Чем ценен пух, какой он бывает, этапы его обработки
Пух как утеплитель
Снаряжением с пуховым наполнителем пользовались ещё на заре развития туризма. Им пользуются и сейчас. И до сих пор ценнее, теплее, легче этого снаряжения ещё не придумано. Человек, владея огромным количеством технологий, не придумал способа заменить пух. Может дело в том, что пух — изобретение природы, тысячелетиями эволюционировал, развивался, чтобы сохранить жизнь своим обладателям? А человек за какие-то сто лет хочет добиться аналогичных свойств искусственных материалов.
Чем ценен пух, какой он бывает, откуда его берут и как он меняется прежде чем стать утеплителем. Поэтапно разберемся в этих вопросах.
I. Строение и свойства пуха
II. Виды пуха
III. Этапы обработки пуха
IV. Как измеряют качество пуха
V. Нюансы выбора снаряжения с пуховым наполнителем
I. Строение и свойства пуха
1. Строение пуха
Пух — это перо с неразвитым очином, мягким стержнем и невыраженным опахалом.
Фото2Разберём эту терминологию, ориентируясь на иллюстрацию, чтобы было понятно общее строение обычного (контурного) пера и строение пуха.
Длина у очина совсем небольшая, около 1 мм, сам пух (стержень с бородками) обычно размером 1-2 см. У каждой бородки есть лучики длиной около 1 мм, а толщина примерно 5мкм. Эти лучики, несмотря на свою микроскопичность очень прочные, упругие и гибкие. И именно они создают ту самую базу, на которой основывается удивительная способность пуха к термоизоляции.
2. Свойства пуха
– теплоизоляционные свойстваПух это нижний слой перьевого оперения птицы, непосредственно прилегающий к телу птицы. На пух опираются покровные перья и получается своеобразная пухово – воздушная прослойка. В переплетениях пухового слоя, среди миллиардов лучиков и бородок содержится огромное количество воздуха.
А ведь именно благодаря воздуху мы согреваемся! Да-да! В утеплении ключевую роль играет именно та воздушная прослойка между нами и окружающей средой. И чем больше воздуха в ней, тем эффективней происходят процессы теплосбережения. В теории, самым бы действенным способом сохранить тепло, исходящее от тела, было бы использование вакуума, так как там нет молекул, через которое энергия тепла передавалась бы вовне. Но это в теории, а на практике, самым эффективным утеплителем является пух. И ни один современный наполнитель не смог пока превзойти по физическим свойствам пух. Если мы возьмём как пример любую водоплавающую птицу, то как раз видим эту модель утепления — внизу, у тела пуховая прослойка, далее, как на перине лежат покровные перья и создаётся именно воздушная подушка, сохраняющая драгоценное тепло.
Получается, что эту модель, лежащую в основе принципов нашего обогрева посредством одежды или спальников мы позаимствовали у природы.
– упругость
Кроме главной функции — сохранения тепла, пух обладает ещё одной уникальной особенностью — способность восстанавливать свой объем после сжатия. Благодаря именно своей воздушно-пространственной структуре, скреплённые между собой пушинки, способны при компрессии пружинить и снова возвращаться в исходное положение. И повторяться этот цикл может очень большое количество раз.
– легкость
Следующее свойство, за что ценят пух – его лёгкость. Ведь очевидно, что вся воздушная структура пуховой прослойки очень лёгкая, невесомая. Пух – чемпион по соотношению вес/объем/тепло. И действительно, вещи с пухом удивительно лёгкие. Пуховой спальник, вынутый из компрессионного мешка за считанные минуты, приобретает свой объем и мягкость, хотя в сложенном состоянии имеет совсем небольшой размер.
А многие пуховые куртки легко могут уместиться в свой же карман. Помните же знаменитый оренбургский платок, в который можно завернуться человеку, удивительно теплый, а его легко можно продеть через обычное кольцо. Пух тут правда не птичий, а козий, но преимущество природных утеплителей налицо.
