Назад Закрыть
09.09.2021

О мембранах с любовью

Снимок.PNG
 Мембранные ткани появились из мечты производителей outdoor-одежды изготовить идеальную защиту от непогоды для активных людей.

Эта одежда должна была стать надежной и комфортной защитой от ветра и осадков, выдерживать непростые условия эксплуатации, и не отпотевать изнутри во время активного движения своего владельца. Сочетание этих условий, на первый взгляд, взаимно исключают друг друга. 

Любой здравомыслящий человек, проживающий в начале двадцатого века сказал бы вам, что невозможно получить полностью водонепроницаемую одежду, которая не будет отсыревать изнутри во время активного движения. Но решение пришло откуда не ждали. Экспериментируя над тефлоном (политетрафторэтиленом), который в компании W. L. Gore использовался в качестве изоляции для проводов и ленточных кабелей, сын основателя компании Боб Гор обнаружил удивительную пластичность этого материала. Продолжая опыты над материалом, Компания начала выпускать тончайшее тефлоновое волокно, а потом и пленку. Используемая в установках для очистки воздуха микропористая пленка и стала прародителем мембраны, поскольку оказалось, что, пропуская водяной пар она полностью непроницаема для воды. Главное чудо совершилось.

Появилась климатическая мембрана, создающая защиту от внешних воздействий и способная выводить наружу избыточную влагу, испаряемую нами во время движения и активной работы.

Для того, чтобы мембрана работала необходимо наличие разницы (градиента) влажности и температуры, внутри и снаружи одежды. В нормальных природных условиях эта разница обычно всегда присутствует.

Сегодня ведущие мировые производители всячески совершенствуют и дорабатывают мембранные ткани, варьируя их характеристики и усиливая одни показатели за счет других. Современные мембранные материалы, применяемые в одежде и снаряжении для активного отдыха, это продукт высоких технологий. Ориентируясь на свои увлечения, мы можем выбирать защиту с тем сочетанием характеристик, которые необходимы именно нам.

При этом следует помнить, что видов мембранных тканей сегодня существует великое множество. Перед покупкой одежды или снаряжения с мембраной нужно отдавать себе отчет в том, как вы собираетесь это снаряжение использовать. Таким образом можно будет избежать многих разочарований, таких, например, как: несоответствие изделий вашим ожиданиям, быстрый выход из строя, большая переплата.


Классификация мембран

 Механизм транспортировки пара наружу у мембран может быть различным, и исходя из этого выделяют поровые, беспоровые, комбинированные. 

Поровые (гидрофобные)

Принцип работы ПТФЭ-ой поровой мембраны базируется на том, что ее структура состоит из микроскопических пор, через которые, однако, легко проходят молекулы водяного пара, но не проходят капли воды. Кроме того, тефлон гидрофобное вещество, и в дополнение к наружному слою ткани, он отталкивает воду.

Поровые мембраны обладают хорошей паропроницаемостью и водостойкостью, они работают и при повышенной влажности и при низких температурах..

Недостатком первых поровых мембран было то, что в процессе эксплуатации поры забивались сальными выделениями и солями.

Другим примером поровых мембран является электроспиннинговая мембрана NeoShell от компании Polartec. Эта мембрана формируется из тончайших полиуретановых волокон при помощи электромагнитного поля. Толщина полиуретановых нитей настолько мала, что на поверхности ткани образуется тончайшая пространственная решетка, обладающая свойствами мембраны. Плотность мембранной пленки очень низка, ткань сохраняет эластичность и имеет чрезвычайно высокие показатели паропроницаемости. Данная технология позволяет получить контролируемое расстояние между волокнами мембраны, и обеспечить тем самым двухсторонний воздухообмен и лучшую паропроницаемость.

Беспоровые (гидрофильные)

Беспоровые (обычно полиуретановые) мембраны гидрофильные, и работают за счет диффузии. Молекулы воды в них выводятся на поверхность путем перехода от одной гидрофильной молекуле к другой. Это происходит тем быстрее, чем больше разница температур внутри и снаружи.

Влажность на внутренней поверхности ткани должна превышать влажность на внешней. Прежде чем выйти наружу, влага скапливается на ткани, и может показаться, что мембрана промокает, но это не так. Вектор отвода воды направлен наружу. Дышат такие мембраны несколько хуже поровых, зато они гораздо проще в эксплуатации и очень эластичны.

В качестве примера можно привести современную гидрофильную японскую мембрану Gelanots®, используемую в штормовой куртке "Balance мод. 2". Куртка была разработана для сложных горных условий.

