Capire i materassini

In un altro 3d si parlava di materassini e del loro valore di isolamento. Il punto più interessante è questo:

l'indice di termicità del prolite 4 plus questo risulta essere di 3, 8, contro i 2,8 del neo air, il pro lite plus woman addirittura 4,5!

Vorrei provare quindi a spiegare qualcosa sulla teoria alla base di un materassino.

Intanto: a cosa serve un materassino? Serve naturalmente a dormire sul morbido. Ma serve anche e soprattutto ad isolare il corpo dal terreno freddo, riducendo al massimo la perdita di calore dovuta a conduzione.

Ma perchè è così difficile fare un buon materassino isolante? Per rispondere occorre spiegare prima, per chi non lo sapesse, cos'è un materiale isolante. Un materiale isolante è un materiale in grado di intrappolare, nella sua struttura, la maggior quantità di microbolle di aria possibili. Queste microbolle, a contatto con il corpo, si scaldano, e le fibre dell'isolante le trattengono vicino alla pelle, creando un microclima ideale. Le piume e le moderne imbottiture sono proprio un reticolo di fibre sottilissime, che al loro interno trattengono una grandissima quantità di microbolle d'aria. Ricordiamoci sempre che nessun materiale produce calore!! Il generatore è sempre il nostro corpo, gli isolanti servono solo a impedire a questo calore di disperdersi.

Quindi, tornando alla domanda di prima, perchè è difficile fare un buon tappetino isolante? Per un semplice fatto: il nostro corpo pesa, e il suo peso comprime quello che c'è sotto: gli abiti, il sacco a pelo e il PAD. La compressione spinge via le microbolle d'aria calda che il nostro corpo ha generato, e che creano quel microclima confortevole che ci fa stare bene, e il corpo si raffredda. Una coperta di piuma d'oca spessa 30 cm messa sopra di noi ci farà sudare anche a -30°. Ma se la stessa coperta la mettiamo sotto di noi il suo spessore si ridurrà a pochi centimetri, la quantità di aria intrappolata sarà ridottissima e ci congeleremo. Alcuni costruttori di sacchi a pelo fanno l'imbottitura differenziata proprio per questo: più spessa ai lati e sopra, più sottile sotto. Perchè sotto l'imbottitura seve a poco, inutile sprecare peso e soldi. Il calore, sotto, deve essere dato non dal sacco a pelo (e dagli abiti che indossiamo) ma dal materassino. Per questo il suo compito è estremamente importante e non da sottovalutare.

I materasini citati hanno valori di isolamento diversi, infatti sono diversi i materiali utilizzati e la tecnologia costruttiva impiegata.

In linea di massima ci sono in commercio 3 tipologie di materassini: i CCF, gli autogonfianti e i gonfiabili. Possiamo pensare ai gonfiabili come ai classici materassini "da spiaggia" pieni solo di aria, ai CCF come a una schiuma solida ma elastica a microcelle inferiori ai 2 mm di diametro, e gli autogonfianti come una via di mezzo fra i CCF e i gonfiabili. Ci sono sul mercato anche altre tipologie di materassini, utilizzate in casi particolari come le spedizioni artiche, ma hanno costi, pesi, ingombri ed impieghi che qui non interessano.

Innanzitutto vediamo di capire l'unità di misura usata dall'industria per indicare l'isolamento di un materiale. Si tratta di R-Value, che è l'unità di misura che indica il potere isolante, e quindi l'impedenza, il contrasto alla perdita di calore di un dato spessore di materiale isolante in specifiche condizioni.

Un valore R pari a 0 significa nessuna capacità di isolare, e quindi di ritardare, o rallentare, la perdita di calore assicurata da un certo spessore di materiale in condizioni ambientali di 0° Celsius. Un valore R pari a 5 è detto neutrale, perchè permette al corpo di non perdere e di non guadagnare calore se posto su una superficie di 0° C. Valori superiori significano maggior confort e calore in condizioni estreme.