– гигроскопичность
Гигроскопичность – способность поглощать влагу, выделяемую человеческим телом. Отводя влагу, тем самым мы предотвращаем конденсат, а также сохраняем тепло и добавляем комфорт. Занимаемся ли спортом в пуховой куртке или спим в пуховом спальнике, мы можем быть уверены, что наше тело дышит, а влага выходит наружу. При низких температурах это свойство очень важно. Но гигроскопичность – палка о двух концах. Кроме положительного функционала по отведению влаги от тела, гигроскопичность пуха – это способность впитывать (притягивать) капли воды из воздуха. Проще говоря – при повышенной влажности пух впитывает влагу. А намокший пух сваливается и теряет большую часть своих свойств. Возникает вопрос, как же тогда водоплавающие птицы используют в полной мере все качества пуха? Ведь они в основном проводят свою жизнь в воде или около нее. А дело в том, что птицы с помощью секрета копчиковой железы смазывают пух гидрофобной смазкой и тем самым вода скатывается по поверхности пера и пуха, не причиняя никакого вреда им. Этот секрет есть только у водоплавающих птиц.
Немного забегая вперёд скажу, что пуховой утеплитель внутри снаряжения тоже обрабатывают водоотталкивающей смазкой, но минимально, так как это в свою очередь снизит качество утепляющих свойств.
II. Виды пуха
Мы рассмотрели внешние особенности пуха и поняли взаимосвязь его строения и уникальных свойств, присущих пуху как утеплителю. Но неправильно было бы обобщать весь пух и объединять совершено одинаковыми качествами. Поэтому мы рассмотрим пух каких птиц используется, чем он различается, какие особенности в его использовании мы можем выделить.1. Пух гаги
Наша обыкновенная довольно крупная птица семейства утиных. Ареал ее распространения северные берега Восточной Сибири, Европы, Северной Америки. Населяет она преимущественно скальные участки островов Северного Ледовитого океана и большую часть жизни проводит в море, выбираясь на сушу лишь для гнездования. Именно эта птица и дала толчок для развития идеи применения пуха как утеплителя. Сначала этим открытием пользовалась знать в начале 19 века, набивая пухом гаги перины, подушки и одеяла. На данный момент сбор пуха сильно ограничен, например, в 1930 году в Кандалакше был организован специальный заповедник для гаг, но в настоящее время пух там не собирают, ведут лишь учёт этих птиц.
Зато жители северного острова Исландии поставляют на мировой рынок до 90% всего объема пуха. Но только сам материал — без очистки и обработки.
Как происходит сбор будущего ценного утеплителя.
Пух, за которым охотятся сборщики, гага выщипывает у себя на брюшке перед началом сезона откладывания яиц и делает из него гнездо.
Именно этот пух и есть тот самый — самый тёплый в мире наполнитель. Гаги гнездятся в основном в каменных распадках или в стланике, стараясь сделать его как можно менее заметным. Самка неотлучно сидит на гнезде, не покидая его ни на минуту, теряя в весе от голода до 40% от первоначального веса. Сборщики пуха спугивают птицу с гнезда и забирая пух оттуда, заменяют его на подложку из сена. Самка в это время или находится рядом, или может отлучится на добычу корма, но затем обязательно возвращается, безошибочно находя свою кладку. Доказано опытным путем, что замена материалов гнезда не сказывается негативно на дальнейшее высиживании яиц и вылуплении птенцов. Малыши всего 2-3 дня находятся в нем, затем отправляются с самкой в море, обучаться премудростям рыбалки.
Таким образом, добыча пуха гаги не отражается негативно на состоянии популяции этой птицы. Ценность представляется именно пух, находящийся в гнезде, а не собранный с мертвой птицы, поэтому смысла в незаконной добыче птиц нет.
Чем же так хорош пух гаги?
