Виды синтетических утеплителей.
Содержание
1. Синтетика, пух, шерсть
Первоначально синтетика не пользовалась особой популярностью так как сильно уступала по своим свойствам пуху и шерсти. Первые утеплители были громоздкими, очень плохо сжимались при упаковке, легко мигрировали внутри тканевого «чехла», оставляя «холодные точки». Работать с ними умели далеко не все производители одежды — было неясно, как укладывать утеплитель, как его прошивать, сколько слоёв необходимо для достижения необходимой теплоизоляции. Тем не менее благодаря своей дешевизне синтетика внедрялась в тёплую рабочую одежду и применялась в кемпинговых спальных мешках.
Но прогресс не стоял на месте — совершенствовались как синтетические волокна, так и методы работы с ними. Первому серьёзно потеснить пух удалось синтетическому утеплителю Polarguard от компании Fiber Industries, который достаточно хорошо сжимался и обладал отличным для своего времени соотношением «вес/тепло». Данный материал использовался в швейном производстве с 1976 г., изделия из него при равной теплоизоляции весили ненамного больше, не боялись высокой влажности и были в среднем вдвое дешевле!
В 1980-1990-е годы синтетика довольно быстро вытеснила натуральные материалы из целого ряда ниш благодаря своим неоспоримым плюсам — некритичному снижению теплоизоляции при намокании, быстрому высыханию и относительной дешевизне производства. Постепенно образовалась целая отрасль синтетических утеплителей, которая динамично развивается по сей день.
2. Основные типы современных синтетических утеплителей
Из всего их современного многообразия можно выделить две большие группы:
- флисовые материалы, имеющие ярко выраженный ворс и не нуждающиеся в дополнительной тканой оболочке;
- волоконные нетканые утеплители, которые изготавливаются без применения методов ткачества.
Большинство существующих сейчас синтетических утеплителей относится ко второй категории. Их производят как из первичных волокон, которые образуются из расплава полиэтилентерефталата — ПЭТФ, так и из вторичных волокон, изготовленных из продуктов переработки пластиковых бутылок и других изделий из пластика. От их формы и структуры, а также от дополнительной обработки напрямую зависят все конечные свойства созданного из них утеплителя — теплоизоляция, долговечность, вес и прочее. Наиболее простой вариант на основе волокон относительно большого диаметра, не имеющих внутри полостей, хорошо известен как синтепон. Однако развитие мировой индустрии привело к куда большему разнообразию первичных и вторичных полиэфирных волокон. Понимание их свойств позволяет примерно представить конечные качества утеплителя, созданного на их основе.
3. Синтетические утеплители из полых волокон — Hollow Fibers (полые волокна)
В классическом виде такие утеплители на 100% состоят из волокон, которые имеют в своей структуре один или несколько воздушных каналов, имитируя шерсть полярных животных. Полости в волокнах удерживают воздух, что увеличивает их общую теплоизоляцию. Поэтому сегодня утеплители на основе полых волокон чаще всего применяются при пошиве одежды и спальных принадлежностей.
4. Утеплители из полых высокоизвитых (спиралевидных) волокон
Имеют форму пружины/спирали с одним или несколькими воздушными каналами внутри. Придают утеплителю мягкость, улучшают компрессионные свойства и повышают его теплоизоляцию и долговечность — материал не слёживается, его плотность не повышается, и, таким образом, он способен удерживать больше связанного воздуха. Высокоизвитые волокна чаще всего используются как добавка в утеплителях, состоящих из нескольких типов волокон. Например, современные Российские утеплители Ютфайбер®, производства Уфимской компании Неотекс. Данный утеплитель состоит из смеси полых высокоизвитых силиконизированных волокон различной размерности и широко используется в пошиве верхней утепленной, специальной, детской и туристической одежды, спальных мешков, одеял.
Утеплители на основе спиралевидных волокон относительно недороги в производстве и хорошо переносят сжатие. Они не боятся высокой влажности, гипоаллергенны, выдерживают множество циклов стирки без потери показателей.
