В природе есть температура окружающего воздуха. Она бывает очень разной. От сильно отрицательной до омерзительно положительной. А человек в цивилизации привык к комфорту. То есть диапазон температуры среды ближнего, так сказать, уровня должен быть приемлем и стабильным.
Всё бы ничего, если бы в природе была только температура среды. Но есть в ней ещё и такие штуки как перемещение воздуха, называемого ветром и вода, распылённая в среде, называемая влажностью. И я уж не говорю о таком свойстве среды обитания, как периодическое поливание и посыпание сверху на нас разного рода осадками, в простонародье называемых дождём, снегом и иногда – градом. Всё это в природе бывает смешанным, бурным и хаотичным. Иногда – писец просто каким бурным и смешанным.
Ко всем этим параметрам приплюсуем немаловажный фактор мотивации человека к сопротивлению внешним факторам. Как он живёт в среде. Как быстро двигается. Как терпит, как ценит. Ну, понимаете…
Так уж получилось, что именно горные виды спорта и отдыха привели к разработке концепции несколько-слойной синтетической технологии. Именно в горах самые контрастные и не стабильные условия в сочетании с высокими физическими и моральными нагрузками на человека. Поэтому и возник этот рынок одежды – высоко-технологической и наукоёмкой.
Вступление затянулось. Перейду, пожалуй, к теме.
Первый слой. Базовый.
Видели, сейчас везде на рынках, в инете, супермаркетах и торговых центрах вывески «термобельё»? Так вот это – базовый слой. Смысл его скорее не в «термо». Основной его смысл – в отводе влаги. А точнее, к наличию влаги. Вода забирает тепло и жизненную энергию очень быстро при низких температурах. Человек способен помереть от холода при +10, например, что бывало не так редко. И температура здесь ни причём.
Термобельё отводит от поверхности человека влагу. Ворс полимерного материала за счёт капилярных эффектов забирает воду, и выталкивает её наружу за счёт градиента температуры и разницы парциального давления. Поправьте меня если я как-то не так научно излагаю. Но суть именно в этом – забрать воду ворсом и передать наружу. На наружном слое материала белья происходит испарение молекул воды и передача их следующим слоям одежды.
И, конечно, термобельё греет не только потому, что оно отводит воду. Материалы, используемые для производства термобелья имеют свойство выполнять роль тривиального утеплителя. Но, только для того, чтобы бельё было просто тёплым, не стоит тратить кучу денег на высокотехнологичные изделия, изготовленные из крутых материалов. Есть много бюджетных вариантов для видов деятельности, не подразумевающих экстремальные условия и высокую активность. Тем более, что эти виды деятельности не требовательны к весу изделия.
Артём Фёдоров:
Прежде всего стоит отметить, что влага которую отводит белье в штатной ситуации выделяется из самого человека. Причем выделяется не просто так от балды (хотя такая тоже есть но весьма в небольшом количестве), а большей частью для охлаждения поверхности тела - при высокой нагрузке организм перегревается - организм потеет пот испаряется - поверхность тела охлаждается, так как сосуды при нагрузке расширенны то достаточно быстро охлаждается не только поверхность но и весь человек.
Природа все довольно неплохо рассчитала, но появление одежды совершенно не учла.
Влага попавшая на внутренний слой одежды в жидкой форме (в виде пота из каналов потовых желез) может или перемещаться дальше в следующий слой в жидкой форме или испариться у поверхности тела и дальше странствовать в форме водяного пара. Более того почти в любом белье одновременно происходят оба явления и все дело в соотношении между ними.
Интересно, что во время активного движения, когда теплопотеря меньше выработки тепла намного болезнее испарять влагу а не транспортировать ее в жидкой форме - организм все таки пытается охладиться, а транспорт влаги от туловища к штормовому слою в жидкой форме уменьшает эффективность такого охлаждения.
В тоже время, при остановке после активного движения ситуация меняется на прямо противоположную - выработка тепла начинает отставать от теплопотери - в этой ситуации чем дальше от тела начнется испарение (чем дальше можно будет транспортировать воду в жидком виде), тем лучше.
То есть в зависимости от ситуации идельаное белье должно полностью менять свои свойства, а пока это невозможно, поэтому все известные виды термобелья являются некими компромисными вариантами
Теперь про фишки влияющие на описанные свойства белья - то есть на соотношение между влагой испаряемой самим бельем и влагой передаваемой в следующий слой:
Главных таких фишек у белья ровно две - уровень сродства материала к воде (степень гидрофильности) и обобщая кучу хитрых заморочек с полыми и сверхтонкими волокнами - тонкость выделки.
