Наталья
я могу подать идею
Каждый имеет право на безнаказанный эксперимент
Наталья Нифантова
Все записи
текст

Выйти сухим

"ММ" №11/86 2012, с. 70
Ну что, уважаемые? Ноябрь уж наступил. Пора оставить позади осеннюю хандру и привести в боевую готовность сани, лыжи, сноуборды, или с чем там еще в обнимку вы предпочитаете проводить время (только не говорите, что с диваном!), барахтаясь в пушистом снегу, который вот-вот да и выпадет на большей части территории нашей необъятной. И, конечно, читатель «ММ» к активной зимовке должен подойти с умом и приодеться: по моде, а главное – по науке.


Советы стилистов оставим журналам другого профиля, наше вооружение надежней. В частности, знания по физике и химии. И первое, что мы ими атакуем, – архаичные представления о том, как нужно одеваться, собираясь провести славный денек на открытом воздухе, когда температура последнего опускается ниже нуля. 
Если ваш лучший «фрирайд» еще впереди, то есть личный опыт по-настоящему активного зимнего отдыха отсутствует (спортсмены, тише! – не подсказывайте!), то, вероятно, первое, что приходит в голову при мысли об утеплении, – наряд а-ля «шерстяной свитер плюс панталоны с начесом плюс бабушкины носки». «Ближе к телу» добавим хлопковую футболку – чтоб «дышала и впитывала», а сверху – «пуховичок»… и получим абсолютно мокрого, да еще и порядком «задубевшего» начинающего лыжника или строителя снежной крепости. 
Зимой тепло тому, кому сухо. А свойства, за которые так ценятся натуральные ткани, при возрастании физической нагрузки показывают свою оборотную сторону. Самое «подлое» из них – пресловутая «впитываемость». Проведем простой расчет. При активном движении человек выделяет в час до литра пота: да-да, вы не ослышались – хоть ведро подставляй. И тут начинаются неприятности. Ткань-то впитывает! Вот вам и ведро, которое вы с гордостью носите на  себе. Впрочем, вы ведь не полиэтиленовый пакет на себя надели. Значит, влага все-таки испаряется. И в основном с поверхности кожи (она явно теплей подмокшего свитера), забирая на каждый собственный грамм по 2,5 кДж теплоты, которые вашему телу приходится немедленно восполнять. Так что оставим абсорбирующие свойства половым тряпкам, а на склон будем карабкаться (тут с опытных лыжников снимается обет молчания) в технологичной синтетике. Поверьте, дурная репутация этого слова – ложный стереотип. 


Начнем с так называемого базового слоя, состоящего из белья. Не нижнего, а функционального. У нас его традиционно называют термобельем, что, в общем-то, не вполне корректно. Ведь если вы сидите как приклеенный, изображая картину «Боярыня Морозова», разве что толпу перстами не крестите, то поддерживать температуру на комфортном уровне вам помогут и помянутые панталоны с начесом. Белье же для тех, кто в движении, должно отводить от кожи влагу – и чем скорее, тем лучше. Как раз тут на помощь спортсмену приходят синтетические волокна: полиуретановые или полипропиленовые. Они, как известно, что-либо впитывать привычки не имеют, то есть удерживать влагу рядом с кожей не будут. И если само белье подобрано правильно, то «отвод» пара происходит вполне закономерно: из-за разницы давлений (в прослойке воздуха рядом с телом оно больше из-за нагрева). Сориентироваться в многообразии продуктов текстильной промышленности помогут слова на ярлыке: Coolmax, QuickDry, Thermolite Base, Polypropylene, Viloft – и это не названия фирм, а именно указание на тип материала. И да, по поводу правильного подбора формы белья. Правил два. Первое – максимальное покрытие поверхности тела: длинные рукава с манжетами, штанины. И про носки не забудьте! Они должны быть устроены по тому же принципу, но с плотными вставками для прочности. Второе – чем ближе к телу, тем лучше. Стоя перед зеркалом в комплекте функционального белья, вы должны более напоминать танцора балета, нежели кота в мешке.