5. Силиконизация волокон
Большинство ведущих производителей дополнительно покрывают волокна слоем силикона, что придаёт им дополнительную водостойкость и уменьшает адгезию между ними — обработанные волокна «скользят» друг по другу. Это обеспечивает большую долговечность — утеплитель меньше сваливается и слёживается. Силикон сокращает время высыхания намокших волокон и улучшает компрессионные свойства готового изделия.
Помимо силиконовой обработки, на конечные свойства утеплителя может повлиять способ скрепления волокон между собой — термический, склейка или их комбинация, а также изначальное качество сырья. Но оценивают эти свойства скорее производители — лабораторно и в ходе полевых тестов готовых предметов одежды и снаряжения.
6. Микроволоконные синтетические утеплители — Microfibers Insulation
Состоят из коротких и очень тонких волокон. За счёт малого диаметра они очень эффективно удерживают воздух в состоянии относительного покоя внутри своего слоя, но при этом мало весят и гораздо меньше смачиваются водой в сравнении с волокнами большего диаметра. Поэтому микроволоконные синтетические утеплители одни из самых тёплых в индустрии и в своё время произвели революционные изменения в одежде и снаряжении для активного отдыха. Один из первых микроволоконных утеплителей — Thinsulate Тип С — позволил создавать одновременно тёплую и тонкую одежду, не сковывающую движений, а также стал применяться в варежках, перчатках и обуви. Но сжимался он плохо, отчего занимал массу места в рюкзаке и не получил широкого распространения в одежде и спальных мешках для походов и восхождений. Его успех закрепил микроволоконный Primaloft One, вышедший на гражданский рынок в начале 1990-х годов. За ним сразу закрепилась слава «синтетического пуха» — уж очень мягким, воздушным и тёплым он оказался.
Но в этой бочке мёда есть серьёзная ложка дёгтя. Микроволокна сильнее предрасположены к сваливанию, нежели волокна большего диаметра. А значит, и их долговечность сравнительно невысока, и теплоизоляция микроволоконных утеплителей ощутимо падает уже через пару лет активного использования вещи. Второй недостаток особо лёгких и воздушных микроволоконных утеплителей — способность мигрировать, то есть «лезть» через швы и неплотную ткань подобно пуху. Это заставляет применять для их удержания специальные материалы, идентичные по свойствам пуходержащим, что ограничивает возможности производителей. Например, это не позволяет создать одновременно тёплую и хорошо дышащую куртку для интенсивных нагрузок — плотная ткань просто не обеспечит должной паропроницаемости.
7. Сложносоставные синтетические утеплители
На основе вышеперечисленных волокон могут производиться сложносоставные утеплители, которые комбинируют их свойства. Например, микроволокна обеспечивают компактность в упаковке и хорошее соотношение «вес/тепло», а скреплённые с ними волокна большего диаметра увеличивают долговечность утеплителя и делают его структуру более стабильной. Но фактически к сложносоставным можно отнести большинство современных синтетических утеплителей. Как мы уже отмечали выше, спиралевидные и микроволокна редко используются в чистом виде. Даже в продвинутых непрерывноволоконных утеплителях комбинируются полиэфирные нити разного диаметра.
К новейшим разработкам в области создания сложносоставных утеплителей можно отнести Ютфайбер® производителем которого является Российская компания Неотекс. В нём применяются четыре различных вида спиралевидных волокон, скреплённых воедино по специальной технологии с пустотелыми волокнами. Такая смесь обеспечивает утеплителю очень высокую стабильность, возможность тянуться во все стороны и легко восстанавливать свою форму, а также заметно повышает его воздухопроницаемость при высокой степени теплоизоляции. Всё это позволяет применять его в изделиях, предназначенных для нагрузок высокой интенсивности.
8. Причины популярности синтетических утеплителей
По данным источников журнала Outside, фунт сырьевого гусиного пуха в 2009 году стоил 10$, а в 2014-м — уже около 50$. Причины просты: стремительная урбанизация Китая, сопряжённая с сокращением гусиных ферм, а также повышение требований к содержанию гусей в Европе. Но этот же процесс подстегнул развитие индустрии синтетических утеплителей, которое и привело к их современному разнообразию. Нам остаётся только выбрать вещь с подходящими под наши задачи технологиями.
