: 100+133 г/м²

Связующие волокна — термопластичные нити, скрепляющие волокна в многокомпонентных утеплителях. Подобный метод крепления увеличивает стабильность и срок службы утеплителя.

Вместо заключения.

• Синтетические волоконные утеплители отличаются многообразием и активно используются в производстве одежды и снаряжения для спорта, туризма, охоты, рыбалки и, конечно, повседневной жизни. Они надежны и неприхотливы.
• Уступая натуральному пуху по теплоизоляционным характеристикам и долговечности, а флисовым полотнам по степени «дышимости», волоконные утеплители однозначно, лидируют в местах, где низкие температуры сочетаются с повышенной влажностью.
• Вы всегда сможете подобрать вещи с оптимальным по соотношению ключевых параметров и цене утеплителем, исходя из Ваших целей, задач и возможностей.
• Внимательно читайте этикетки, говорите с продавцами и следите за новинками! Удачи!

Автор: Юлия Пушкова