Второй, или средний, слой будет считаться главным в деле утепления. Так что здесь мы не будем говорить о нем подробно. Его дополнительная опция – быть легким и не сковывать движений. Что это за активность такая, если вы руки с трудом сгибаете? Избежать эффекта «детсадовца в шубе» современным лыжникам и сноубордистам помогает флис. Из всех «зимних» материалов он, пожалуй, для нас самый привычный. В любом шкафу найдется «плюшевая» на ощупь толстовка, в просторечии «флиска», используемая по хаотическому набору причин: то в парке пробежаться, то на шашлыки съездить. Флис состоит опять же из синтетических волокон. Эффект «плюшевости» у него появляется из-за технологии изготовления. Машинным способом на основу «навязывают» волокна, а затем «проходятся» по полотну специальными щетками – в итоге оно увеличивается в объеме раза в два. Вроде несложно. Но надо сказать, специалисты компании Malden Mills (ныне Polartec LLC.), разработавшие технологию в 1979 году, получили за нее Нобелевскую премию по химии. А журнал Time впоследствии включил их изобретение в список «100 великих вещей XX века». 
Флис полностью вытеснил одноименный материал натурального происхождения (английское fleece значит «шерсть») из сегмента одежды для активного отдыха, а затем завоевал и повседневные наряды. Так что свитер с оленями из практичной вещи превратился в символ стиля ретро. В общем, у вас нет оснований не последовать за мэйнстримом. Материал настолько универсален, что «проколоться» с флисом можно только одним способом – купить подделку, у которой ворс будет просто наклеен на основу. Остальное – дело индивидуального выбора. Флиса, как насекомых в природе, существует огромное количество видов. Сегодня он может быть толстым, тонким, тянущимся «на все четыре», иметь ворс только с одной стороны… Плюс современные «флиски» проходят антипилинговую обработку, которая не позволяет им «скатываться», и еще на производстве знакомятся с антистатиком – чтобы волосы дыбом у лихих лыжников стояли только от экстремальных ощущений.


Но перейдем к самому интересному – верхней одежде. Разнообразные технические хитрости применяются в ней как на уровне структуры материалов, так и в конструировании. Начнем с первого.
Как мы помним, наш прямой «физиологический» долг – не вымокнуть до нитки в снежном море. Тут на помощь приходят мембранные ткани. Латинское слово мембрана (membrana – кожица, перепонка) выступает в этом случае в своем биологическом, а не акустическом смысле, то есть как «полупроницаемый разделитель сред» (совершать колебательные движения и служить источником звука в спортивной одежде ей, понятно, ни к чему). По факту, это защитная синтетическая пленка, составляющая «начинку» ткани. Но зачем нам ее «полупроницаемость»? А затем, что мокнем мы, опять-таки, и снаружи, и «изнутри». Соответственно, мембрана должна выполнять сразу две функции: пропускать пар от тела, но не допускать до него атмосферную воду. В поисках решения этого противоречивого уравнения, технологи в свое время пошли разными путями, что привело к появлению двух типов мембран. 
Тип первый – поровые мембраны. Делают их из полиуретана или политетрафторэтилена, в российской промышленности используемого под названием фторопласт, а потребителю более известного под запатентованным когда-то компанией DuPont именем тефлон. Да, тот самый, что на сковородке. Главная конструктивная особенность такой мембраны, как ни странно с точки зрения общих представлений о защите от влаги, – дырки! Вернее, поры, которые формируются в полиуретановой или тефлоновой пленке при «застывании» под влиянием особых химических добавок. Их в этой самой мембране примерно 1,4 миллиарда на квадратный сантиметр. Такой вот «нанодуршлаг». Не пропускать внутрь воду позволяет размер пор: в 20 000 раз меньше, чем самая мелкая водяная капля, но в 700 раз больше молекулы пара. То есть, несмотря на свою «водоупорность», мембрана не мешает испаряться влаге, которую так старательно отводило от тела функциональное белье и уверенно не впитывал флис. Кстати, стойкость мембраны вызывает уважение. Например, для тефлоновых вариантов она равна 28 000 мм водяного столба. Условно, облачившись в куртку и комбинезон из такого материала, вы можете лежать в «подвале» 10-этажного «дома» из воды, и оставаться сухим. Увы, пористая структура – палка о двух концах. Именно «дырки» – слабое место мембраны, и со временем они имеют обыкновение попросту «забиваться», превращая высокотехнологичную ткань в подобие полиэтиленового пакета. Чтобы замедлить процесс, поровые мембраны проходят «жироотталкивающую» обработку – для сопротивления воздействию косметических средств и естественных выделений кожи. Но ничто не вечно под луною. Такая одежка – в любом случае «капризный ребенок», требующий аккуратного обращения и специального ухода.

