Все об их свойствах, видах и типах
Мир туристических ковриков
Туристический коврик является неотъемлемой частью обязательного туристического снаряжения. Не только ради комфорта мы несём с собой разнообразные рулоны, гармошки, сравниваем их между собой, выбираем новые модели или, наоборот, предпочитаем проверенные временем и опытом варианты. Туристическая пенка является необходимым элементом спальной системы «коврик-спальник», ведь они работают лучше всего именно в паре. Спальники испытывают по теплоизоляционным свойствам именно на коврике. В походных условиях, лёжа на спальнике, мы тяжестью своего тела приминаем утеплитель спальника и если бы не было под нами слоя коврика, то получилось бы, что мы практически спим на земле, ведь наполнитель в спальнике не выполняет свой функционал.
Теплопотери при отсутствии дополнительного теплоизолятора могут достигать 50%, независимо от того какой замечательный и теплый спальник у вас. На этом принципе основывается конструкция спальников для легкоходов – квилт.
Он изготовлен без нижней части, там, где находится спина лежащего человека. Учитывая сильные потери теплоизоляционных свойств спальника в этой части, разработчики переложили часть этого функционала на туристический коврик, тем самым облегчив вес спального мешка более чем на 30-40%.
Таким образом, туристическая пенка стоит на страже защиты нашего здоровья от переохлаждения. А это уже гораздо больше, чем просто комфорт. Поэтому туристические коврики более чем достойны отдельного упоминания.
I. Общие свойства туристических ковриков
II. Коврики из цельных пеноматериалов.
III. Коврики из открытоячеистых пеноматериалов.
V. Надувные коврики с наполнителем из пуха.
VI. Надувные коврики с синтетическим наполнителем.
VII. Выводы.
I. Общие свойства туристических ковриков
1.Теплоизоляционные свойства ковриков
Так как главной функцией туристического коврика является его способность к защите от переохлаждения, то в первую очередь рассмотрим термодинамический аспект, то есть особенности передачи тепловой энергии.
Теплопроводность это физическая величина, она характеризует материал так же, как, например, его плотность. Но сама по себе, теплопроводность, не может быть основанием для сравнения двух разных предметов. Так как оснований для сравнения недостаточно. Примером этого может служить тот факт, что коврик, изготовленный из материала с более высокой теплопроводностью будет более теплым нежели чем коврик из низко-теплопроводного вещества, в том случае, если первый вариант будет толще. Таким образом мы приходим к мысли о необходимости создания некой величины, связывающей два физических показателя — теплопроводность и толщина. Им и является первый и самый для нас важный в характеристике туристических ковриков критерий — термическое сопротивление или R-value.
R-value — это способность материала препятствовать потере тепла.
То есть, применяя этот термин к туристическим ковриками, мы имеем в виду именно их теплоизолирующие свойства. Ведь данный физический термин может быть употреблен в нескольких смыслах, относительно других объектов. Поэтому здесь речь идёт о термическом сопротивлении слоя, то есть отношение толщины слоя к коэффициенту теплопроводности этого материала.
Чем выше R-value, тем ниже температурный предел, при котором можно использовать коврик.
Роль воздуха в теплопроводности ковриков
Ключевую роль в теплоизоляционных свойствах любого туристического коврика играет воздух. На его долю приходится примерно 50% от общей теплопроводности.
Именно он является идеальным веществом для снижения теплозатрат, его коэффициент теплопроводности является минимальным. Но способность воздуха максимально использовать свои свойства в данном виде туристического снаряжения не может быть реализована в полной мере их за специфики использования коврика. Мы ложимся на него всем телом, пенка подвергается сильной деформации (какие-то больше, какие-то меньше) и снижается общая толщина полезной поверхности, а значит и снижается эффективность теплоизоляции. Кроме этого слишком высокое содержание воздушных полостей ведёт в общему снижению прочности материала, к его меньшей износостойкости.
Например, существует несколько марок пеноматериалов, различие которых заключается в кратности вспенивания материала.
Так при 15-кратном вспенивания, плотность массы равна 60 кг/м3, а при 30-кратном вспенивании (полостей, заполненных воздухом здесь в два раза больше), плотность материала будет 33 кг/м3.
То есть разница в плотности почти в два раза. Вроде плюсы очевидны, что пенка будет более ячеистой, значит в ней больше воздуха и теплопроводность меньше. Ещё и весит она меньше. Но на практике получается, что меньшая плотность сводит всю разницу к нулю. Более пористая пенка сильно промнется под весом тела, и толщина слоя изоляционного материала под нами будет минимальна. Кроме этого тончайшие перегородки между пузырьками пеномассы будут довольно быстро истираться и рваться и коврик утратит свои свойства. Поэтому очень важно соблюсти грань оптимально использования воздуха как теплоизолятора в туристическом коврике.
Роль твердых полимеров в теплоизоляции ковриков
На их долю приходится около 15-20% от общей теплопроводности. Пеноматериал помимо того, что является каркасом для воздушных полостей, ещё и сам играет роль в теплоизоляционных свойствах ковриков. Конечно, в этом качестве он сильно проигрывает воздуху и, казалось бы, логичней – увеличить долю содержания воздуха и уменьшить количество пеноматериалов. Но как мы уже рассмотрели выше, это не будет эффективным способом снизить теплопроводность. Ведь в первую очередь пострадает механическая прочность изделия, будет увеличена деформация при эксплуатации и снижение общей упругости. Единственным оптимальным способом увеличить теплоизоляционные свойства коврика – это добиться уменьшения размера ячеек при общем сохранении их количества. Тогда эксплуатационные свойства туристических пенок увеличатся и это отразится на увеличении R-value.
Роль электромагнитного излучения в теплоизоляции ковриков
На долю теплового излучения (передача тепла в виде электромагнитных волн) приходится около 25% от общей теплопроводности. Основываясь на ряде исследований, можно сказать, что уменьшение размера ячеек в закрытоячеистых пеноматериалах ведёт к сокращению площади излучающих поверхностей и, как следствие, распространение излучения снижается и это ведёт к улучшению теплоизоляционных свойств.
