В России начали производить синтетические материалы с новыми свойствами, которые раньше в утеплителе даже не анализировались.
Если ещё недавно («советская текстильная школа») однозначно считалось, что утеплитель обязан быть гигроскопичным («впитывающим»), или, по другим определениям, гидрофильным; то сегодня, с появлением на российском рынке линейки таких материалов, как «Холлофайбер»-Софт, «Холлофайбер»-ТЭК, «Холлофайбер»-Волюметрик, «Холлофайбер»-Медиум, широко применяемых для создания современной одежды различного назначения, - эксперты и производители приходят к иному выводу. И вот почему.
По мнению руководителя НИЦ «Одежда», к.т.н. Людмилы КИРИЛЛОВОЙ, заведующей лаборатории ОАО «ЦНИИ Швейной промышленности», базовые основы по исследованиям утепляющих материалов были заложены ещё в 70-х гг. школой проф. Колесникова П.А. (тогда - директор Института). На сегодняшний день они довольно интересны лишь с точки зрения методики получения и анализа результатов свойств утеплителей.
Впрочем, важно учесть, что эта база в 70-80-х гг. была сориентирована на вопросы создания утепленной одежды при использовании материалов, преимущественно из натуральных волокон. Тогда в ходе исследований было установлено, что необходим определенный устойчивый микроклимат под одеждой, составляющими элементами которого являются: температура, влажность, подвижность воздуха, содержание углекислоты. Эти требования могут быть удовлетворены лишь при использовании в одежде материалов с оптимальными характеристиками таких свойств, как воздухопроницаемость, влагопроводность, паропроницаемость, гигроскопичность, термическое сопротивление.
Вместе с тем, что за основу было взято положение о гигроскопичности натуральных утеплителей. Парадоксально, но от гигроскопичности (!) же пытались избавиться различными способами. Даже были проведены экспериментальные работы по снижению эффекта капиллярности в волокнах растительного и животного происхождения. Впервые в 1974 году[1] прозвучало очень осторожное и сдержанное высказывание: «...высокая гигроскопичность химических волокон не является необходимой». Несколько десятилетий назад возникли предположения о том, что:
1) утеплитель не должен быть сорбентом и
2) утеплитель с содержанием влаги ведет к потере теплозащиты одежды.
Но ограниченный спектр текстильных материалов, сведенный в основном к шерстесодержащим и хлопкосодержащим утеплителям, практически парализовал решение данной проблемы на почти 40 лет!!! В наши дни появилась высокотехнологичная синтетика «Холлофайбер». Имея многочисленные данные исследований этих утеплителей[2], проведенных в последние ее годы, можно говорить о том, что отмеченный экспертом Л.Кирилловой «определенный устойчивый микроклимат» в наибольшей степени зависит именно от влажности (точнее — гигроскопичности, сорбционных и капиллярных особенностях) утеплителя.
Более того, все прочие отмеченные показатели: воздухопроницаемость, влагопроводность, паропроницаемость, термическое сопротивление и т.п. (см. выше) - находятся в прямой взаимосвязи и взаимозависимости, где основным катализирующим фактором является гигроскопичность.
Но почему же так важна гигроскопичность для утеплителя? Для начала попробуем разобраться в том, что такое гигроскопичность?
По наиболее распространенному определению, гигроскопичность - это способность материалов сорбировать (поглощать) на своей поверхности влагу (конвекционные водяные потоки, водяные пары, пот) и передавать ее в окружающей среде или прочим материалам. По другому, более простому определению, гигроскопичность утеплителей - способность материала поглощать влагу в парообразном состоянии.
Теплоизоляционные материалы (утеплители) как при хранении, так и при эксплуатации, должны быть защищены от увлажнения. Способность материала увлажняться вследствие его гигроскопичности называется сорбцией. Чем влажнее воздух и ниже его температура, тем выше сорбция.
Теперь становится ещё более очевидной и актуальной роль утеплителя с нулевой гигроскопичностью для одежды, эксплуатируемой в особых климатических регионах с «глубоким минусом». Два связанных физико-химических процесса — гигроскопичность и сорбция — делят утеплители на эффективные и неэффективные. И вот почему.
Дело в том, что теплообмен гигроскопичных и сорбционных волокон происходит значительно быстрее.
На практике это значит, что человек в одежде с утеплителем из таких волокон будет отдавать своё тепло, а, следовательно, мерзнуть значительно быстрее.
Итак, влага проводит тепло — это аксиома. Но почему пока не стал аксиомой принцип отбора исключительно негигроскопичных утеплителей? Новое поколение синтетических материалов «Холлофайбер», обладающее нулевой гигроскопичностью и сорбцией[3], предохранит человека от замерзания, т.к. теплообмен фактически конвертируется в теплосбережение. А это уже один из основных показателей теплозащитности, которая характеризуется способностью одежды в целом сохранять тепло, выделяемое телом человека.
Речь идет именно о «сухом тепле», условно говоря, влага из которого выводится не в сам утеплитель, а минуя его, оставляя утеплитель сухим!!!
За счет чего это происходит? Всё предельно просто: полые 100%-полиэфирные волокна нетканых материалов «Холлофайбер» не впитывают влаги (с точки зрения физики, волокно «Холлофайбер» - это элементарная невпитывающая поверхность)! Показатель их гигроскопичности — менее 1 %!