Комбинированные

Как мы уже говорили со временем поры микропористых мембран забиваются из-за чего мембрана теряет свои защитные и дышащие свойства.

Для того, чтобы устранить эту проблему пористую мембрану стали защищать беспоровой мембраной из гидрофильного полиуретана. Несмотря на то, что полиуретановая мембрана очень тонкая, дышащие свойства такой мембранной ткани чуть хуже, чем у ткани с одной поровой мембраной. Зато в разы увеличивается долговечность и неприхотливость мембранной одежды.

Примером таких мембран могут служить современные мембраны Gore-Tex.


Конструкция мембранной ткани

Поскольку мембрана – это очень хрупкая пленка, она нуждается в усилении и защите. Существует несколько видов мембранной ткани.

Двухслойная мембранная ткань (2-layer, 2L)

В этом случае мембранная плёнка приклеивается изнутри к внешнему слою ткани. Для защиты мембранной пленки с внутренней стороны используется подкладка, которая может быть сплошной или сетчатой.

Такая конструкция хороша для утепленной одежды, в случае неутепленной, она проигрывает в весе другим многослойным конструкциям.

2.5-слойная мембрана (2.5-layer, 2.5L)

2.5L (2.5-Layer) – это также двухслойный сэндвич - наружная ткань, на которую наносится или приклеивается мембрана. Для защиты мембраны с внутренней стороны наносится тонкий слой полимера (покрытие в виде полиуретановых точек, объемного или вдавленного рисунка).

Данная конструкция мембраны наиболее легкая. Ее можно использовать для активных видов спорта таких как: бег, велосипед, мультигонки, а также треккинга и т.д. Однако этот вид мембран наименее износостойкий.

Трехслойная мембрана (3-layer, 3L)

3L (3-Layer) - конструкция представляет собой единый трехслойный ламинат (сэндвич), мембрана в котором размещается между внешним и внутренним слоями ткани. Это наиболее прочная и долговечная конструкция.

Трехслойная мембрана чаще всего используется для производства штормовой горной одежды

Существуют и другие варианты: например, мембрана склеивается с подкладкой (часто используется для городской одежды) или, как в конструкция Z-liner от Gore, мембрана склеивается со специальным слоем лёгкой ткани. Это дает возможность использовать любые материалы в качестве внешнего слоя и дает дополнительное тепло за счет воздушных прослоек.





Основные характеристики мембранной одежды

Водостойкость

Водостойкость (или водонепроницаемость), waterproofness (миллиметры водного столба, мм вод. ст., mm H20) - это показатель, который говорит о том какое давление воды ткань выдерживает не промокая.

• Водостойкой считается одежда с показателями от 5000 мм водяного столба.

• 7000 мм – одежда выдерживает продолжительные дожди и ливни.

• Мембранные ткани с показателем водостойкостью равной или выше 10 000 мм непроницаемы для любых дождей.

• Высокотехнологичные мембраны показывают водостойкость 15 000–20 000 мм. Такой запас делается для того, чтобы исключить возможность протечек в напряженных местах (под лямками рюкзака, поясом или обвязкой), а также продлить время использования одежды.

 Паропроницаемость

Паропроницаемость MVTR (г/ м²/24ч) - это количество водяного пара, которое способен пропустить квадратный метр мембранной ткани за сутки. Это показатель того, насколько хорошо мембрана выводит испарения, то есть «дышит». Соответственно, чем паропроницаемость больше, тем меньше влаги накапливается под курткой при активном движении.

Для того, чтобы вы могли ориентироваться в цифрах, указанных производителями, приведем несколько значений:

• до 10 000 г/м²/24ч включительно – низкая активность активность

• 10 000–15 000 г/м²/24ч – средние физические нагрузки

• Свыше 20 000 г/м²/24ч. – высокая активность

Сопротивление проникновению паров (RET - Resistance Evaporative Thermique, moisture permeability resistance)

RET — это методика, по которой оценивают сопротивляемость мембраны прохождению водяного пара. Данные, полученные по этой методике, являются противоположными понятию "паропроницаемость". Таким образом, чем значение меньше, тем паропроницаемость больше.

Параметр RET может составлять от 0 до 30, где 0 — это непосредственно кожа, а 30 — абсолютно непроницаемый для водяного пара полиэтилен. Результаты измерений RET делят на 4 группы:

• RET 0-6 — экстремально дышащие ткани;

• RET 6-13 — хорошо дышащие ткани;

• RET 13-20 — дышащие ткани;

• RET >20 — недышащие ткани.

Защита от ветра

Мембранные ткани ветром не продуваются.