В свое время одной из ведущих компаний по производству туристических ковриков было предложено следующее решение – ввести в структуру пеноматериала дополнительные металлические или минеральные частицы, которые будут служить неким экраном для теплового излучения. Например, введение алюминиевых микрочастиц внутрь закрытоячеистых пеноматериалов увеличило R-value на 10% без увеличения веса и толщины коврика.
Способность увеличивать теплоизоляционные свойства посредством добавления металлизированных частиц ограничивается пределом в 15-20%, но, согласитесь, это отличный результат.
Как следствие, в продаже появились закрытоячеистые коврики с нанесенной алюминизированной полимерной пленкой по всей поверхности коврика. В надувных ковриках эта идея реализована посредством помещения внутрь изделия отражающих барьеров из металлизированных нейлоновых плёнок. Общий вес они не увеличивают, а вот теплоизоляционные свойства повышают.
Роль конвекции в теплоизоляционных свойствах ковриков
Конвекция это передача тепла при перемешивании веществ. Особенно ярко конвекция проявляется в газах. Во время исследований на производствах пеноматериалов установлено, что лишь в ячейках более 3 мм конвекция приобретает какое-либо значение для показателей теплоизоляции.
Таким образом закрытоячеистые материалы (обычные туристические пенки) свободны от потери тепла путем конвекции. А вот что касается надувных и самонадувающиеся ковриков, то здесь возможны потери тепла из-за конвекционного движения воздуха — то есть перемешивание холодного и нагретого воздуха внутри коврика и как следствие снижение R-value. Поэтому все коврики внутри имеют ячеистое строение, либо заполнены материалом, которые секционно разбивают общую воздушную массу внутри (например, пух).
Именно по этой причине так некомфортны для использования в походных условиях обычные надувные матрасы. Холодный воздух от земли очень быстро охлаждает внутреннее пространство матраса и холод передается человеку.
Как мы уже писали, сочетание "спальник-коврик" является базовой спальной системой. Она не замкнута, так как на нее влияет большое количество дополнительных факторов, но вполне самодостаточна и при определенных условиях может быть вполне самостоятельной. Но нужно помнить, что для эффективного функционирования этой системы и спальник, и коврик должны соответствовать температурным условиям окружающей среды.
Если спальник теплый, а используемый коврик рассчитан на более высокие температуры, то тепло будет неизбежно уходить из спальника и человек рискует замёрзнуть. И никогда субъективные ощущения от степени комфортности сна не будут одинаковые, даже при сходных температурных условиях.
Факторы, влияющие на качество сна:
— телосложение человека и его индивидуальные особенности метаболизма. Полный человек, как правило, меньше мерзнет по сравнению с худощавым. Есть люди, которые сильно мёрзнут из-за особенностей кровоснабжения конечностей, а есть те, кому «всегда жарко»;
— степень усталости. Если человек полон энергии и сил, то и тепло ночью он будет продуцировать в полной мере;
— степень насыщения. Если турист плотно поужинал перед сном, то, конечно, ему будет спать комфортней;
— показатели влажности, особенности циркуляции воздуха, резкое понижение ночных температур;
— положение во сне. Лёжа на спине, человек теряет больше тепла. Самая энергосберегающая поза — на боку, с согнутыми ногами.
Измерение R-value в лабораторных условиях
Впервые прийти к общим характеристикам энергосбережения решили в компании, выпускающей популярные туристические коврики Term-a-Rest. Для этого каждый коврик помещают в специальную камеру, где поддерживается температура 4°С. Располагается коврик между двумя пластинами — верхняя нагретая, а нижняя охлаждённая и к ней подсоединены температурные датчики. Если исследуемый коврик обладает высокими теплоизоляционными свойствами, то датчику нужно будет меньше энергии для поддержания постоянной температуры. В обратной ситуации, повышение расхода энергии будет свидетельствовать о более высокой теплопроводности, а, следовательно, меньшей теплоизоляции ковриков.
3. Самостоятельный расчет R-value
Далеко не все производители ковриков тестируют свои изделия, поэтому имейте это ввиду. Существуют способы определения R-value для туристических ковриков, которые не испытываются по производстве, а знать их степень термического сопротивления очень важно для комфортного и безопасного сна. Выводу готовых результатов предшествует сложный вывод формул, исходя из многих показателей физических величин и свойств материалов. Мы лишь резюмируем и представим вашему вниманию итоговые формулы для ковриков разных видов:
Для ковриков из полиэтилена (ПЭ) или этиленвинилацетата (ЕVA)
R-value = толщина коврика (см) × 1,42
Для самонадувающихся ковриков из полиуретана( ПУ)
R-value = толщина коврика (см) × 0,86
Чтобы перевести показатель R-value в градусы:
Т°С = -6,8 × R-value+16,2
Для самых популярных показателей толщины ковриков есть готовый пример таблицы с реальными итоговыми температурными диапазонами
Указанные данные будут являться показателем комфортных значений термоизоляционных свойств коврика, возможно немного завышая «фабричные». Сделано это с расчетом того, что температура в данной таблице указана для воздуха. А ориентироваться мы в данной ситуации должны на температуру почвы или того покрова, на чем мы будем спать — снег, лёд, промерзший грунт, мох, лапник и т.д. И в 99% эта температура будет существенно ниже температуры воздуха. Поэтому, если вы будете измерять термическое сопротивление по этим формулам, то у вас будет запас на непредвиденное понижение температурных условий.
Кроме этого в лабораторных условиях R-value определяется без учёта повышенной влажности и возможной циркуляции воздуха, что в реальных условиях, конечно не может не учитываться. И ещё момент – при расчете термического сопротивления коврик, лежащий между пластинами надут максимально возможно – до состояния почти твердой поверхности. Значит и R-value рассчитан для именно такого объема.
В походных условиях:
– во-первых, надуть до такого состояния невозможно (без насоса);
– во-вторых, некомфортно спать на твердой поверхности, нам захочется немного спустить коврик, чтобы он стал более упругий и мягкий;
– в-третьих, при самостоятельном надувании коврика силой наших легких (а значит теплым воздухом), будет наблюдаться естественное уменьшение его объемов в течении ночи.
