Das Geheimnis der Daunenjacken zum Warmhalten lässt sich nicht mehr verbergen

Produziert von: Science Popularization China

Produziert von: Xuelici (Dalian Institute of Chemical Physics, Chinesische Akademie der Wissenschaften)

Hersteller: Computer Network Information Center, Chinesische Akademie der Wissenschaften

Anfang November kam es aufgrund kalter Luft in vielen Teilen des Landes zu einem starken Temperaturabfall. Zwei Wochen später kam es erneut zu starker Kaltluft und die Temperaturen sanken. Neben ihrer Robustheit sind Daunenjacken wahrscheinlich eines der praktischsten Hilfsmittel, um sich warm zu halten.

Im Vergleich zu anderer Winterkleidung sind Daunenjacken leicht und dünn und speichern die Wärme besser. Warum können dünne und leichte Daunenjacken warm halten? Halten dickere und längere Daunenjacken wärmer? Wie wählt man eine Daunenjacke wissenschaftlich aus?

Bildquelle: Fotografiert vom Autor

Warum ist eine dünne Daunenjacke so warm?

Der Stoffwechsel im menschlichen Körper erzeugt kontinuierlich Wärme und der Körper muss die überschüssige Wärme an die Umgebung abgeben, um die Homöostase aufrechtzuerhalten.

Es gibt drei Arten der Wärmeübertragung: Wärmestrahlung, Wärmeleitung und Wärmekonvektion. Wärmeleitung ist die Übertragung von Wärme von einem Objekt mit hoher Temperatur auf ein Objekt mit niedriger Temperatur. Unter den Gasen, Feststoffen und Flüssigkeiten weist Gas die niedrigste Wärmeleitfähigkeit auf. Daher kann Luft relativ gesehen isolieren und Wärmeverlust verhindern.

Bildquelle: Google

Im Winter ist die Umgebungstemperatur niedriger. Durch die Luftkonvektion nimmt die körpernahe Luftschicht die Körperwärme auf, wird leichter und nimmt an Dichte zu. Der freie Raum wird mit der Zeit durch die kalte Luft daneben ausgefüllt, sodass wir eine unerträgliche Kälte verspüren.

Dazu ist das Tragen warmer Kleidung erforderlich. Es gibt viele Arten von Wärmedämmstoffen, die je nach Herkunft in natürliche Wärmedämmstoffe wie Tierfasern und Pflanzenfasern, synthetische Wärmedämmstoffe wie Polyester, Acryl, Polypropylen und andere synthetische Fasern sowie gemischte Wärmedämmstoffe unterteilt werden können. Wenn eine Faser eine große Menge ruhender Luft halten und die Konvektion von Wärme und kalter Luft reduzieren kann, kann sie eine gute Wärmewirkung haben.

Daunen sind genau so eine Tierfaser. Und in puncto Wärmerückhalt gibt es derzeit weltweit kein Wärmedämmmaterial, das die Wärmedämmleistung von Daunen übertrifft. Dies liegt an der besonderen Struktur der Daune – einer kugelförmigen Faserstruktur. Jede Daunenfaser besteht aus vielen übereinander gestapelten Schuppen und jede Schuppe ist hohl. In diesen winzigen Poren kann eine große Menge ruhender Luft fixiert werden.

Rasterelektronenmikroskop-Aufnahme von Entendaunen (Quelle: Referenz 1)

Wenn Sie eine Daunenjacke anziehen, können die Daunen die Körperwärme aufnehmen und eine luftisolierende Schicht bilden. Je mehr Luft die Isolationsschicht bindet, desto besser ist die Wärmespeicherleistung. Darüber hinaus kann das Außengewebe der Daunenjacke die kalte Luft von außen isolieren, wodurch der Konvektionsaustausch zwischen der Luftschicht der Daunen und der Außenluft wirksamer reduziert werden kann.

Die Wärmespeicherfähigkeit einer Daunenjacke spiegelt sich hauptsächlich darin wider, wie viel Luft die Daune speichern kann, nachdem sie aufgebauscht ist, und in der Fähigkeit der Oberflächenschicht, kalte Luft zu isolieren.

Es gibt fünf Indikatoren, die die Wärmeleistung von Daunenjacken bestimmen: Füllung, Daunenanteil, Füllmenge, Bauschkraft und Material.

Die „fünf Indikatoren“ zur Auswahl von Daunenjacken

Indikator 1: Füllung

Unter Füllung versteht man die Art der Tierdaune in der Daunenjacke. Derzeit werden für Daunenjacken auf dem Markt im Allgemeinen Gänsedaunen oder Entendaunen als Füllmaterial verwendet. Die Daunen sind sehr weich und elastisch. Daunen machen nur 8–10 % der Federn am Körper einer Gans oder Ente aus. Es wächst unter den Federwurzeln, nahe dem Hinterleib und den Muskeln zwischen den Flügelpfannen.