Лирическое отступление про гидрофобность и гидрофильность - чем больше гидрофобность, чем дольше при прочих равных сохнет вещь - ибо вода не растекается пленкой по поверхности а лежит крупными каплями - то есть уменьшается эффективная поверхность испарения. То есть чем выше гидрофобность материала при прочих равных, тем хуже он сохнет испарением и тем лучше он отдает влагу в жидкой форме другому материалу при прямом контакте. Аналогичным образом у структуры с более тонкими волокнами эффективная поверхность испарения при прочих равных увеличивается.
Зная материал белья и тип используемых волокон можно примерно предсказать его поведение в реальном изделии
Далее распределение материалов по гидрофобности:
Усредняя это выглядит примерно так:
полипропилен > полиэстер > полиамид > шерсть > хлопок
то есть хлопок самый гидрофильный, а полипропилен самый гидрофобный.
Повторюсь скорость испарения влаги на поверхности изделия определяется во многом размером и структурой его волокон - например полиэстер coolmax испаряет влагу эффективнее "стандартного" хлопка, хотя и заметно более гидрофобен.
В настоящее время пользователи белья фактически разбились на секты:
полипропилен - то есть самое эффективное в отводе жидкой фракции белье очень любят водники и часть лыжников.
полиэстер (павердрай и паверстретч относятся к этой категории) - в России наверно самое популярное белье - по свойствам вполне компромисно - эффективно испаряет с поверхности и неплохо транспортирует влагу в следующий слой.
полиамид (нейлон) используется в некоторых видах белья для активного движения а также как материал вставок части зонально дифференцированного белья. Испаряет видимо даже лучше полиэстера той же выделки, отводит несколько хуже.
шерсть - сейчас Европа испытывает бум шерстяного белья - по словам манагера мюнхенского outdoor магазина - больше половины рынка уже "прекрасно выделанная шерсть "мериносов"". Используется как сама по себе так и в сочетании с разнообразной синтетикой. Мне лично пока это тяжело понять и осмыслить - с другой стороны к шерсти содержащейся в качественных носках я уже привык. В любом случае российскому рынку до шерстяного бума еще лет 5. Последние два года дилеры нас скорее за полипропилен мучили.
Хлопок - в термобелье высокого класса как правило не используется.
По работе белья - по идее впитывает влагу с поверхности кожи потому, что, даже полипропиленовое, сколь нибудь гидрофильно, затем перераспределяет у себя в толще за счет капилярных сил, частично испаряет, частично напрямую передает в утепляющий слой. Далее если у нас штормовка не надета, то испарившаяся влага практически мгновенно улетает, если же мы говорим, о системе с надетой штормовкой, то внутри системы практически в любой точке будет близкая к 100% относительная влажность и влага тем или иным макаром в зависимости от вида мембраны штормовки лезет через нее наружу дабы улететь.
Средний слой
Основной задачей среднего слоя является сохранение тепла (собственно синонимом понятия "средний слой" является понятие "утепляющий слой"). Однако, некоторые виды среднего слоя способны брать на себя в дополнение к термоизоляционной и ветрозащитные функции, и даже частично предохранять от влаги.
Самая универсальная одежда для среднего слоя и самая популярная – это флис. Его разновидностей и классов очень много. Использование его в качестве утеплителя является самым универсальным, но не самым эффективным, если брать в расчёт вес изделий и относить его к способности греть. Если
конкретизировать и выбирать, то в данный момент вне конкуренции флис марки Polartec компании Polartec TM. Его столь хвалебным делает отношение к влаге и износостойкость. Воды он не боится. Воду он сбрасывает и греет в любом состоянии.
Использование пуховых или синтетических «свитеров» в качестве среднего слоя – это такая недавно только, как мне кажется, возникшая концепция.
Артём Фёдоров:
C недавно возникшей концепцией применения синтетических и пуховых свитеров возможно надо поосторожнее - сейчас лень смотреть, но что то мне помнится (могу врать), что пуховые свитера были у первопроходцев Эвереста.
Лёгкие куртки без капюшона с пуховым или синтетическим утеплителем позволяют максимально утеплиться при минимальном весе. Пуховый свитер применим только при условиях низкой влажности. Например, на большой высоте или сильно отрицательных температурах. Свитер с синтетическим утеплителем не боится воды, но тяжелее пухового при схожей теплоте. Общий минус этого типа – гораздо меньшая «дышимость» и вентиляция. Свойство пропускать через себя влагу от тела, соответственно тоже на порядок ниже в сравнении с флисом.