Значит коврик будет более мягким,а следовательно, больше продавливаться телом, иметь при этом меньшую толщину и воздушные полости не будут реализовывать свой потенциал в теплоизоляции на 100% как в лабораторных условиях. И, соответственно, заявленные показатели термического сопротивления не будут корректны.
Вот, например, таблица соответствия температуры поверхности и R-value коврика
Традиционно считается, что для трехсезонных ковриков оптимальное R должно быть не меньше 3,8.
Эффект «бутерброда»
Очень удобное свойство в теплоизолирующих качествах ковриков — при использовании двух карематов, их показания термического сопротивления складываются. Получается этакий эффект «бутерброда», когда вместе — вкуснее.
То есть, взяв бюджетный Ижевскую пенку с показанием R-value всего 1,1 (+9°С) и самонадувающийся коврик с R-value 3,3 (-5°С) мы получим возможность ночевать при вполне хорошей «зимней» температуре в −15°С.
Кроме этого, данное сочетание практично и удобно тем, что подкладывая под самонадувающийся коврик плотную пенку, мы сглаживаем неровности рельефа на котором спим, и самое главное — предохраняем склонную к проколам поверхность надувного коврика
Несомненно, теплоизоляция является самым главным свойством для туристических ковриков, так как несёт в себе защиту здоровья, а иногда и жизни туриста. Именно потому мы подробно остановились на этом вопросе, много внимания уделили особенностям применения ковриков в походных условиях и разных температурных режимах.
Но помимо этого существует ещё ряд характеристик, которые важны для любого путешественника, выбирающего для себя правильное снаряжение. И лишь в комбинации грамотно подобранных свойств экипировки будет то ощущение удовольствия от продуманности каждой мелочи, которая важна на маршруте, да и вообще, в любом путешествии.
4. Вес туристического коврика
Конечно, можно купить самый толстый и дорогой коврик, температурный диапазон использования которого перекроет потребности всех сезонов, но верно ли это будет с точки зрения эргономики, экономии и бережного отношения к себе любимым – ведь нести это придется на себе.
Именно поэтому мы рассмотрим какая разница в весе есть у ковриков, когда оправдано снижение веса коврика и за счёт чего, а когда экономить на граммах нельзя во избежание риска переохлаждения и проблем со здоровьем.
В настоящее время почти все производители снаряжения ориентированы на снижение веса экипировки, причем без потери для качества эксплуатации. Конечно, туристические коврики не стали исключением. Процесс оптимизации веса сильно затронул и их, что несомненно, оказало добрую услугу, увеличив нам возможность выбора. То, что раньше считалось приемлемым в отношении веса – 1-1,2 кг, в настоящее время переведены в разряд тяжёлых и считаются кемпинговыми вариантами.
Сейчас лидерами в отношении вес/теплоизоляция являются надувные коврики с пуховым наполнителем, которые позволяют ночевать при очень низких температурах, имея вес до 400 грамм. Но и, соответственно, цена у таких матрасов будет очень высокая. Надувные коврики тоже находятся в первых рядах по лучшим показателям эксплуатации. Обязательно стоит обращать внимание на материалы ультра-легких ковриков, так как при их изготовлении используются максимально облегченные ткани и наполнители, а это может сказаться на их эксплуатационных качествах и большей уязвимости к повреждениям и проколам, чем у более тяжёлых собратьев.
Самонадувающиеся коврики «дышат в затылок», сокращая весовую разницу между собой и надувными коллегами.
Плюсом к их выбору будет являться их отличный упаковочный размер, то есть возможность сдуть их до совершенно минимальных объемов, ну и ценник этих ковров будет более гуманным.
Закрытоячеистые пенки в данном рейтинге, конечно в конце списка, но иногда стоит присмотреться к варианту совместного использования двух видов ковриков для существенного увеличения температурного диапазона эксплуатации и при этом не выбиться из бюджета, как при покупке надувного коврика.
5. Упаковочный размер туристических ковриков
Опять же лидерами этого критерия являются надувные коврики за счёт того, что сдувая их, остаётся свернуть лишь их внешнюю оболочку. Зачастую размер надувного коврика в свернутом состоянии не превышает размера литровой бутылки из-под воды и его легко поместить даже в самый небольшой клапан рюкзака.
Самонадувающиеся коврики тоже очень компактны — открытоячеистый пеноматериал, который служит наполнителем для таких изделий отлично сминается и потом восстанавливает свою структуру.
Карематы — самые объемные коврики среди всей линейки вариантов. Но, если вы пользуетесь ими в путешествии, то можно продумать варианты крепления или упаковки их, чтобы свести к минимуму их довольно большие габариты.
6. Размер туристических ковриков
Видов активностей и направлений в туризме огромное количество, как и предпочтений каждого отдельно взятого туриста. Кто-то ходит в максимально комфортные для себя походы, выбирая экипировку, максимально приближению к удобствам в домашних условиях. Кто-то выбирает спартанские условия или легкоходство, и для них снаряжение выполняет преимущественно защитные функции, неся в себе лишь необходимый минимум для выживания. Все эти пожелания легко реализуются и в отношении выбора туристического коврика. Помимо выбора термического диапазона и весовых и объемных характеристик, можно выделить в критерии выбора изомата и параметр размера. Сюда можно включить и толщину, и линейные размеры.
Толщина ковриков
Толщина почти всегда напрямую связана с теплоизоляционными свойствами коврика. Проще говоря, чем больше толщина, тем теплее и комфортнее изделие. Поэтому тут выбор в ваших предпочтениях. Несомненно, упругий, мягкий, толстый надувной коврик с необходимой для сезона теплоизоляцией обеспечит вам отличный отдых.
Толщина надувного коврика в среднем составляет 5-8 сантиметров, самонадувающийся изомат примерно 3-6 сантиметров. Благодаря высоким амортизационным свойствам, такие коврики отлично скрадывают все неровности поверхности, где приходится спать. Сон на тонкой пенке более аскетичен и менее комфортнее, но тут дело привычки. В среднем, толщина пенки составляет около 1,5-2 сантиметра. Кроме обычных сплошных ковриков существуют рифлёные и ячеистые формы — они более комфортные и мягкие для сна.