Второй тип мембран – беспоровые гидрофильные. Как явствует из определения, никаких «отверстий», даже микроскопических, в них нет. «Водопроводом» здесь выступает сам материал мембраны – гидрофильный полиуретан. Он, в отличие от тефлона, к воде «неравнодушен» – его молекулы полярны (имеют отрицательный заряд) и вступают с Н2О в химическую связь. Заметим, это не значит, что полиуретан «промокает», ведь механического «разбавления» не происходит. Его молекулы «захватывают» воду и могут передавать ее через толщу (хотя какая же это толща – десятые доли миллиметра!) материала в любом направлении. «Стоп! – скажете вы. – Как это в любом? Нам надо во вполне конкретном и при том единственном!» – и будете совершенно правы. Но направление «передачи» через полиуретановую мембрану задается не самим материалом, а условиями вокруг него. Есть в физике такое понятие осмос (от греч. ὄσμος  – толчок, давление)  – «процесс односторонней диффузии через полупроницаемую мембрану молекул растворителя в сторону его меньшей концентрации». Беспоровые мембраны работают именно по этому принципу. Проще говоря, они ведут воду туда, где ее меньше. И представьте себе, в атмосферном воздухе, тем более при низких температурах, ее всегда меньше, чем в непосредственной близости от вашего разгоряченного активным движением тела (мы ведь говорим о концентрации, а не об абсолютном количестве). И ведь какая, казалось бы, красота: никаких пор, забиваться нечему, да полиуретановые мембраны и прочнее тефлоновых. Но вновь ложка дегтя, и весьма солидная: прежде чем осмос придет в действие, вам придется накопить некоторое количество конденсированной влаги на внутренней стороне своего одеяния. То есть до того, как высохнуть, надо будет помокнуть. Что само по себе не очень приятно, когда «за бортом» минус.
Впрочем, надо сказать, сегодня выпускают и комбинированные мембраны – попытка сочетать достоинства обоих видов. Но пока вслед за плюсами сочетаться начинают и недостатки: полиуретановая мембрана тормозит пароотвод через тефлоновую, а закупоривание пор последней приводит к недееспособности всей конструкции. К тому же комбинированные мембраны влетают в копеечку. Так что в этом смысле верным решением будет не погоня за самым продвинутым материалом, а грамотная расстановка приоритетов aka ваших личных требований к одежде, в зависимости от того, как именно вы собираетесь проводить зимние каникулы.

***
Как выбрать одежду для зимнего отдыха
Чтобы окончательно не запутаться в составляющих «обмундирования» для активно зимующих, «ММ» обратился за консультацией к специалистам компании STAYER, которая более 10 лет в России занимается производством экипировки для горнолыжников, сноубордистов и одежды для активного отдыха из мембранных тканей. 
Общее правило таково: чем активнее вы двигаетесь, тем лучше должна быть защита от внешней влаги, а вот утепление можно оставить любителям неспешных прогулок.
Таблица временная, на верстке заменим блоками с фото к каждой категории.