Внешняя ветро и влагозащита
Штормовки. Раньше – из брезента. Сейчас – разного рода мебранные изделия. Основной смысл слоя – защитить от ветра и воды снаружи. Всё было бы просто, если бы человек из себя не испарял влагу. Можно было бы не тратить кучу денег на субмикронные технологии в изготовлении тканей. Но так уж получилось, что внешняя одежда тоже должна при защитных своих свойствах влагу пропускать. Причём – в одностороннем порядке. Изнутри – наружу. Даже при отсутствии высокой активности из-за того что на защитной куртке самый значительный температурный градиент, на этом слое внутри осаждается значительное количество влаги, которая может стать проблемой. Само собой, эту влагу нужно удалить. Мембранные ткани это с большим или меньшим успехом делают. Как и какие способы – это большой объём слов, которые здесь нет смысла излагать.
В данный момент (года так с 95-го в мире и с 05-го у нас) идёт большой интерес к материалам, которые называются Soft Shell. Это класс одежды из материалов, сочетающих в себе свойства мембранной защиты от ветра и влаги, и элементы греющего слоя. о есть слияние технологии мембранных тканей с флисовыми. Эта тема также не уместится в одном абзаце.
Внешний утеплитель
Принцип таких вещей прост. Нужно взять воздух. Заключить его в ограниченное пространство имеющее и минимизировать процесс конвекции. Это пространство нужно организовать в виде куртки или штанов с максимальной анатомией, учитывающей физиологию и кинетические нюансы деятельности человека. Понятно изложил? И тогда – это идеальный утеплитель, потому что лучшим утеплителем по-сравнению с воздухом является только один единственный – вакуум, что сабо собой, невозможно в одежде.
Так вот то пространство, которое позволяет содержать воздух в статическом состоянии в тёплой одежде можно заполнить пухом или синтетическими его аналогами.
Пух в этом отношении не превзойдён по эффективности, если принимать во внимание вес изделий. Пуховый утеплитель состоит из собственно, пуха, и какого-то процента пера, который необходим в качестве «арматуры». Соотношение пуха к перу (так называемый FP) – показатель качественности утеплителя. Оптимальным соотношением является 93/7.
У пуха есть очень серьёзный недостаток. Он не терпит влагу. Намоченная пуховка очень долго сохнет и совершенно не греет. Поэтому, пуховые куртки и полукомбезы могут использоваться только в условиях, исключающих риск намокания. Зачастую использование пуха представляет собой смертельную опасность в условиях положительных температур среды. Статистика – есть.
Артём Фёдоров:Еще порода гусей (в частности определяющая цвет пуха), их возраст, способ получения пуха и т.д.
В связи с этим проще упомянуть про fill power если хочется не писать лишнего - fill power является более однозначной характеристикой чем соотношение пух перо.
Про арматуру очень верное замечание, мне кажется, что мысль можно было бы еще раскрыть:
Как правило уменьшение количества пера в пуховой смеси ведет к повышению fill power, однако стоит отметить, что в смесях с очень низким содержанием пера может заметно увеличиваться время расправления пуха на полный объем. Исходя из этого явления можно предположить, что для в большинстве случае оптимальными по функциональным свойствам в качественной экстремальной экипировке, являются смеси с соотношениями пух/перо близкими к 90/10 или 93/7.
---У пуха есть очень серьёзный недостаток. Он не терпит влагу.
Далее по тексту имхо слишком страшно написано - все одно промочить пух насквозь при минусах малореально, да еще мембрана что то дает - я бы чуть чуть смягчил формулировки по возможности - все таки не весь альпинизм это "мокрый и холодный bigwall".
Те же Jen с Gogen"ом при мне об этом спорили - тут очень уж неоднозначно все получается..
Синтетический утеплитель – более универсальный вариант. Он тяжелее пуха при отношении к весу, менее живучий по сроку службы (на несколько порядков). Но у синтетики (конечно – качественной) есть один огромный плюс. Этот утеплитель не боится намокания или сырости. Он быстро сохнет, но даже в мокром состоянии греет не сильно хуже, чем сухой.
Ну. Вот. Как-то так.
Автор: Ахмедханов Тимур
Дополнения, поправки и комментарии: Фёдоров Артём