Размеры ковриков
Кроме толщины, коврики различаются между собой длиной и шириной. Существует некая стандартизация в размерах:
S — маленький
M, R — средний
L — длинный
XL — большой
W — широкий
Есть путешествия, где каждый грамм на счету и человек стремится максимально оптимизировать свое снаряжение. Если вопрос не стоит в необходимости увеличенных теплоизоляционных свойствах, то можно взять самую лёгкую и тонкую пенку.
А вот если нужно найти компромисс между облегчением весом, небольшим объемом и высоким R-value, то, возможно стоит обратить внимание на размерный ряд ковриков. Есть укороченные версии, которые подкладываются под торс человека, обеспечивая в самых необходимых местах максимальную теплоизоляцию. В таких случаях под ноги подкладывается рюкзак, под голову дополнительно подушка в подголовник спальника. Облегчение за счёт уменьшения размера (ширины и длины) коврика может достигать 40-50%.
Существуют женская модификация ковриков — они немного уже, короче, зато теплее.
Форма ковриков
Кроме уменьшения размеров коврика за счёт урезания линейных размеров, возможен вариант изменения его формы — например, приобрести изомат конусообразной формы. Такая форма будет оптимальна при использовании спальников-коконов, а также в палатке с зауженной формой дна. Кстати, всегда имейте в виду тот факт, как будут размещаться коврики в палатке. Если это обычные пенки, то можно их положить внахлёст друг на друга, а вот использование толстых надувных ковриков может быть проблемой, если они не смогут уместиться на дне палатки. В этом случае они будут создавать неровный пол.
Показатели надёжности и долговечности туристического коврика
По надежности, несомненно, лидером являются обычные пенки. Им не страшны проколы и повреждения. От пенок можно отрезать части, придавая им нужный размер и форму. В случае форс-мажора из пенки можно изготовить стельки и даже обувь или соорудить ветрозащиту для горелки. Конечно, эта многофункциональность не может не сказаться положительно на «имидже» и народной любви к этому виду ковриков.
Для самонадувающихся и надувных ковриков всегда есть риск прокола. Это является большой проблемой в автономном путешествии. Если у самонадувайки ещё сохраняется минимальный слой пеноматериалов внутри, то надувной коврик полностью лишается своих свойств и это может быть чревато негативными последствиями. Конечно, производители стремятся свести к минимуму риск повреждения этих ковриков, разрабатывая различные идеи. Например, есть самонадувающиеся коврики с двумя изолированными друг от друга слоями пеноматериала. При проколе одного слоя, второй остаётся неповрежденным и продолжает нести свою «службу» в полном объеме. Если вы выбираете надувной коврик, то обязательно необходимо иметь с собой ремнабор, с помощью которого можно устранить повреждение. Ну и все-таки зачастую туристы, используя надувные и самонадувающиеся коврики, берут с собой хотя бы тонкую пенку, которую подкладывают под основной изомат для обеспечения защитных функций. Ну и как мы помним, этот способ ещё и увеличивает R-value, тем самым увеличивая температурный диапазон использования такого комплекта.
Ну, а по долговечности, пальма первенства принадлежит самонадувающимся и надувным коврикам. Качественный изомат при правильной эксплуатации может прослужить 15-20 лет. А вроде бы «вечные» пенки довольно быстро снижают свои теплоизоляционные свойства из-за проминания пеноматериала тяжестью своего тела. Поэтому обычно рекомендуют менять эти коврики через 2-3 сезона активного использования.
Мы с вами рассмотрели основные параметры ковриков. Несомненно, самым важным из них являются теплоизоляционные свойства, так как они стоят на страже нашего здоровья. Зная и понимая основные характеристики мы сможем выбрать именно тот туристической коврик, который максимально подходит к тем условиям окружающей среды, куда мы собираемся в путешествие.
Теперь мы подробнее остановимся на каждом виде коврика, расскажем их особенности строения и нюансы эксплуатации.
II. Коврики из цельных пеноматериалов
Эта категория представлена изделиями, которые изготавливаются в основном из следующих материалов:
— полиэтилен;
— этиленвинилацетат (EVA);
— XLPE (пенополиэтилен с поперечной межмолекулярное связью), в том числе изолон.
Главной особенностью этой группы является то, что они изготавливаются из пеноматериалов, которые имеют закрытоячеистую структуру. То есть в самом материале находится огромное количество пор, которые замкнуты и не имеют открытых участком, поэтому исключен как воздушный обмен, так и капиллярное движение воды.
Конечно, есть какой-то минимальный процент ячеек, где перемычки могут быть не сплошными, но они не играют какой то роли в потере теплоизоляционных свойств из-за их малой доли присутствия.
Альтернативное название пенок – каремат (карримат), получившие его от английской фирмы Karrimor — производителя аксессуаров для велосипедов.
В 1967 году у них возникла идея использовать один из элементов системы крепления рюкзаков в качестве подстилки. К слову, первый коврик был из EVA. Уже в 1977 году эти карематы уже использовали в экспедиции в Гренландию, где, кстати, неплохо себя зарекомендовали и при -30°С.
1. Полиэтиленовые коврики
Самые простые, зачастую их изготавливают с аллюминизированным покрытием. Толщина их небольшая — 3-8 мм. Из-за того, что на молекулярном уровне они имеют несвязанную структуру, хаотичное расположение ячеек с воздухом, то и износостойкость этих ковриков небольшая, так как происходит быстрое разрушение пеноматериала. Теплоизоляционные свойства так же довольно быстро снижаются из-за того, что перегородки ячеек лопаются, воздух выходит и перестает выполнять роль теплоизолятора. Ну и сама пенка быстро спрессовывается, что, конечно, не добавляет комфорта в использовании. Все эти факторы обуславливают то, что полиэтиленовые коврики практически не производятся и не используются. Лишь за счёт небольшой толщины и, следовательно, веса, его можно использовать как подложку под основной коврик.
2. Коврики XLPE
Это коврики, изготовленные из полиэтилена с поперечной молекулярной связью. В отличие от полиэтиленового коврика с его хаотичным расположением ячеек, изомат XLPE более эластичный, долговечный и упругий.
