11.02.2019 | Альбина Весина

Одежда – это теплоизоляция

часть 1      часть 2      часть 3
 
Среди подходов к повышению термоизоляционных свойств одежды следует отметить принципы biomimetics, или biomimicry. Это использование концепций биологии в искусственном мире. Термины имеют греческое происхождение: bio- означает «жизнь», -mimetics и -mimicry означает «копировать, подражать». Британской командой было проведено специальное исследование, чтобы изучить способность пингвинов выжить в экстремальных холодных условиях. Выяснилось, что у них есть биологическая способность изменять физические свойства кожного покрова на изолирующую или водонепроницаемую благодаря мышце, соединенной с пером. По мере того, как эта соединительная мышца сжимается, покров превращается в водонепроницаемый, а когда пингвин ослабляет эту мышцу, покров превращается в воздухонепроницаемый и ветрозащитный. Явление было названо адаптивной изоляцией. Были сделаны попытки интерпретировать феномен адаптивной изоляции в предметах одежды. Разработанная структура представляет собой двухслойную ткань, которая соединена вместе с использованием полосок текстильного материала под некоторым углом к плоскости этих двух слоев. Наклонение этих параллельных слоев уменьшает объем захваченного между ними воздуха, что приводит к уменьшению изоляции.
 
 
Другая тема исследования изоляционных материалов – разработка полимерного покрытия с памятью формы на основе полиуретана. Полимер обладает упругим эффектом памяти, реакция происходит на молекулярном уровне. Когда температура тела пользователя увеличивается, молекулярная структура полимерного покрытия имеет тенденцию к открытию, способствуя отведению от тела тепла и пара. Когда окружающая среда холодная, молекулярная структура закрыта и таким образом предотвращается утечка тепла в атмосферу. Этот полимер можно наносить поверх полиэфира, хлопка, нейлона и шелка.
 
 
Существуют и другие известные и перспективные подходы к повышению термоизоляционных свойств одежды. Перечислим некоторые из них, которые уже сегодня получают экспериментальное и серийное внедрение:
  • интегрированная теплоизоляционная одежда с системами активного электрообогрева;
  • теплоизоляционная одежда с мембранными материалами;
  • одежда с климат-контролем пододежного пространства, 3D-конструкцией ткани, дышащей функцией (нано-, микропоры);
  • изоляция с внешними датчиками состояния организма (температуры и влажности) и функциями оповещения (особенно актуально для детской одежды, одежды для людей с ограниченными возможностями);
  • одежда с функциями отражения тепла;
  • одежда с функцией аккумуляции; 
  • безниточная термоизоляционная одежда и другие.   
 
Рассмотренные методы повышения теплоизоляционных свойств одежды открывают для промышленности и науки новые перспективы создания синтетических материалов и видов эффективной одежды. Перспективы актуализируются государственными программами по освоению Арктики, Антарктики и космоса. Главным для ученых и производственников продолжает оставаться вопрос температурного равновесия, создания и удержания комфортной термической среды в пространстве одежды (внешнем, внутреннем, пододежном), а также учета особенностей организма, современных материалов и технологий, которые должны быть использованы максимально эффективно в целях обеспечения безопасной жизнедеятельности человека и выполнения им задач различного назначения.
 
 
И все-таки вопрос термоизоляционной безопасности человека продолжает оставаться актуальным. Появление инновационных материалов и технологий, а также конструктивных решений позволяет не только совершенствовать существующие виды термоизоляционных изделий, но и создавать новые виды одежды.

 

Текст подготовили: Владислав Иванов, к.ф.н., Елена Мезенцева, ООО «Термопол», Холлофайбер®
Фото: shutterstock