Bildquelle: Veer Gallery

Daunen werden weiter unterteilt in: weiße Gänsedaunen, graue Gänsedaunen, weiße Entendaunen und graue Entendaunen. In den meisten Fällen haben Gänsedaunen größere Daunenbüschel und längere Daunenfasern als Entendaunen und ihre Wärmespeicherwirkung ist etwas besser, aber das ist nicht unbedingt wahr. Für die meisten Menschen ist die Wärmespeicherung von Entendaunen ausreichend. Gleichzeitig ist der Geruch von Gänsedaunen deutlich geringer als der von Enten, da Enten Allesfresser sind und ihre Daunen einen hohen Fettanteil aufweisen, während Gänse Pflanzenfresser sind und ihr Geruch relativ mild ist. Preislich gesehen wird Gänsedaunen weniger produziert als Entendaunen, daher sind Gänsedaunen teurer als Entendaunen. Bei unterschiedlichen Farben derselben Daune sind Wärmedämmwirkung und Tragekomfort tatsächlich gleich. Weiß ist vielseitig für helle Stoffe einsetzbar und nicht durchscheinend.

Vergleichstabelle nach unten (Bildquelle: Referenz 1)

Indikator 2: Daunengehalt

Daunen bestehen aus Federn und Daunen, wobei die Daunen hauptsächlich für die Wärmedämmung zuständig sind. Der Daunenanteil bezeichnet den prozentualen Anteil an Daunen an der Gesamtfüllung einer Daunenjacke. Wenn der Daunenanteil einer Daunenjacke 90 % beträgt, bedeutet das, dass 90 % der Füllung aus Daunen bestehen und die restlichen 10 % aus Federn bestehen. Nach nationalen Vorschriften darf sich eine Daunenjacke erst dann als Daunenjacke bezeichnen, wenn der Daunenanteil mehr als 50 % beträgt. Der Griff von Daunenjacken mit unterschiedlichem Daunenanteil ist unterschiedlich. Bei Daunenjacken gleicher Größe gilt: Je höher der Daunenanteil, desto besser ist der Wärmerückhalteeffekt.

Feder (Fotoquelle: Veer Gallery)

Rong Duo (Fotoquelle: veer Gallery)

Indikator 3: Füllvolumen

Sind Sie verwirrt hinsichtlich der Füllmenge und des Daunenanteils? Im Vergleich zum oben genannten Daunengehalt (Prozentsatz des Daunengehalts) bezieht sich die Füllmenge auf das Gewicht aller in eine Daunenjacke eingefüllten Daunen. Auch dies ist ein nicht zu unterschätzender Parameter, denn selbst wenn eine Daunenjacke einen hohen Daunenanteil aufweist, das Füllvolumen jedoch gering ist, wirkt sich dies auf die Wärmewirkung aus. Allerdings darf man bei der Auswahl nicht nur auf das Gewicht achten, sondern muss auch die Gesamtfläche der Daunenjacke berücksichtigen. Bei gleichem Füllvolumen ist die Wärmespeicherung einer kurzen Daunenjacke und einer knielangen Daunenjacke sicherlich unterschiedlich.

Bildquelle: Fotografiert vom Autor

Indikator 4: Flauschigkeit

Die Füllkraft, abgekürzt FP, ist ein wichtiger Indikator zur Messung der Fähigkeit von Daunen, Luft zu speichern. Es bezieht sich auf den Wert des Kubikzollvolumens, das unter bestimmten Bedingungen von einer Unze (30 Gramm) Daunen eingenommen wird. Wenn beispielsweise eine Unze Daunen 800 Kubikzoll Raum einnimmt, wird davon ausgegangen, dass die Daunen eine Füllkraft von 800 haben.

Die Flauschigkeit der auf dem Markt erhältlichen Daunenjacken wird im Allgemeinen in 550, 600, 700, 800 und 900 unterteilt, und natürlich gilt: Je höher der Preis, desto teurer ist sie. Unter derselben Prämisse gilt: Je flauschiger eine Daunenjacke ist, desto mehr isolierende Luft enthält die Daune, sodass die Wärmeisolationsleistung besser ist und es natürlich wärmer ist. Wenn Sie eine Daunenjacke auswählen und die Flauschigkeit nicht auf dem Etikett angegeben ist, können Sie das Daunenprodukt entspannen und glätten, es drei Minuten lang auf natürliche Weise erholen lassen, dann das Produkt mit den Händen andrücken und die Hände sofort wieder loslassen. Wenn es schnell wieder in seine ursprüngliche Form zurückspringt, bedeutet das, dass die Flauschigkeit der Daunenjacke relativ gut ist.