Его теплоизоляционные свойства гораздо выше за счёт более прочных связей в самом пеноматериале. Вспенивание материала происходит за счёт физического или химического воздействия (одно из альтернативных названий — «физически/химически сшитый пенополиэтилен»).
Изолон – это XLPE российского производства.
Наверное, все мы его знаем под маркой пожалуй, самых распространенных пенок — Ижевских ковриков. И действительно, их изготавливают много лет на Ижевском заводе пластмасс. Зачастую, именно с этими ковриками мы начинали ходить в первые походы, ночевали на первых охотах и рыбалках.
Эти коврики по строению полотна делятся на две группы:
– рулонные
Эти изоматы чаще всего самые простые, не рифлёные. Их удобно свернуть в плотный рулон и прикрепить к рюкзаку. Единственное, при походе в сложнопересеченную местность (горы, заросли стланика, густой лес) при транспортировке изомата снаружи рюкзака, его нужно упаковывать в чехол для защиты от зацепов. Иначе он быстро придет в негодность. Либо можно использовать второй вариант — вставлять свернутый в рулон коврик внутрь рюкзака. Это экономит место и делает упаковку вещей гораздо удобней, так как в этом случае рюкзак как бы имеет жёсткий каркас внутри и не нужно подбирать вещи так, чтобы при их складывании они сохраняли геометрически ровную форму рюкзака.
– гармошкой
Такие коврики почти всегда изготавливаются с рифлением. Оно может быть продольным, поперечным, ячеистым. Зачастую их поверхность дополнительно ламинируют для повышения степени термоизоляции. В таких изоматах очень неоднозначная ситуация с показателями R-value.
Так как поверхность коврика неравномерная, то и термическое сопротивление разное на различных участках. Обычно производители указывают в таких случаях два значения R-value — минимальное для самых тонких участков и максимальное — для толстых. Считается, что ячейки и углубления на коврике способствуют повышению уровня термоизоляции, так как в них существует дополнительная воздушная прослойка. И испытания, которые проводится в лабораторных условиях это подтверждают. Но ведь коврик кладется между двумя совершенно ровными и статичными пластинами и получается, что все ячейки максимально заполнены воздухом, отсюда и хорошие показатели R-value. На практике же не всегда это выполнимо. Мы неравномерно лежим на поверхности, многие ячейки продавливается и получается, что вопреки должному эффекту, происходит обратная ситуация — мало того, что воздушной прослойки не образуется, так ещё это получается самым тонким местом в коврике и, следовательно, заявленного показания термического сопротивления нет. Поэтому с осторожностью нужно планировать использование таких ковриков при низких температурных условиях, когда от изомата зависит многое в сохранении не только комфорта вашего сна, но и здоровья.
Наличие рифления хоть и делает коврик мягче, но все равно требует привыкания.
Таким образом, лучше приобретать такой коврик для путешествий в районы с положительными температурами и при невысоких требованиях к комфорту сна.
3. Туристические коврики из этилвинилацетата (EVA)
Они изготавливаются из закрытоячеистого материала, обладающего большой упругостью, хорошо сохраняющего форму и обладающего высокими теплоизоляционными свойствами. Как и «сшитый» полиэтилен, EVA обладает поперечно-связанной структурой, но ячейки этого пеноматериала более мелкие и имеют более четкие и ровные границы за счёт большего натяжения.
Вспенивание пеноматериала происходит с помощью азота, подающимся под высоким давлением. Именно эти два фактора и влияют на его главное отличие от полиэтилена – увеличенная упругость и износостойкость. А это в свою очередь влияет на то, что коврики EVA гораздо дольше сохраняют свои теплоизоляционные свойства, ведь ячейки находятся в сохранном состоянии и воздух, содержащийся в них, максимально выполняет свои функции.
Выделим основные положительные и отрицательные свойства EVA ковриков:
+ благодаря шершавой поверхности пеноматериала, его удобно использовать в конструкции «бутерброд» — когда для увеличения R-value используются два коврика;
+ по поверхности EVA меньше скользит спальник и в свою очередь сама пенка более устойчива на полу палатки;
– из-за шершавой поверхности коврик сложнее скатать в плотный рулон;
– коврики EVA более склонны к воздействию высоких температур и даже могут деформироваться при сильной жаре или от близости к открытому огню.
4. Фольгирование туристических ковриков. Особенности эксплуатации
Иногда коврики ламинируются слоем фольги. Она может быть расположена с одной стороны либо сразу с двух.
Давайте разберемся зачем это нужно и в случае одностороннего нанесения — какой стороной нужно его использовать.
Фольгирование выполняет роль дополнительной теплоизоляции, так как тончайший слой алюминия является отличным отражателем тепла. Согласно знаниям о свойстве алюминия, логично предположить, что использовать фольгированный коврик нужно стороной к спящему человеку. Но стоит заметить, что это тогда будет иметь смысл, если между спальником и ковриком с отражающим слоем будет воздушная прослойка. В противном случае будет достигаться противоположный эффект, так как алюминий имеет высокую теплопроводность. И получается, что при полном контакте спальника и фольгированной поверхности будет происходить отток тепла, а не отражение. Поэтому правильнее использовать фольгированные коврики, если они имеют рифленую или ячеистую поверхность, где в выемках как раз и находится воздушные прослойки. В среднем, как мы писали чуть выше, добавление слоя алюминия повышает R-value примерно на 10%, при условии наличия воздушной прослойки.
Таким образом мы поняли, что коврик с фольгированной поверхностью нужно класть стороной к спящему человеку. Единственный минус этого, то, что эта поверхность становится более скользкой и это ещё дополнительный факт к тому, что все-таки применение алюминизированного слоя должно иметь место в рифленых ковриках, а не на плоских. Кроме этого, сам этот слой довольно тонкий и нежный и использование его стороной, обращённой к дну палатки приведет к быстрому истиранию.
5. Общие плюсы и минусы ковриков из закрытоячеистых пеноматериалов
Коврики, кроме их прямого функционала могут ещё выполнять роль дополнительной защиты дня палатки при ее установке на каменистую или влажную почву.
