Как работают синтетические утеплители

Готовы сразу перейти к покупкам?

• Синтетические утеплённые куртки
• Синтетические утеплённые жилеты
• Утеплённые юбки
• Утеплённые шорты
• Флисовые кофты
• Термобельё
• Термоноски

На улице XXI век, и это здорово. Аутдор теперь не ассоциируется с преодолением природных и географических условий. Процесс или на результат — те составляющие, на которых можно сконцентрироваться. Что выбрать, зависит от конкретных целей и задач. Ненасытные выберут всё и сразу. Автономное путешествие наполнено созерцанием, мультигонка связана с полным вкладыванием в результат, катание на сноуборде — это контроль над движениями и идеальное исполнение трюков.

Полное погружение стало доступным в том числе благодаря лёгкой, тёплой, быстросохнущей одежде. Синтетические утеплители теперь заменяют кожу, мех, шерсть и подчас даже конкурируют с пухом. Отдельные виды утеплителей состязаются по теплоёмкости и весу между собой. Ниже разберёмся с преимуществами синтетики, типируем искусственные утеплители по свойствам.

Содержание

• Появление синтетических утеплителей
• Производство синтетических утепляющих волокон
• Полые синтетические волокна
• Спиралевидные полые волокна
• Непрерывные синтетические волокна
• Микроволоконные синтетические утеплители
• Кластерные синтетические утеплители
• Совершенствование волокон синтетических утеплителей
• Заключение

Появление синтетических утеплителей

Человек, будучи исходно не слишком обросшим шерстью, но при этом предприимчивым, на протяжении истории стремился утеплиться. Укрытия — это основа. Дальше — подобие одежды, которую «заимствовали» у добытых животных: кожа, мех, шерсть, пух.

В середине XX века ситуация поменялась. Помогла, как водится, военно-космическая сфера. Военных и космонавтов стремились одеть в тёплые вещи, которым для удобства движений чрезвычайно важен малый вес. Другим основополагающим свойством стало быстрое высыхание одежды и минимальное увеличение веса при намокании. Третье — это износостойкость. А четвёртое — минимальная стоимость при ежедневной выработке сотен и тысяч единиц изделий.

Поначалу в успех верилось слабо: материалы были тяжёлыми, плохо упаковывались и не держали форму. Экономическая выгода определённо стоила свеч, поэтому эксперименты продолжались. Удовлетворение тактических интересов и закрепление эффективности новых материалов на слуху стало драйвером того, что новые технологии начали стройно перекочёвывать в экипировку для альпинизма, туризма, горных лыж и сноуборда. Новые спальники и куртки на синтетике быстро сохли. А даже будучи влажными, продолжали греть, в отличие от пуха. Ну и стоимость конечного продукта — более чем в два раза ниже аналогов на натуральных утеплителях.

Год за годом удавалось достигать новых и новых успехов в этом вопросе. Сегодня синтетические утеплители для многих утилитарных задач и даже философских вопросов предпочтительнее, чем натуральные.

Целевая разработка для военной сферы — это гарант того, что нововведение сразу будет работать неплохо, а все необходимые доработки будут произведены быстро. Так появились и развились известные ныне торговые названия. Например, компания Primaloft разработала и запатентовала своё синтетическое волокно ещё в 1980-х годах для нужд американской армии. А Polartec, производящая известный во всём мире флис, в 2007 году и вовсе выкупила компанию Malden Mills. Последняя занималась производством тканей и шерстяной одежды уже более ста лет и с 2001 года считалась банкротом. Сегодня Polartec сотрудничает не только с американской армией, но и с такими известными брендами, как Patagonia, The North Face, Marmot, Mountain Equipment, Mountain Hardwear, Jack Wolfskin, Millet, Rab, Outdoor Research, Quiksilver и Roxy, и многими другими крупными компаниями. Ещё один знаменитый бренд утеплителей Thinsulate, который является дочерним предприятием корпорации 3M, также с середины 1980-х годов утепляет американскую армию.

Стоит отметить, что, хоть эти компании непосредственно связаны с Северной Америкой, производство неизменно локализовано в Азии. Любопытный факт заключается в том, что принципиальное отличие свойств утеплителей определяется тем оборудованием, на котором они производятся. Большинство известных крупных брендов размещают свои заказы на частных заводах и не имеют собственных производственных мощностей. Это определяет стоимость производства и возможности дохода. Очевидно, что на одном и том же заводе могут размещать свои заказы как известные бренды, так и ноунейм. А продукт обоих брендов будет производиться на одной и той же фабрике, более того, на одних и тех же станках. Это мысль, над которой стоит подумать: всегда ли ноунейм-бренды существенно отличаются от знаменитых марок, которые уже успели вложиться в узнаваемость торгового символа?