В случаях, собственной вентиляции мембраны не хватает, то есть при очень интенсивном движении, на помощь приходят конструктивные решения. Для скитура, альпинизма и горных походов нужно выбирать куртки с вентиляционными молниями.


Советы по выбору мембраны

Всем нам хотелось бы получить прочную и долговечную, сверхлегкую, полностью непродуваемую и непромокаемую куртку, которая дышит при любой нагрузке. Прибавим еще: за разумные деньги. Outdoor-индустрия развивается так стремительно, что возможно мы с вами еще будем держать такую одежду в руках. Пока же, предлагаем вам выделить основные условия, при которых мембранная одежда преимущественно будет использоваться. Не стоит покупать дорогущую мембрану, чтобы ходить в ней в городе.

На высокотехнологичных куртках, например, для альпинизма, наоборот, экономить не нужно. Известные мировые производители вкладываются не только в технологии и качество своих изделий, но и в их серьезное тестирование.

Альпинизм. Горный туризм, скитур, продолжительные походы и экспедиции

 Для альпинизма и продолжительных походов с тяжёлым рюкзаком, лучше покупать плотные куртки из трехслойной мембраны – они слегка тяжелее, но надежны и долговечны.

Здесь понадобится высокая водостойкость (от 20 000 мм)., поскольку одежда должна противостоять продолжительным штормовым условиям.

Паропроницаемость — от 15 000 г/м²/24ч, и не забудьте о необходимости вентиляционных молний.

Бег, велоспорт, прогулки, легкоходные маршруты

Легкие, компактные куртки с 2.5- слойной мембраной и высокой паропроницаемостью (> 20 000 г/м²/24ч и RET не более 6) хороши для бега, велосипеда, прогулок, часто их выбирают легкоходы.

Водостойкость (если не говорить о легкоходах) здесь не так важна, как дышащие свойства, но тем не менее лучше, чтобы она была от 10 000 г/м²/24ч

Однако следует помнить, что низкий вес часто влечет за собой и уменьшение прочности изделий. Эти вещи не предполагают жесткой эксплуатации.

Одежда для города

Выбирая городскую одежду, вы вполне можете руководствоваться своими эстетическими предпочтениями. Гнаться за высокими показателями водо- и паропроницаемости, здесь явно не стоит.


Износ мембраны

 Даже у самой качественной мембраны есть свой предел времени эксплуатации, после которого она начинает протекать.

В народе существует поверье, что любая мембранная куртка убивается за три сезона интенсивной эксплуатации. Мы не можем не опровергнуть ни подтвердить данное утверждение, поскольку на износ мембраны влияет множество факторов.

Зато мы можем предположить почему это происходит:

Итак, на износ мембраны, например, в походе или экспедиции влияет:

- Продолжительность непрерывной носки

- Внешние факторы износа такие как: лямки и пояс рюкзака, страховочные системы и прочие протирающие внешнюю ткань вещи.

- Внешние повреждения о скалы, канты лыж и досок и т.д.

- Интенсивность перегрева во время движения

- Частота стирок и соблюдение правил стирки, сушки

- Индивидуальные особенности (например, повышенное потоотделение)

Можно предположить, что первое, что пострадает от жесткой эксплуатации изделия, будет пропитка DWR, кроме того, в процессе интенсивной носки могут забиться поры мембраны, если мембрана пористая.

Водоотталкивающее покрытие DWR (Durable Water Reppelence) - это покрытие, не позволяющее воде проходить даже через верхний слой ткани, то есть впитываться в нее. Покрытие DWR не долговечное и со временем смывается.

Поэтому, первое, что нужно сделать, если куртка начала протекать – это постирать ее, соблюдая все правила, чтобы очистить поры, и после этого нанести свежую пропитку DWR . Пропитки продаются в спортивных магазинах, и у нас, в частности.

Напомним также, что внешний слой, которым обычно является мембранная куртка не будет корректно работать, если под мембраной не влагоотводящие вещи. Если под мембраной футболка из хлопка, футболка все равно будет накапливать влагу, а под мембраной образуется конденсат.


Уход за мембраной


• Стирайте мембранную одежду в соответствии с требованиями, указанными на бирках изделий.

• Удалите следы моющих средств, оставшихся в специальных отделениях стиральной машины.

• Используйте жидкие моющие средства или специальные шампуни для стирки мембранных тканей.

• Желательно дважды прополоскать.

• Для лучшей сохранности изделий лучше использовать режим отжима на небольших оборотах.

Важно:

Не используйте кондиционеры, средства для удаления пятен или отбеливатели, они могут негативно сказаться на целостности мембраны.

Для заслуженных курток после удаления загрязнений можно нанести DWR покрытие.