Un'altra cosa importante da sapere è che il valore R dei materiali isolanti è (quasi del tutto) direttamente proporzionale al loro spessore. Se un pad ha valore R pari a due, mettendolo doppio il valore R salirà a 4 (in realtà è leggermente superiore al doppio, ma non facciamo i pignoli, è già complicato così :p ).

Teniamo infine presente che l'R-Value si applica ai materiali isolanti, non solo quelli utilizzati nei materassini ma anche per esempio negli isolanti usati in edilizia come la lana di roccia, o nell'industria, ma non si applica ai tessuti. I tessuti utilizzano come unità di misura del potere isolante il CLO, che è tutta un'altra cosa, quindi non confondiamo CLO e R-Value.

Nel caso dei materassini citiamo alcuni esempi classici:
R 0,95 (al massimo) di un materasino da spiaggia (gonfiabile)
R 2,8 del Neo Air (gonfiabile a celle e parzialmente isolato)
R 3.8 del Prolite Plus (autogonfiante)
R 2,7 di un CCF STANDARD da 5/8" (1,5 CM)
8 di materassini da spedizione come l'Exped Downmat 9.

Sono solo alcuni esempi, in commercio si trovano per esempio CCF sottilissimi, da 1/8 di pollice, con R 0,5, e CCF molto spessi, da 1 pollice, con R 4,3.

Vediamoli uno a uno.

Sui gonfiabili puri non c'è niente da dire: sono solo aria e un po' di tessuto, e l'aria non è un isolante. In questo caso si potrebbe parlare forse di CLO, visto che l'isolamento è dato solo dal tessuto. Questa struttura genera fenomeni di convezione naturale, che si hanno in sacche d'aria fino a 2 mm di diametro, provocando un ulteriore raffreddamento del corpo. Il valore R di questi prodotti è molto prossimo allo 0. In piena estate possono andare benissimo per darci comfort e ridurre il sudore, con il freddo non vanno bene. Questi materassini sono relativamente leggeri, praticamente solo il peso del tessuto di cui sono fatti (ma alcuni sono di plastica, e quindi parecchio pesanti), e costano pochi euro (qualche decina quelli - pesantissimi - che hanno un tessuto simile al micropile incollato sopra).

Il Neo Air, a differenza dei materassini gonfiabili tipo spiaggia, utilizza una particolare struttura interna, che assomiglia a un nido d'ape largo, che riduce i fenomeni di convezione naturale, anche se non li elimina. Il peso di 400 grammi contro uno spessore di ben 6,3 cm è dovuto proprio a questo: la quasi totale assenza, all'interno, di elementi isolanti (ricordiamoci che un isolante non è altro che qualsiasi materiale in grado di intrappolare l'aria in celle molto piccole). Il resto del valore R è dato dal fondo più spesso e parzialmente termoriflettente.

Gli autogonfianti sono un materassino di schiuma fatto a listarelle (o rombi, o quadri, o cerchi, o nido d'ape... i sistemi utilizzati sono molti) infilato dentro a un materassino gonfiabile. La sua autogonfiabilità è data proprio dalla schiuma interna, che si espande quando apriamo la valvola, allarga l'involucro e aspira l'aria dall'esterno. Il loro alto valore R è dato proprio dalla schiuma, che riduce al massimo i fenomeni di convezione naturale, e permette di mantenere, intrappolata nelle cellette di cui la schiuma stessa è composta, il calore generato dal corpo. Il peso aumenta, ma il comfort è superiore a quello di un comune CCF, perchè l'aria aiuta la schiuma morbida a non comprimersi eccessivamente. Il potere isolante rimane comunque al di sotto di quello di un CCF di pari spessore (il Pro Lite Plus dichiara R 3,8 per 1,5 pollici di spessore - un CCF di 1,5 pollici ha un valore R pari a 6,5). Il perchè di questo è che comunque devono poter essere notevolmente cpompressi, e questo richiede l'utilizzo di schiume morbide, e quindi con celle d'aria di dimensioni superiori a quelle dei CCF classici. Bolle più grandi significano meno microunità di aria intrappolata, e quindi meno isolamento a parità di spessore.