Ниже мы разберёмся в свойствах основных категорий синтетических утеплителей.

Производство синтетических утепляющих волокон

Любой синтетический утеплитель начинается с нетканого волокна. Основной материал, из которого производятся все утеплители, — полиэфир. Здесь кроется то, что объединяет вашу синтетическую «пуховку» с бутылкой с известной газировкой. И то, и другое в качестве основы имеет PET — расплав полиэтилентерефталата. Расплав PET поступает на специальные станки. Если нить для натуральных тканей создаётся в несколько этапов: сбор сырья, разрыхление и первичное очищение от мусора, выпрессовка в рулон полученных волокон, вытягивание ровницы и последующее скручивание в нить, то получение синтетического волокна — это единый процесс. На станке со специальными фильерами*

*Фильеры — особые формы с отверстиями, расположенными в определённом порядке, через которые на станке одновременно формуется и подаётся расплав PET.

расплав PET сразу же вытягивается в нити. В зависимости от характеристик станков и настройки фильеров производитель получает волокно с различными свойствами. Синтетические полиэфиры обычно содержат более одного полимера. Производятся они путём плавления, как правило, в соотношении 1:1, а затем их прядения с высокой скоростью через фильеры при температуре +120 °C. Полость относительно твёрдого вещества может занимать от 5 до 30 %.

Вместо PET в станки может подаваться акрил путём прядения жидкости, содержащей полимер акрилонитрила-метакриловой кислоты в качестве оболочки и поливиниловый спирт в качестве центра. В результате полученные волокна также могут быть изготовлены в виде полых трубок. Здесь технологии могут отличаться: мокрое прядение или сухое или сочетание нескольких компонентов, которые в результате дают растворимую сердцевину. Такие волокна используют в изоляционной одежде. Нас больше интересуют утеплители из PET, так как именно они обладают малым весом, эффективной сминаемостью и высокими влагоотводящими свойствами. Подходит!

Полые синтетические волокна

Дословно Hollow Fiber — это полое нетканое волокно. А точнее, целое семейство волокон, которые между собой имеют существенные отличия.

Они могут быть разных типов. Известный представитель — холлофил. Это полиэфирный материал с одним полым пространством в сердцевине каждого волокна. Волокно имеет несколько поколений, которые отличаются друг от друга свойствами. Холлофил-2 имеет внутри четыре полых пространства, поэтому его изоляционные характеристики лучше, чем у холлофила-1. Сегодня полые прямые волокна устарели как явление, такие утеплители можно встретить разве что в совсем бюджетных моделях утеплённой одежды. Им на смену пришли полые спиралевидные волокна и другие варианты структурирования PET-волокон.

Спиралевидные полые волокна

То же полое волокно, только закрученное по спирали. Такая форма позволила достичь новых успехов в теплоизоляционных свойствах. Утеплитель получается тёплый, лёгкий и дышащий — даже в очень влажную и холодную погоду. Спиралевидное синтетическое волокно является первым изоляционным материалом, сочетающим в себе преимущества натурального пуха с нечувствительностью синтетического волокна. Спираль — это дополнительный воздух внутри, который, будучи согретым телом человека, эффективно возвращает это тепло обратно. Спиралевидные волокна ещё и полые внутри, что является дополнительным усилением теплоёмкости утеплителя. «Пружинистость» позволяет изделию гораздо проще сжиматься.

Непрерывные синтетические волокна

Процесс выработки волокна таков, что нить получается почти бесконечно длинной. И это не потому, что станок сломался. Свойства такого волокна выгодно отличают его от других вариантов. После получения супердлинной нити волокно, уложенное в пласт, каландрируют, то есть спекают внешние стенки. Это защищает готовое изделие от миграции утеплителя, сохранив теплоизоляционные и компрессионные свойства. К таким утеплителям относится Polarguard, структура которого включает волокна диаметром около 5 денье. Бренд Primaloft использует непрерывные волокна с меньшим диаметром. Это положительно влияет на свойства утеплителя — сжимаемость и теплоизоляцию.