Для справки
Паропроницаемость – способность мембраны пропускать через себя водяные пары. Измеряется в количестве водяных паров (в граммах), которое способна пропустить мембрана площадью 1 кв. м за 24 часа. 
Водостойкость – способность мембраны не пропускать воду. Измеряется в высоте водяного столба (в мм на кв. см), давление которого мембранная ткань выдерживает не промокая. 
Утеплитель – материал, обладающий теплоизолирующими свойствами. В горнолыжной экипировке используются синтетические утеплители, не впитывающие влагу. Их плотность измеряется в граммах на кв. м.
Анатомический крой – крой с «заданной формой», обеспечивающий оптимальную посадку изделия и минимальное ограничение свободы движений.

С химией более или менее разобрались. Перейдем к инженерии. Понятно, что одной мембраной сух не будешь, важно также, к чему и как она крепится. 
Собственно, «креплений» тоже два: покрытие (coating) и ламинирование (lamination). Тут все достаточно просто. В первом случае жидкий состав будущей мембраны наносится на ткань, где и полимеризуется. Во втором – уже готовая пленка «приваривается» к ткани с помощью нагрева и под давлением. Таким образом можно получить тканево-мембрановый «бутерброд» нужной толщины: в два, три или два с половиной слоя. «Двоечка» (2L или 2-layer) – это, собственно, только внешняя ткань плюс сама мембрана. Но такая конструкция имеет некоторый налет неполноценности – ничем не защищенная мембрана быстро сотрется об одежду, так что к двухслойным тканям в обязательном порядке прилагается подклад. В трехслойных вариантах (3L или 3-layer) он, по сути, тоже присутствует, но не в «свободном полете» – мелкая защитная сетка ламинируется к мембране тем же «горячим» способом. Желание облегчить эту конструкцию привело к созданию «половинчатого» варианта (2.5L или 2.5-layer) – защита у мембраны есть, но представляет она собой не дополнительный слой ткани, а объемное тиснение, иногда в виде рисунка, которое ограничивает контакт куртки/штанов с прочей одеждой.
Ну, и окончательно перейдем на макроуровень: как из этого высокотехнологичного «сэндвича» получаются искомые штаны? Нет, выкройки прикладывать не будем – мы же не журнал Burda. Да и то, что у порядочной куртки для катания должен быть капюшон, плотные манжеты и прочие «юбочки» – чтобы снег куда не надо не забивался, и так всем ясно. Любопытно другое – как быть со швами. Ведь что толку вести неравный бой на полях термодинамики, чтобы потом на супермикропористой тефлоновой мембране оставить зияющие следы швейной иглы? Оказывается, следы оставлять можно. Главное – правильно их замести. То есть заклеить. Для этого при изготовлении спортивного «обмундирования» используют специальную ленту, которая накрывает шов, делая его водонепроницаемым. Правда, все швы проклеивают редко – не так уж велика их площадь. Обязательному укреплению подлежат так называемые критические швы, протечка которых может ощутимо подмочить «репутацию» спортсмена: слонка (шов сидения спереди и сзади), резы под ягодицами, резы под коленями, боковые швы – на брюках; локти, плечи, капюшон – на куртке.

Вы, наверное, возмущены отсутствием в этом обзоре достойной замены «пуховичку». Что же, в двадцатиградусный мороз прикажете «пленками» греться? Отнюдь нет. Но тема зимней экипировки обширна и увлекательна (поделюсь авторским открытием: куда ни плюнь, везде чей-нибудь патент – наверное, космический скафандр проще устроен), а место на страницах журнала ограничено. Так что, пока на опавшие листья в лесу еще только ложится первая изморозь, а склоны лишь готовят к декабрьскому наплыву желающих проскользить по ним с ветерком, отработаем «водоупорность». А о «морозостойкости» читайте в зимних номерах. Хороша ложка к обеду.

Читать эту статью можно в онлайн версии журнала «Машины и Механизмы»:  

  http://www.21mm.ru/?mag=86#064 

Всего 0 комментариев
Комментарии
OK OK OK OK OK OK OK
Яндекс.Метрика