Bildquelle: Fotografiert vom Autor

Indikator 5: Stoff

Wir alle wissen, dass eine Daunenjacke, wenn sie nass wird, zu einem Knäuel zusammenschrumpft, ihre Flauschigkeit stark nachlässt und auch ihre Wärmeisolationsleistung stark abnimmt. Dies ist zugleich der größte Nachteil von Daunen gegenüber anderen Wärmedämmstoffen. Daher ist die Wahl des Daunenjackenstoffs besonders wichtig. Daunenjacken aus daunenundurchlässigem Stoff oder mit großen Nähnadellöchern werden beim Tragen dünner.

Die Stoffe für Daunenjacken werden sehr schnell modernisiert und es ist zum Mainstream-Trend geworden, dass der Außenstoff Funktionen wie Knitterfestigkeit, Winddichtigkeit und Wasserdichtigkeit aufweist. Beispielsweise verfügt PTFE-Gewebe über extrem starke wasserdichte, schneefeste, feuchtigkeitsspendende, atmungsaktive und feuchtigkeitsleitende Eigenschaften; Die PU-Beschichtung aus reiner Baumwolle ist glatt, zart, fühlt sich eng an, ist atmungsaktiv und nimmt Schweiß leicht auf. Derzeit verwenden einige Marken von Daunenjacken silberweiße Anti-Strahlungsmaterialien auf der Innenseite, um die Wärmeübertragung durch Strahlung zu verringern und so die Wärmespeicherleistung weiter zu verbessern.

Bildquelle: Veer Gallery

Nachdem wir über die Tipps zur Auswahl von Daunenjacken gesprochen haben, werfen wir einen Blick auf die Pflegetechniken für Daunenjacken.

Eine hochwertige Daunenjacke sollte nicht zu oft gewaschen werden, solange ihre Sauberkeit beim Tragen nicht beeinträchtigt wird. Häufiges Waschen beschädigt die Faser-Protein-Struktur der Daunen, wodurch die Daunen hart und spröde werden und ihre Wärmespeicherung beeinträchtigt wird. Außerdem führt es zu einer gewissen Abnutzung des Stoffes und erhöht die Möglichkeit der Haarbildung.

Wenn Sie Ihre Daunenjacke waschen möchten, können Sie zwischen einer chemischen Reinigung oder einem Waschen gemäß dem Waschetikett der Daunenjacke wählen. Wenn Sie mit Wasser waschen, versuchen Sie, keine Waschmaschine zu verwenden. Am besten mit der Hand waschen und sauber reiben. Nach dem Waschen nicht direkt auswringen. Drücken Sie das Wasser stattdessen vorsichtig heraus und legen Sie es anschließend flach hin oder hängen Sie es zum Trocknen auf. Klopfen Sie die Kleidung nach dem Waschen gleichzeitig aus, um ihre Flauschigkeit wiederherzustellen. Versuchen Sie dabei jedoch, so wenig Kraft wie möglich anzuwenden, um die Daunen nicht zu beschädigen und ihre Lebensdauer zu verlängern.

Wenn Sie im heulenden kalten Wind spazieren gehen, ist es auch ein Glücksgefühl, sich in eine Daunenjacke einzuhüllen und sich warm zu fühlen.

Verweise

[1] Huang Chen. Vergleichende Analyse der Leistung von drei Arten von Daunenfasern[J]. Wolltextiltechnologie, 2021, 49(07), 85-89.

[2] He Yu. Prüfung und Bewertung des Wärmerückhaltevermögens von Daunenjacken[D]. Donghua-Universität, 2020.

[3] Chen De. Forschung zum Wärmedämmmechanismus und zur Leistung verschiedener Wärmedämmstoffe[D]. Peking: Beijing Institute of Fashion Technology, 2019.

[4] Cui Peng. Nachweismechanismus und Anwendung der Wärmedämmeigenschaften von High-Loft-Faserverbunden[D]. Donghua-Universität, 2011.

[5] Qualitätsvergleich und Auswahl von leichten Daunenjacken[J]. Textilprüfung und -normung, 2019, 5(02): 31.

[6] Huang Cuirong, Yu Weidong, Xu Haiye. Studie zum Wärmerückhalt von Daunenjacken[J]. Journal der Wuhan University of Science and Technology, 2007, 4(01):25-29.