При низких температурах и на снежном покрове применение коврика под дном палатки предотвращает возникновение конденсата на полу.
В подведении итогов описания ковриков из закрытоячеистых пеноматериалов можно сказать, что у них, несомненно, есть множество плюсов, среди которых главные:
+ долговечность;
+ отсутствие зависимости эффективности от проколов;
+ высокие теплоизоляционные свойства материала;
+ невысокая цена;
+ «бонусный» функционал (находчивые путешественники могут из коврика изготовить стельки и даже обувь на случай форс-мажора или использовать пенку как ветрозащиту для горелки или дополнительный теплоэкран для обогревателя)
А из их недостатков можно выделить такие моменты:
— большой вес при должном уровне теплоизоляции;
— невысокий уровень комфорта.
Туристические пенки как класс, вероятно, будут существовать ещё очень долго. Хоть и есть множество альтернатив — более технологичных, современных, комфортных и легких, но безотказность и прогнозируемость в использовании дорогого стоит!
III. Коврики из открытоячеистых пеноматериалов (самонадувающиеся коврики)
Наполнителем для данного вида ковриков всегда является полиуретан.
Изначально была попытка использовать полиуретан в безоболочном состоянии, то есть, как и обычные пенки. Но эта идея оказалась несостоятельна — материал сминался, слипался, впитывал влагу и его теплоизоляционные свойства стремились к нулю. Поэтому следующим технологическим решением была идея разработки водо-и-воздухонепроницаемой оболочки.
Кстати, получается, что между созданием пенки и самонадувающегося коврика прошло всего несколько лет. Действительно, очень высокие темпы развития технологий в этом направлении.
Какие особенности мы можем выделить у ковриков:
— за счёт того, что воздух внутри пеноматериала находится в ячейках при отсутствии его циркуляции, то теплоизоляционные свойства несомненно обусловлены и этим фактом (помимо самого факта наличия воздушных ячеек, как лучшего теплоизолятора);
— рекомендуемая толщина самонадувающегося коврика должна быть не менее 3,5-4 сантиметров для того, чтобы обеспечивать должный теплоизоляционный эффект. Пеноматериал закрытоячеистого коврика по своей эффективности выше, чем у самонадувающегося, поэтому на первый план выходит толщина. Ведь показатели термического сопротивления напрямую зависят от толщины коврика. Чем он толще — тем теплее;
— комфорт самонадувающегося коврика может регулироваться степенью его надутия.
Оболочка самонадувающегося коврика
Материалом для изготовления оболочки всегда служат синтетические материалы — нейлон, полиуретан, полиэстер. Особенностью оболочки является то, что она крепко склеена с наполнителем — листом открытоячеистого пенополиуретана. Верхняя оболочка имеет шершавую, тактильно приятную поверхность, чтобы уменьшить скольжение спальника по коврику. Нижняя поверхность сделана из материала с более выраженными грязе-и-водоотталкивающими свойствами и часто покрыта силиконом или мелкими точками полиуретана для увеличения сцепления с полом палатки.
Оболочка самонадувающегося коврика выполняет несколько функций:
— водозащитная. Предотвращает попадание влаги в открытые поры пеноматериала;
— обеспечивает воздухонепроницаемость. То есть сохраняет наполненность воздухом пеноматериал;
— защита от механических повреждений. Материал, являющийся наполнителем в самонадувающихся ковриках довольно уязвим для физического воздействия, поэтому без плотной оболочки он бы быстро приходил в негодность.
Одной из маркетинговых уловок в описании свойств ковриков является указание его «антипрокольных» качеств. К сожалению, зачастую это означает всего лишь то, что нижняя ткань является более плотной и при этом увеличение плотности не очень критичное (например,75 denier верхнего слоя против 100 denier нижнего слоя). Ведь если мы сильно изменим нижний слой оболочки, то это несомненно отразится на его весовых характеристиках и общая масса изделия будет существенно выше, а это в рамках тенденции к облегчению веса, практически выбьет изделие из конкурентной борьбы. Поэтому для того, чтобы снизить негативное воздействие вероятного механического воздействия и как следствие утрату теплоизоляционных свойств коврика, производители находят и более технологичные пути решения.
Механизм работы самонадувающихся ковриков
Для того, чтобы коврик начал наполнятся воздухом, необходимо развернуть рулон и открыть специальный клапан. Пеноматериал начнет всасывать воздух, наполняя ячейки и расправляя их, за счёт чего коврик приобретает нужный объем и упругость. Если необходимо добавить жёсткости, то можно докачать насосом или надуть ртом. После этого клапан закрывают. При накачивании коврика насосом стоит обращать внимание, чтобы не перекачать. Излишек давления внутри изделия может привести к отслаиванию внешней оболочки от листа полиуретана. Лучший способ в походе надувания коврика — расправить его и открыть клапан на этапе установки палатки, а затем перед сном лишь довести до нужной кондиции, если требуется — подкачать. Естественное расправление ячеек более бережное для их целостности, нежели чем форсирование надувания воздухом под давлением.
Способы облегчения веса самонадувающихся ковриков
Существует «light» класс ковриков, то есть в них максимально снижен вес. За счёт чего это может осуществляться:
— заужение. Коврику придают конусовидную форму, заужая к ногам;
— уменьшение линейных размеров. Укорачивая коврик, снижают его вес;
— локальная перфорация. Участки коврика, наименее подвергающиеся давлению со стороны спящего человека, максимально перфорируются, что уменьшает вес пеноматериала. Те же места, которые задействованы в теплоизоляции остаются без изменения;
— изменение толщины пеноматериала. При таком способе наименее важные участки коврика делаются более тонкими;
— использование облегчённого, более тонкого материала внешней оболочки коврика;
— комбинированный способ. Когда сочетаются несколько или все способы перечисленные выше.
И, пожалуйста, всегда оцениваете риски и неудобства, связанные с облегчением самонадувающегося коврика, особенно, если вы идете на далёкий или автономный маршрут. Например, тонкая ткань хуже защищает от проколов, а на узком коврике не всегда удобно спать.