— во-первых, его теплоизоляционные свойства являются самыми высокими среди все остальных видов пуха. Расправляясь, он создает максимальный объем для воздуха — главного проводника тепла;— во-вторых, бородки и лучики в структуре каждой пушинки настолько густые и крепкие, что, сцепляясь между собой, они образуют совершенно гомогенную структуру, которая не распадается на отдельные фракции.
Это очень важно для избегания миграции наполнителя внутри изделия, предотвращая появления холодовых пятен. В изделиях с обычным (не от гаги) пухом, выходом из этой ситуации является частая стежка, но как известно, она тоже немного снижает тепловые показатели снаряжения;
— срок службы изделия с утеплителем из пуха гаги около 20 лет при условии соблюдения правил эксплуатации.
Конечно, данный вид утеплителя не может получить большого распространения из-за особенностей его добычи и, как следствие, огромной стоимости конечного снаряжения. С одного гнезда в среднем после обработки получается 15 грамм пуха. А, например, для изготовления куртки потребуется около 400 грамм наполнителя, то есть на одно изделие уйдет пух с двадцати пяти гнезд.
Всего в мире собирается ежегодно примерно 3000 килограммов пуха, из них около 2500 килограммов собирается в Исландии.
Но там не производят полную обработку пуха, а лишь его первичную очистку. Далее пух поступает в Германию или Японию, где проходит окончательные процедуры, после которых пух становится утеплителем. При этом почти все этапы очистки пуха производятся вручную из-за особенностей строения пуховой массы — ее невозможно разделить на фрагменты, чтобы, например, отделить пух от мелких перышек. После очистки пух промываю большим количеством воды со специальными чистящими средствами, затем высушивают, упаковывают в специальные мешочки и отправляют на производство. Существует специальная лаборатория, которая не только подтверждает качество продукции, но и с помощью изотопного метода может определить территориальное происхождение пуха.
2. Утиный пух
Хоть гага и относится к семейству утиных, но показатели эффективности пуха у нее и утки совершенно различны. Утиный пух довольно редко используется в качестве утеплителя, так как не обладает набором необходимых свойств. Утиный пух тяжелее, мельче, хуже сохраняет тепло и склонен к сбиванию в комки. Поэтому, утиный пух, конечно лучше, чем ничего и некоторые производители его даже используют, но по своим качествам он сильно уступает пуху гаги и гуся.
3. Пух гуся
Считается, что самый лучший пух получают от племенных гусей белого цвета пород Рейнская, Виштинец, Венгерская, Итальянская. Гусиный пух по сравнению с гагачим более доступный, так как он производится в промышленных масштабах. Существуют огромные фермы по выращиванию гусей, которые в настоящее время находятся в основном в Китае.
Познакомимся поближе с методами получения гусиного пуха.
Самым оптимальным и эффективным способом получения пуха является метод ощипки домашней птицы в периоды ее естественной линьки. Есть, конечно, вариант получения пуха с уже умерщвленной птицы, но, в основном, так делают фермы, где разводят мясных гусей, а получение пуха является побочным способом дохода. В среднем, с одного ощипа получается около 100 граммов пухо-перьевой смеси.Во время естественной линьки, перо спокойно и безболезненно может быть извлечено. Конечно, птица испытывает стресс от этой процедуры и мимо этого не могли пройти мимо защитники животных, которые в итоге добились практического запрета на получения гусиного пуха в Европе. А для оставшихся ферм было внедрены стандарты, предписывающие все аспекты разведения гусей и последующей добычи пера, вплоть до особенностей кормления и содержания. Почти все уважающие себя мировые бренды, производящие пуховые изделия, глубоко вздохнув, были вынуждены приобщиться к общему тренду по охране окружающей среды. Пух в Европе и Америке почти перестали производить и разведение гусей плавно перетекло в Китай. Зато примерно с этого момента начался бум в разработке синтетических наполнителей.
