Инновации меняют мир
Теплоизоляционные материалы из синтетических волокон часто высыхают относительно быстро. Однако ни один материал не высыхает быстрее всех остальных при любых условиях. Время высыхания зависит от количества удерживаемой воды, её расположения в материале, толщины и конструкции слоя, а также от температуры, влажности и движения окружающего воздуха.
Полиэфирные и полипропиленовые волокна поглощают относительно мало влаги внутрь самих волокон. При этом теплоизоляционные слои из таких волокон могут удерживать жидкую воду в межволоконных промежутках. Тонкий материал с более высоким водопоглощением тоже может быстро высыхать при испытании по определённой методике. Например, в одном испытании измеренное водопоглощение Y-Warm составило около 280 %, а в отдельном сравнительном испытании время высыхания составило около 60 минут. Эти результаты следует рассматривать с учётом условий каждого из испытаний.
I. Что означает «быстросохнущий утеплитель»?
Сравнение времени высыхания имеет смысл только при чётко определённых условиях испытаний.
Условие испытания | Почему это важно |
Способ намокания | Пот, дождь и полное погружение могут приводить к попаданию разного количества воды в разные участки материала. |
Начальное содержание воды | Из образца, удерживающего больше воды, обычно требуется удалить больше воды. |
Размеры и конструкция образца | На высыхание влияют толщина, масса, площадь поверхности и любые ткани, соединённые с материалом. |
Температура, влажность и движение воздуха | Эти условия влияют на испарение воды с поверхности материала. |
Критерий окончания высыхания | «Сухой на ощупь» и «вернулся к заданному содержанию влаги» — разные результаты. |
Водопоглощение и время высыхания легко спутать, хотя это разные свойства. Водопоглощение показывает, сколько воды материал поглощает в определённом испытании. Время высыхания показывает, сколько времени требуется для достижения заданного критерия окончания высыхания в определённых условиях. Ни один из этих показателей сам по себе не позволяет судить о том, как материал будет вести себя при ношении.
II. От чего зависит время высыхания?
1. Количество и расположение воды
Вода может находиться на поверхности материала, между волокнами или слоями, а также внутри его твёрдых компонентов. В зависимости от расположения воды пути её выхода в окружающий воздух различаются. Низкое влагосодержание волокон в пересчёте на сухую массу (moisture regain) не означает, что теплоизоляционная конструкция не удерживает воду после дождя или погружения.
2. Путь воды к поверхности
Воде внутри толстого или плотно собранного слоя может потребоваться больше времени, чтобы достичь поверхности, с которой она сможет испариться. Подкладка, наружные материалы, клеи и покрытия также могут влиять на этот путь. Поэтому материал, испытанный отдельно, может высыхать иначе после включения в конструкцию куртки или сапога.
3. Доступная площадь испарения
Если расправить мокрый материал, большая часть его поверхности сможет контактировать с воздухом, что способствует высыханию. Капиллярный перенос также может распределять жидкость по большей площади. Чтобы определить, проявляются ли эти эффекты в конкретном утеплителе, нужно изучить его фактическую структуру и результаты испытаний. По одной лишь толщине стенок ячеек сделать такой вывод нельзя.
4. Условия окружающей среды
Высыхание обычно происходит легче, если воздух теплее, суше или движется вдоль мокрой поверхности. В прохладной и влажной среде или внутри многослойной одежды тот же материал может высыхать значительно дольше, чем при лабораторном испытании.
III. Как ведут себя распространённые утеплители после намокания?
Тип материала | Что учитывать после намокания |
Утеплители из полиэфирных или полипропиленовых волокон | Сами волокна поглощают мало влаги, но межволоконные промежутки и другие слои одежды могут удерживать воду. Конструкция влияет на стекание воды и высыхание. |
Пуховые утеплители | Мокрый пух может сбиваться в комки и терять объём. Время высыхания зависит от количества воды, количества наполнителя и окружающих тканей. |
Утеплители на основе шерсти | Шерсть может поглощать влагу внутрь волокон. Высыхание зависит от массы и структуры изделия, а также от окружающих условий. |
Утеплители на основе хлопка | Хлопок может поглощать значительное количество воды. Толстый хлопковый наполнитель может высыхать долго, особенно при ограниченном движении воздуха. |
Закрытоячеистые или композитные утеплители | Поведение зависит от того, куда вода может проникать и где задерживаться, а также от присоединённых слоёв и открытых поверхностей. |
Y-Warm | В отдельных испытаниях получены высокое водопоглощение и время высыхания около 60 минут при заданных условиях. Высыхание готового изделия следует оценивать отдельно. |
Таблица описывает факторы, которые следует учитывать при проектировании, и не является универсальным рейтингом скорости высыхания. Чтобы присвоить фиксированное время высыхания целым категориям материалов, потребовались бы сопоставимые образцы, испытанные по одному и тому же протоколу.