Преимущества самонадувающихся ковриков
+ высокие термоизоляционные свойства, позволяющие использование ковриков в самых неблагоприятных условиях;
+ высокий комфорт, который обусловлен:
● использованием тактильно приятных материалов внешней оболочки;
● возможностью регулирования жёсткость коврика;
● отсутствие эффекта "качания" за счёт плотного соединения внешней оболочки и наполнителя;
● эстетическим оформлением;
+ низкие показатели веса и размера в сложенном состоянии.
IV. Надувные коврики (матрасы)
К таким коврикам, изготовленным по стандартной технологии мы относим матрасы с однослойной оболочкой и воздушными камерами внутри. Обычно, при производстве таких матрасов используется поливинилхлорид (ПВХ), полиэстер или прорезиненный хлопок.
При эксплуатации такого рода матрасов существует большая проблема с сохранением тепла. Хоть наполнителем матраса и является воздух — лучший природный теплоизолятор, но его теплоизолирующие качества проявляются в случае отсутствия конвекции, то есть движения воздуха. А в матрасе невозможно избавиться от этого физического явления, так как масса воздуха велика и человек, ложась на него, конечно, создаёт постоянные колебания — воздух перемешивается и происходит передача и потеря тепла. Поэтому использовать такие коврики можно дома, либо при высоких температурах.
В туризме же такие стандартные технологий полностью видоизменили, и туристические надувные коврикина сегодняшний момент представляют собой высоко-технологичные изделия. Сейчас существует большое разнообразие матрасов для туризма, где с успехом решаются многие типичные проблемы утечки тепла и надувные коврики с успехом занимают свою нишу в туристическом снаряжении.
Преимущества и недостатки надувных ковриков
+ являются самыми компактными в сложенном виде. За счёт того, что у ковриков отсутствует твердый наполнитель, мы складываем одну лишь оболочку. Часто в свёрнутом виде размер надувного коврика не превышает размер литровой бутыли. Конечно, это замечательное свойство для путешественников, сильно ограниченных в объеме транспортируемого груза;
+ надувные коврики обладают самым низким весом. Трехсезонный коврик может весить 350-400 грамм (один из самых лёгких);
+ комфортный в использовании. Толщина коврика значительна для того, чтобы легко скрадывать неровности земли, обеспечивая спокойный сон. Кроме этого, есть возможность изменить мягкость коврика за счёт подкачивания или, наоборот, стравливания воздуха;
+ хорошие показатели термоизоляции. Благодаря высокотехнологичным внедрениям надувные коврики стали очень конкурентоспособными и в этой характеристике. R-value таких ковриков способно достигать таких значений, при которых возможно использование матрасов при очень низких температурах;
– самый главный минус надувных ковриков, это, пожалуй, то, что в нем отсутствует твердый наполнитель. А это означает то, что повреждение внешней оболочки ведёт к проколу и выпуску воздуха из матраса. Соответственно, все теплоизоляционные свойства теряются, и путешественник рискует остаться в опасной ситуации, если он путешествует в холодное время года. Данную проблему можно решить двумя способами:
● иметь ремнабор, которым можно временно заклеить прокол;
● дублировать надувной коврик пенкой:
-
во-первых, подкладывая ее под матрас, можно избежать прокола.
-
во-вторых, в случае выхода из строя основного коврика, можно пользоваться пенкой. В любом случае это лучше, чем остаться без всего.
-
в-третьих, нужно помнить о приятном бонусе, что при использовании двух ковриков, их R-value складывается и это существенно увеличивает температурный диапазон использования.
– ещё особенностью и минусом надувных ковриков (как и частично самонадувающихся), то, что надутый матрас при существенном снижении ночных температур теряет в объеме, так как, охлаждаясь, в воздухе сокращаются межмолекулярные расстояния и матрас немного сдувается. Причем в зависимости от того, насколько разница в температурах велика, матрас может сдуваться так, что придется ночью его подкачивать. Согласитесь, это не самое интересное времяпровождение ночью в палатке. Ещё усугубить ситуацию может то, если вы накачиваете матрас силой ваших лёгких, а не специальным насосом. Выдыхаемый вами воздух значительно теплее, чем окружающая температура, и поэтому и степень сдутия матраса ночью будет выше;
– снижение прочности и износостойкости материала в облегченных ковриках. Это и использование более тонких тканей, и уменьшение плотности стандартных материалов, что не может не повлечь за собой тот факт, что долговечность ковриков снижается. Об этом говорит и тот факт, что, например, гарантия на стандартный надувной коврик у производителя составляет пять лет, а если мы говорим об ультралегком классе, то всего лишь два года;
– надувные коврики боятся прямых солнечных лучей и высокой температуры. Пребывание на солнце может привести к отслоению ламинированного слоя оболочки и образованию пузырей, а это в свою очередь приведет в негодность весь коврик;
– высокая цена надувных ковриков обусловлена тем огромным набором технических новшеств, позволивших перевести матрасы из класса кемпинговых летних моделей в туристическое снаряжение для самых экстремальных условий.
Технологические решения при производстве надувных туристических ковриков
Для того, чтобы матрасы стали той экипировкой, которую путешественники без страха берут в горы, длительные экспедиции, заполярные районы, они прошли очень интенсивную эволюцию, было разработано и внедрено много технологических решений.