Считается, что на качество гусиной пухово-перьевой смеси оказывают влияние следующие факторы:
— прижизненная добыча пуха более желательна, нежели от птицы после умерщвления. Такой пух более мягкий и объемный. В этом проблема китайского пуха. Фермы, расположенные там, своей основной целью имеют получение мяса гуся, поэтому пух вторичен и его получают с уже мертвых птиц. Его качество ниже, так как получаемый пух не всегда зрелый и готовый, а значит и показатели его будут отличаться в худшую сторону;— оказывает влияние на состояние пуха кормление птицы, ее выгул, купание;
— пух с птицы, проживающей в северных районах более ценный, так как обладает большими теплоизоляционными свойствами.
III. Этапы обработки пуховой смеси
Прежде чем стать утеплителем в нашем спальнике или пуховой куртке, пух проходит множество этапов очистки. Все-таки, кроме мусора, лишних включений в пухе может содержаться и микрофлора, которая может свести на нет множество усилий, если попадет внутрь изделия. Микроорганизмы могут служить источником неприятного запаха, который усилится со временем. Но кроме эстетической проблемы, есть более важный момент — пуховой наполнитель может в таком случае служить источником сильной аллергической реакции. Поэтому, во избежание этого обработку пуховой смеси начинают с:— микробиологических анализов всего объема сырья;
— стерилизация с целью уничтожения возможных паразитов;
— очищение от пыли и посторонних включений;
— мойка со специальными средствами;
— сушка пуха
— сортировка на легкие фракции (пух) и тяжелые (перо).
Осуществляется это в специальных машинах, куда подаются потоки воздуха и под его воздействие происходит оседание пера, а невесомый пух находится вверху аппарата.
На каждом этапе подготовки пуха происходит дополнительная очистка от ворса — остатков от разрушенных пушинок или перьев. От него необходимо избавляться, так как он снижает качество пуха и кроме этого постоянно лезет из изделия, проникая через мельчайшие поры.
Соотношение пуха и пера в наполнителе.
Гусиный пух в качестве утеплителя всегда содержит и перьевую и пуховую часть.
Этим он отличается от пуха гаги, в котором отсутствует перо, даже мелкое. Чем выше содержание перьевой фракции, тем ниже способность к теплоизоляции у данного наполнителя. Обычно это соотношение колеблется от 95/5, где 95% это содержание в пухе смеси, а 5% — пера, до 70/30 соответственно. Конечно, показатели у такого пуха будут значительно отличаться. Перо добавляется в утеплитель, чтобы сделать миграцию пуховой части в изделии менее выраженной. Перо крепче цепляется за ткань, друг за друга, чем мелкие пушинки, поэтому его добавление технологически оправдано.
IV.Как измеряют качество пуха
В самом начале мы говорили, что основной инструмент сохранения тепла — воздух и его теплоизоляционные свойства. А пух является идеальным хранилищем для воздуха за счет своей структуры. Но и разбирая впоследствии свойства пухо-перьевой смеси мы видим, что за счет неоднородного состава, разного происхождения, технологических особенностей обработки пуха, он может быть на выходе разным и иметь отличающиеся показатели теплоизоляционных свойств. Для этого был придуман единый стандарт, позволяющий достоверно определить какого качества пух в нашем изделии.FP (Fill Power) — это показатель, выражающий количество воздуха, который может удержать утеплители одного и того же веса. Чем выше показатель FP, тем выше его теплоизоляционные свойства.
Получается, что данный показатель иллюстрирует тот факт, что чем крупнее пух, тем более упругим и теплым он будет. FP нивелирует вопрос происхождения пуха, будь он утиный или гусиный, оперируя лишь цифрами показателей. Например, утиный пух с FP 650 будет таким же теплым, как и гусиный с FP 650. Разница лишь в том, что для утиного пуха, как для пуха с мелкими фракциями, этот показатель будет максимально достижимым, а для гусиного это не такой и хороший показатель.