IV. Что показывают результаты испытаний Y-Warm?
Y-Warm — гибкий полимерный теплоизоляционный материал с закрытоячеистой структурой, который может использоваться в качестве промежуточного слоя. Доступны следующие результаты:
Водопоглощение: около 280 % до стирки и около 279 % после стирки при испытаниях по GB/T 21655.1-2023.
Время высыхания: около 60 минут в сравнительном испытании при указанных условиях.
Структура: закрытые ячейки диаметром около 30–190 мкм, разделённые полимерными стенками толщиной около 20–280 нм.
В совокупности результаты испытаний на водопоглощение и высыхание показывают, что высокое измеренное водопоглощение не обязательно означает длительное высыхание в испытанной конфигурации. Они не позволяют точно установить, где находится поглощённая вода, насколько прочно она связана или как быстро высохнет готовая одежда.
Размеры закрытых ячеек описывают структуру Y-Warm. Значение в нанометрах относится к толщине стенок ячеек, а не к диаметру заполненных газом ячеек. Оно также не является результатом измерения внутренней площади испарения.
V. Как выбрать утеплитель для влажных условий?
При разработке изделия
Сравнивайте рассматриваемые материалы при той толщине и в тех конструкциях, в которых их предполагается использовать. Фиксируйте начальное содержание воды, критерий окончания высыхания, температуру, влажность и движение воздуха. Если важно сохранение тепла при ношении изделия во влажном состоянии, оценивайте теплозащитные характеристики во влажном состоянии отдельно от времени высыхания.
Для одежды для активного отдыха
Учитывайте как пот, поступающий изнутри, так и дождь снаружи. Базовый слой для регулирования влажности, подходящий утеплитель и наружный слой, соответствующий погоде, выполняют разные задачи. Давайте мокрым слоям высохнуть, когда позволяют условия.
Для обуви
Испытывайте конструкцию целиком. Листовой утеплитель может вести себя иначе после соединения с верхом обуви, подкладкой, клеем и водонепроницаемой мембраной. Ламинирование с нанесением клея по всей поверхности также может снизить паропроницаемость.
VI. Часто задаваемые вопросы
Всегда ли полиэфирный утеплитель сохнет быстрее хлопкового или шерстяного?
Не всегда. Полиэфирные волокна поглощают относительно мало влаги, но толстый полиэфирный наполнитель может удерживать воду между волокнами или внутри конструкции одежды. Для корректного сравнения необходимо испытывать образцы в одинаковых условиях намокания и высыхания.
Почему полностью промокший пух может сохнуть долго?
Вода может вызывать слипание пушинок, из-за чего пух теряет объём, а его высыхание внутри одежды с наполнителем затрудняется. Результат зависит от наполнителя, наружной ткани, количества воды и условий высыхания.
Может ли материал поглощать много воды и при этом быстро высыхать?
Да, при определённых условиях. В одном испытании водопоглощение Y-Warm составило около 280 %, а в отдельном сравнительном испытании время высыхания составило около 60 минут. Эти методы оценивают разные свойства, поэтому их результаты нельзя объединять в неподтверждённое объяснение механизма высыхания материала.
Существует ли стандартный метод проверки скорости высыхания?
Высыхание текстильных материалов можно оценивать по заданной методике испытаний. Однако указанное время полезно только тогда, когда также приведены метод, образец, начальное содержание воды, окружающие условия и критерий окончания высыхания. Испытание на сопротивление переносу водяного пара измеряет другое свойство и не должно представляться как прямое измерение времени высыхания.
Что помогает мокрому теплоизоляционному слою высохнуть?
Если это допускают инструкции по уходу за изделием, обеспечьте контакт большей части мокрого материала с воздухом и поместите его в подходящие условия с хорошей вентиляцией. На результат влияют температура, относительная влажность, движение воздуха, толщина и окружающие слои.
Означает ли быстрое высыхание, что материал лучше сохраняет тепло?
Нет. Скорость высыхания — лишь одна из составляющих регулирования влажности. Для изделий, предназначенных для холодной погоды, также следует оценивать теплозащитные характеристики в сухом и влажном состоянии, посадку, долговечность и поведение готовой одежды.