– технология Triangular Core Matrix представляет собой разделение внутреннего объема матраса на множество ячеек треугольного вида. Это предотвращает сильную конвекцию внутри, которая способствует теплопотерям. Кроме этого, такой внутренний каркас уменьшает эффект «качания», равномерно распределяя вес спящего человека по поверхности коврика. Затем было удвоено количество слоев ячеек, что позволило увеличить термическое сопротивление;
– технология ThermaCapture дополняет предыдущую тем, что поверхность ячеек покрыли тончайшей алюминизированой пленкой для того, чтобы отражать инфракрасное излучение, поступающее от спящего человека и тем самым увеличивать теплоизоляционные свойства коврика. После этого R-value действительно увеличился, но возникла другая проблема – появился небольшой хруст внутри коврика из-за колебания алюминиевых плёнок. Вроде не такой критичный звук, но иногда он доставлял проблемы людям с чувствительным слухом или любящим спать на животе. А воздушное пространство внутри коврика ещё и дополнительно резонировало звук;
– поэтому следующим технологическим решением для людей, которым звук доставляет неудобства, была замена алюминиевых плёнок на тончайшие полимерные с отражающей поверхностью;
– некоторые модели надувных матрасов делают комбинированными – под слоем оболочки из ПВХ располагается слой открытоячеистого пеноматериала (самонадувающегося). Это, конечно, не только немного подстраховывает коврик от полного сдувания при проколе, но и увеличивает комфорт и термическое сопротивление. Но такие матрасы зачастую становятся довольно тяжелыми, поэтому скорее относятся к классу кемпинговых;
– сконструированы и двуспальные надувные коврики, иногда это является отличным решением, если подбирать размер коврика под размер палатки. Особенностью таких матрасов является то, что каждую половину можно накачать отдельно, регулируя толщину и жесткость индивидуально;
– часто упаковочный мешок, в котором транспортируется коврик является одновременно и насосом. Это экономия веса и объема;
– у некоторых моделей матрасов воздушные камеры имеют «V»-образную форму. Это обеспечивает уменьшение конвективных потерь тепла и предотвращают скольжение спальника по поверхности матраса;
– в классе ультралегких матрасов есть модели, в которых в местах, где тело не соприкасается с ковриком отсутствует материал. Такая конструкция, конечно имеет определенные риски для здоровья и используется для определенных условий, например для коротких летних маршбросков, где каждый грамм снаряжения имеет значение;
– некоторые модели ковриков имеют ячеистое строение не только внутреннего пространства, но и внешней оболочки. Ячейки работают по аналогии с пружинами матраса и кроме этого, расплющиваясь под весом тела, увеличивают площадь соприкосновения с ковриком.
Таким образом мы видим, что надувные коврики плотно заняли свою нишу. Для путешественников, которым очень важен вес и объем снаряжения, надувные матрасы не имеют конкурентов в этой нише. Кроме этого, уровень теплоизоляции у надувных ковриков довольно высок, и он вполне может быть использован в холодное время года при низких температурах. Конечно, нужно знать все особенности эксплуатации надувного коврика, чтобы предотвратить вероятность прокола или повреждения.
V. Пуховые надувные коврики
Пуховые коврики начали выпускать в США примерно в 70-х годах, но это были пробные, единичные экземпляры. Серийное производство было налажено лишь в начале 2000-х годов и вскоре такие коврики даже получили общее название — даунмат («down» — пух). В качестве наполнителя в этих матрасах был гусиный пух, известный своими высокими теплоизоляционными свойствами.
Какими положительными качествами характеризовались пуховые коврики:
– низкий вес. Пух — самый лёгкий наполнитель, и даунматы были легче самонадувающихся ковриков;
– отличный упаковочный объем. Пух превосходно сжимается и затем полностью восстанавливает свой объем, поэтому транспортировка таких ковриков не представляла сложности;
– высокий комфорт обеспечивающийся мягкостью коврика, отсутствием эффекта «качания». Антискользящая поверхность коврика изготовлена из приятной на ощупь ткани;
– при вероятном проколе надувного коврика теплоизоляционные свойства хоть и снижаются, но не теряются полностью за счёт пухового наполнителя;
– конечно, главный плюс даунматов – отличные теплоизоляционные свойства. Пух, как идеальный утеплитель, в своих переплетениях ворсинок содержит большое количество пузырьков воздуха, и тем самым обеспечивает надежную защиту от холода;
– лучшее соотношение веса/ объема/ тепла среди всех туристических ковриков при одинаковых показателях R-value.
Из минусов пуховых ковриков можно назвать:
– вероятная частичная потеря теплоизоляционных свойств при надувании коврика силой лёгких. Так как в этом случае в выдыхаемом воздухе содержится много влаги, а пух, как известно, при намокании сильно теряет свои качества. Поэтому часто внешнюю оболочку пуховых ковриков изготавливают из темной ткани, чтобы ускорить процесс сушки при естественных солнечных лучах в походных условиях;
– пуховые коврики, несомненно, дорогое удовольствие. Пух, как наполнитель стоит недешево за счёт высокой себестоимости качественного материала, многоэтапной системы очистки и подготовки пухо-перьевой массы.
Пуховые коврики — это отличный вариант для путешествия, они являются чемпионами по сочетанию всех самых важных качеств, которые должны быть у туристического коврика.
VI. Надувные коврики с наполнителем из микроволокна
Всего через четыре года после выхода на рынок пуховых ковриков начинается выпуск матрасов с синтетическим микроволоконным наполнителем. Их объединили общим названием — SynMat.
Принцип работы синматов
Наполнитель из микроволокна приклеен изнутри к верхней и нижней части коврика и при наполнении его воздухом, утеплитель заполняет весь внутренний объем коврика. В области головы и ног внутри коврика располагаются полосы из открытоячеистого пеноматериала для уменьшения миграции наполнителя. В этом проявляется некоторое преимущество синматов над даунматами, где пуховой наполнитель довольно свободно «гуляет» внутри изделия. Но несмотря на это все равно теплоизоляционные свойства надувных ковриков с синтетическим наполнителем на 20-25% меньше чем у пухового.
VII. Выводы
Мы подробно разобрали многие вопросы, касающиеся физических свойств различных ковриков, представленных на рынке современного снаряжения. Чтобы сделать грамотный выбор нужно понимать принцип работы того или иного наполнителя или материала, знать особенности эксплуатации, рассчитывать все возможные риски, учитывая, например, возможность сильного понижения температурных условий во время путешествия или сильно пересечённый рельеф, где сложно найти ровное место для установки палатки. Только тогда мы сможем правильно подобрать снаряжение, а это очень важно, учитывая, что туристический коврик относится к обязательной экипировке, обеспечивающей сохранение здоровья путешественника и пренебрегать его значением нельзя.
Всегда лучше продублировать любой надувной или самонадувающийся коврик обычной пенкой. Даже если у вас жёсткий контроль над весом снаряжения, то можно выбрать тонкую пенку, и она обеспечит защиту от проколов и не будет тяжёлой.
Интересных и безопасных путешествий вам!