Per ultimo veniamo ai CCF. Se teniamo presente che un CCF da 1 pollice dichiara un R-Value di 4,3 possiamo farci i calcoli per sapere che spessore ci serve nelle condizioni in cui pensiamo di utilizzarlo. Raddoppiandolo arriviamo a 8,7 R. Occhio, però: non è che se ne mettiamo 10 ottenendo un enorme R pari a 47 potremo cuocerci la carne sopra!!! Il calore che comunque verrà trattenuto è solo quello che il nostro corpo è in grado di produrre. Il pad intrappola il calore impedendogli di disperdersi, non lo produce!!! Un CCF da 5/8, R-value 2,7, pesa circa 230 grammi (incluse cinghie di compressione e fondo termoriflettente) e costa circa 12 euro. Questa tipologia di PAD offre quindi, a mio avviso, il miglior rapporto peso/R-Value/costo/resistenza possibile. Questi materassini si possono usare senza paura sul terreno nudo, sui sassi, e come sedili, perchè anche se si tagliano non perdono il loro potere isolante. Sono il massimo, a mio avviso. Allora perchè non utilizzarli intensamente? Per un semplice motivo: un CCF da un pollice è un tubo alto 51 cm e spesso circa 23 cm. Due occupano circa il doppio. Quindi il loro handicap è il fatto che non si possono ridurre di volume.

Sotto vediamo anche in pratica quanto R ci serve per far fronte a varie temperature (dell'aria!!!! Non temperature del piano su cui ci appoggiamo):

R-value = 1.1 .... da 14 a 11°C
R-value = 1.6 .... da 10 a 6,5°C
R-value = 2.2 .... da 6,4 a 1,6°C
R-value = 2.7 .... da 1,5 a -2,7°C
R-value = 3.3 .... da -2,6 a -8,3 °C

Sono valori fatti da un gruppo di professionisti, non studiati in laboratorio, quindi non li consideriamo come Vangelo, ma come linee guida da testare e verificare personalmente!!!


Concludendo, direi che possiamo tranquillamente utilizzare il nostro autogonfiante. Quando dovremo affrontare temperature inferiori al suo grado di isolamento non dovremo comperare un costosissimo nuovo autogonfiante con un R maggiore, ma semplicemente aggiungeremo un economico CCF, che sommerà il suo R-Value a quello già disponibile, portando pazienza per l'ingombro notevole. Lo spessore del CCF aggiuntivo che ci serve adesso lo possiamo calcolare, utilizzando le informazioni qui sopra (1 pollice ha un R-Value di 4,3, mezzo pollice la metà, due pollici il doppio e così via).

Ecco, questo è quanto. Se dovessero esserci errori o mancanze le aggiungerò, le evidenzierò e metterò una notifica per avvisare della correzione. Spero di essere stato comunque chiaro, semplice ed esauriente.
 
Ultima modifica di un moderatore:
Davvero molto esauriente:si:
Qualche settimana fa ho testato una soluzione che mi ha convinto particolarmente: materassino in poliuretano espanso con sopra il poncho alluminato e sopra un autogonfiante.
Questa soluzione mi ha garantito ottimo confort, con temperatura esterna di poco sotto gli 0°, e non occupa molto spazio/peso: il poncho lo avrei portato comunque, l'autogonfiante pesa un po' ma occupa poco spazio e l'espanso il contrario.
Non so quanto sia stato utile il poncho, perché non so quanto limiti la dispersione di calore per conduzione, ma ha di sicuro contribuito a diminuire notevolmente quella per irraggiamento, che è comunque un grande aiuto...
 