Как пример, можно привести следующие цифры:
При FP 800 соотношение пуха и пера ориентировочно 95/5
При FP 700 уже порядок цифр 90/10
То есть, чем меньше пера в наполнителе, тем греет он лучше.
Стоит лишь учитывать, что единицы измерения в Европе и Америке немного отличаются друг от друга, поэтому и итоговые результаты будет отличаться примерно на 50 единиц. Это, конечно, не очень удобно, поэтому многие производители стараются писать в характеристиках FP и по европейской системе, и по американской.
Основные показатели FP и применение снаряжения.
FP 500-600 — это самые низкие значения утеплителя для активного отдыха. Часто такие цифры можно увидеть на изделиях городских серий либо в снаряжении, где не настолько важны высокие теплоизоляционные свойства. Возможно это какие-то демисезонные вещи, не для низких температур.FP 650-750 — наполнитель довольно высокого качества. Используется в большинстве снаряжения для активного отдыха. Именно при таких показателях теплоизоляционных свойств пуха идет оптимальное соотношение цены и качества.
FP 800-900 — используется в снаряжении, для которого свойства пуха важны и востребованы, а теплоизоляционные качества выходят на первый план. Это уже показатели наполнителя премиум уровня.
FP 900-1000 — такого уровня наполнитель применяется лишь в эксклюзивных, высокотехнологичных изделиях для серьезных путешествий, где показатели веса и объема минимальны при очень высоких теплоизоляционных свойствах.
V. Нюансы выбора снаряжения с пуховым утеплителем
Покупая качественную и дорогую вещь с пуховым утеплителем нельзя ориентироваться только на показатели FP. Это, несомненно, ключевая характеристика, но иногда мелочи, на которые мы не обратим внимание, будут решающими.— при покупке снаряжения с высоким FP в первую очередь стоит обратить внимание на его крой. Вполне может быть, что конструкционные недочеты сведут на нет все плюсы вашего замечательного утеплителя. В частности, обратите внимание на швы — они не должны быть сквозными, для спальника важно наличие подголовника и теплового валика у входа. Иначе все ваше сохраненное тепло просто уничтожится сквозняком;
— при сравнении двух моделей с одинаковым FP, решающим фактором будет их вес. Конечно, чем больше утеплителя, тем он теплее. Однако в этом случае важно расставить приоритеты — теплее и тяжелее или легче, но попрохладней;
— чем выше FP, тем более высокие требования предъявляются к ткани.
Она должна обладать дополнительными свойствами, для того, чтобы высококачественный пух смог полностью расправиться и раскрыть свои качества.
Пропитки пухового утеплителя.
Негласно принято, что пуховые спальники боятся влаги и брать их в районы с повышенной влажностью не стоит. Пух быстро набирает влагу за счет свой высокой гигроскопичности, отсыревает, образует комки и уже не выполняет своего предназначения. Отчасти это так и есть, но не стоит слишком категорично к этому относиться.На данный момент существует масса средств для обработки пуховых изделий, имеющих цель снизить уровень гигроскопичности и повысить сопротивляемость парам влаги.
Они здорово облегчают жизнь в походе и повышают качество изделий, расширяя сферу их применения. Конечно, это не панацея, но иногда выбора нет, если вам нужно снаряжение с самыми лучшими эксплуатационными свойствами. Да, современные искусственные утеплители постепенно приближаются к показателям пуха, но дотягивают пока до уровня пуха примерно с показателями 700 FP.
Кроме этого, если, например, спальник грамотно продуман — плотно набит и в качестве внешней ткани использован правильно подобранный материал, то риск намокания утеплителя спальника значительно снижается.
Пух — это поистине удивительно изобретение природы, эволюционировавшее вместе со своими обладателями миллионы лет.
Жизненно важный для существования птиц в суровых северных условиях, сейчас он служит верой и правдой и человеку, защищая от неблагоприятных условий. Может быть когда-то люди смогут создать утеплитель, аналогичный пуху, но пока будем учиться у природы и уважать ее неповторимые творения.