На примере непрерывных волокон видно, что важна не только технология, но и детали применения. Необходимо отметить, что это целое семейство утеплителей разных брендов, которые конкурируют между собой. Качества, в которых состязаются бренды, — это сминаемость, теплоизоляция, лёгкая стёжка с внешними тканями, удержание утеплителя в соответствующем кармане без последующей миграции.

Микроволоконные синтетические утеплители

Если предыдущий вариант волокон — это длинная нить, то микроволоконные утеплители — это короткая нить, тоже полая. Здесь пионером стал бренд Thinsulate. Компания представила первый микроволоконный утеплитель Type C. Короткие и тонкие волокна эффективно защищали от холода, не продувались и легко восстанавливались после сильного сжатия. Последнее оказалось определяющим, поэтому появилось множество утеплителей-аналогов других брендов. Так, бренд Invista шустро разработал и выпустил микроволоконный Thermolite Micro. Вскоре выпустил свой вариант под названием One бренд Primaloft. Сейчас этот утеплитель называется Gold Synthetic Insulation.

Микроволоконные утеплители близко подошли к свойствам пуха, однако среди особенностей — «сваливаемость» материала из-за повышенной адгезии частиц, а значит, появляются холодные пятна. Сюда же трансфер утеплителя между изоляционными карманами и сквозь подкладку и внешнюю ткань — как пух. Из-за этого изделия, на 100% утеплённые таким материалом, хоть и имеют малый вес, но служат меньше, чем хотелось бы. Поэтому распространён вариант использования микроволокон в качестве дополнения к другим видам.

Кластерные синтетические утеплители

Эффективный способ применения микроволокон — это структурирование их в небольшие, сравнимые с пушинками по объёму и весу, элементы — кластеры. Отличный способ предупредить сваливание утеплителя — свалять его самостоятельно таким образом, чтобы маленькие элементы оставались самодостаточными в изделии и не начинали сваливаться в большой тёплый «валенок». Так удалось защитить готовый продукт от холодных швов, трансфера утеплителя сквозь подкладку или внешнюю ткань и швы.

К таким утеплителям относятся Thinsulate Featherless, Primaloft Thermoplume и Haglofs Mimic, The North Face Thermoball. Такие утеплители, кроме прочего, оказались легче, лучше сжимаются и восстанавливают форму. Здесь уже можно говорить о сравнении с пухом и повторении свойств Fill Power.

Но и кластерно оформленные утеплители не лишены недостатков. Пуховик, наполняемый такой фракцией, не получится выполнить с помощью объёмной стёжки с большими карманами для наполнителя. Структура небольших кластеров обязывает делать карманы мелкими. А значит, изделие не получится адаптировать к серьёзным температурам и малой подвижности. Так, каландрированные утеплители из непрерывного волокна гораздо более выигрышны в вопросах объёма и устойчивости наполнения. Удел кластерных утеплителей, так же как и микроволоконных, — лёгкие куртки-поддёвки. И в этом текущая зона роста синтетических утеплителей.

Совершенствование волокон синтетических утеплителей

Пока не удалось достичь такого сочетания свойств, которые доступны пуховым изделиям. Способность восстанавливать объём и сопутствующее число Fill Power — это удел дорогого пуха. Такой пух удаётся использовать не только в тонких пуховых свитерах или жилетах-поддёвках, но и в объёмных бивуачных куртках. Протяжённый жизненный цикл изделия — это другой аргумент, который опять падает в копилку пуха. Пух — долговечный материал и при сочетании с технологичными материалами и при правильном использовании способен работать на протяжении десятилетий.

Заключение

Пух почти полностью победил историю с гидрофильностью. Различные пропитки защищают пух от намокания и позволяют ему греть вас даже во влажных условиях. Однако изделия с таким наполнением ещё дороже. Стоимость — это тот параметр, где выигрывает синтетика. В зависимости от сложности изготовления материала утеплителя, готовое изделие на синтетике может стоить на 25%, и даже на 70%, меньше пухового.

Автор статьи:
Алёна Боброва — горнолыжная энтузиастка. Поддерживала трассы для соревнований в дисциплинах фристайла в группе слиперов на зимней Олимпиаде в Сочи в 2014 году. Вдохновляюсь эстетикой движений — пластикой, внутренним ритмом и органичностью — спортсменов так же, как артистов исполнительных искусств.

Читать статьи по теме:

• Как выбрать флис
• Как выбрать пуховый свитер
• Как выбрать термобельё
• Как выбрать термоноски
• Что такое Buff