Complimenti per questo trattato, chiaro e semplice ma che tratta unicamente l'aspetto isolante mentre il comfort citato nel cappello non viene preso in considerazione.
Intanto: a cosa serve un materassino? Serve naturalmente a dormire sul morbido. Ma serve anche e soprattutto ad isolare il corpo dal terreno freddo, riducendo al massimo la perdita di calore dovuta a conduzione.
Mi ricordo che nei campi militari si dormiva sopra a dei materassini gonfiabili della pirelli, ottimi se non per il fatto che erano quasi tutti bucati e che per gonfiarli ci volevano dei polmoni d'acciaio: rammento la fila davanti al magazzino per farseli cambiare ed ho il sospetto che quel furbetto ed imboscato di magazziniere ritirava da uno e lo riconsegnava all'altro.
Ritorniamo a noi, perchè la soluzione CCF + materassino gonfiabile non viene presa in considerazione? Non per altro, ma almeno per il comfort. e per l'economicità.
 
Ultima modifica:
Il comfort è una cosa non misurabile, per quello non ne parlo. Ognuno vede il comfort con il suo metro, io dormo bene anche su un CCF da mezzo pollice, altri fanno fatica anche sugli autogonfianti.

La soluzione CCF e gonfiante credo che possa essere valida. C'è da dire però che un gonfiabile da spiaggia pesa molto, è ingombrante e per gonfiarlo se non hai il compressore ci devi passare parecchio tempo. Onestamente i gonfiabili li ho usati solo in spiaggia, e li ho sempre trovati comodissimi. Non so perchè non venga usata (a parte le perplessità dette sopra, che personalmente me ne sconsigliano l'uso). Forse chi non la prende in considerazione lo fa perchè non ci ha mai pensato, o perchè non ne ha bisogno, o perchè si trova meglio con gli autogonfianti. Boh, non mi sono mai posto il problema. Però credo che sia interessante, si spenderebbe pochissimo e si avrebbe qualcosa di comodo e tutto sommato leggero. Naturalmente il CCF va messo sopra, non sotto.
 
Grazie Stefano, sempre preciso ed esaustivo nelle informazioni!
Unico dubbio: siccome il valore di r dipende anche dallo spessore, alla fine dei conti il neo air di 6 cm di spessore e 2,4 di r è più termico del prolite plus da 3,8 cm?
 
io solo col prolite plus ci ho dormito in tenda al col du midi sul bianco e nn è passato del freddo quindi secondo me è anche x questo che non viene considerata l'opzione ccf+autogonfiante (se l'autogonfiante è di alto livello), è anche vero che se uno non ha problemi di peso si puo portare dietro entrambi
 
interessato anche io!

e soprattutto per temperature da 0-7 (di notte), il mio camp "traditional mat" basterebbe? considerando un ambiente "umido"?? :)
 
L'altro we c'erano circa 0 gradi, e con il Camp Light Mat da 3,5 cm (che però a differenza degli altri Camp ha poco isolamente termico - proprio per essere leggero http://www.camp.it/IT/template01.aspx?codicemenu=309 ) sentivo una sgradevole sensazione di fresco. Ho messo il CCF sopra e subito sono stato alla grande. Purtroppo la camp non dichiara nessun R-Value per i suoi materassini (dovrebbe essere reso obbligatorio :( ). Con i CCF finora non ho mai avuto problemi di freddo sotto.
 
Non sono altro che quei materassini "di spugnetta" arrotolati.
Ma il CCF indica solo la "tecnica costruttiva", oppure riguarda anche il materiale utilizzato per realizzare il materassino?
Lo chiedo perchè io ho due materassini da campeggio: uno è il classico tappetino da palestra (con un lato celeste e l'altro rosa), le cui bollicine si vedono ad occhio nudo, mentre l'altro è di un anonimo verde, ma la trama è molto più compatta, sembrando quasi un unico "blocco" di materiale. Inoltre, nonostante lo spessore pressochè identico (1 cm circa), quest'ultimo è molto più morbido del precedente, e basta la pressione di un dito per lasciare dei segni più o meno profondi nel materiale (segni che gradualmente spariscono).
 
CCF dev'essere la tecnica, schiuma a celle chiuse. Il materiale non so quale sia, onestamente, comunque è diverso da quello dei materassini da palestra.

Provo a cercare qualcosa sul materiale.
 
Magari dico una c.....a pazzesca ma io ho sempre pensato fosse poliuretano espanso infatti l'ho sempre chiamato "l'espanso"....
 
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