Что такое мембранная одежда

Одежда с мембранными свойствами, или мембрана, известна всем спортсменам и туристам. Она принципиально отличается от непромокаемых материалов прошлого. В дождевике из таффеты человек быстро становится мокрым из-за испарений тела. Влага накапливается под одеждой в виде конденсата. Мембрана, которая не намокает под дождем, но «дышит», пропускает воздух, стала явлением на рынке товаров для спорта и outdoor.

Содержание

История возникновения

В статьях «История компании Gore-Tex» рассказывают следующее. Инженер-химик Бил Гор работал в компании DuPont с материалом, известным под торговой маркой тефлон. Из-за разногласий он покинул компанию и продолжил исследования самостоятельно. Часть работы проделал его сын, тоже химик, Боб Гор. В 1969 году Боб Гор добился желаемых результатов. Он растянул тефлон в плёнку с микропорами, в 1970 году получил патент на материал под маркой Gore-Tex. Первая ткань с мембранными свойствами появилась в 1970 году.

Первоначально её применяли для промышленных фильтров. Было замечено, что материал пропускает пар, но задерживают капли воды. На основе нового материала компания создала паропроницаемую непромокаемую ткань.

Мембраны, сделанные по этому принципу, до сих пор называют «поровыми». В статьях повторяется притча о том, что кожные выделения забивали поры, и тефлоновую мембрану покрыли защитной полиуретановой плёнкой.

Но из этой ткани шьют верхнюю одежду, её надевают на фуфайки и футболки. Мембрана соприкасается с кожей только на воротнике и манжетах. Специалисты говорят, что полиуретан придаёт прочность тефлону изнутри. Чтобы при механических растягиваниях и сгибаниях не нарушались размеры пор.

Когда истёк срок патента, многие фирмы занялись производством и собственными разработками. Среди известных в России брендов: Marmot PreCip (куртки), Mountain Hardwear, Dermizax (производится японской компанией Toray).

Но Gore-Tex остаётся лидером, постоянно предлагая инновационные материалы. Это ткани для спортивной одежды, для разных температур и условий. Из них изготавливают куртки, комбинезоны, обувь, аксессуары. Например, варежки для зимних походов и горнолыжные перчатки.

Принцип действия мембранной одежды

Плёнка из тефлона, или политетрафторэтилена (ПТФЭ) имеет поры диаметром 140-200 нм в диаметре.

Для сравнения: молекула воды – 0.2 нм

Капля тумана – 100000 нм (0,1 миллиметра)

Капля дождя – 5-6 мм

На 1 кв. сантиметре расположено около 1,4 миллиарда пор.

Мембрана не пропускает снаружи воду, но пар, который тело выделяется при физической активности, не задерживается под одеждой.

Как работает мембрана

Молекулы воды, из которых состоит пар, гораздо меньше пор мембраны. Но чтобы они начали движении наружу, нужна энергия. Она создаётся теплом тела. В дождь и в непогоду температура и давление с лицевой стороны куртки будут ниже, чем под подкладкой. За счет этой разницы молекулы движутся наружу через поры. Так работают поровые мембраны.

Движение молекул может осуществляться за счет других физических процессов. В беспоровых мембранах это эффект диффузии.

Обычно беспоровые мембраны сделаны из полиуретана. Между волокнами полимера есть воздушные камеры. Поверхности внутри волокнистой структуры гидрофильные. Между ними и молекулами воды возникают связи, молекулы проникают внутрь материала.

При физической активности молекулы полимера расширяются, воздушные камеры увеличиваются, туда попадает больше молекул воды. Избытки влаги вытесняются наружу и испаряются с поверхности.

Беспоровая мембрана с лицевого слоя защищена плотной тканью с гидрофобными пропитками. Но когда в сильный ливень лицевой слой начинает пропускать воду, куртка быстро становится мокрой. Проявляются гидрофильные свойства мембранного слоя.

Виды мембранной ткани

Поровые мембраны. Они лучше защищают от дождя, на изнанке почти не образуется конденсат. Рабочие характеристики материала зависят от количества пор и их распределения на поверхности, и почти не зависят от материала.

Непоровые мембраны. При активности в сухую погоду у них лучше паропроницаемость. Но влагоотведение начинается не сразу, структура должна впитать немного влаги. Мембраны из полиуретана прочные, эластичные, свойства паровыведения сохраняются дольше. Долговечность выше.

Комбинированные мембраны. Их конструкция сочетают оба физические явления. Первый слой из беспоровой мембраны впитывает влагу за счёт диффузии, второй слой мембраны выводит пар наружу через поры за счет разницы температур.

Относительно новая технология – eVENT. В первых мембранах для упрочнения и защиты от грязи наносился полиуретановый слой. Он немного препятствует процессу испарения. В технологии eVENT в полимерную нитевидную структуру политетрафторэтилена (тефлона) внедряется молекулярное покрытие. Оно отталкивает жировые соединения. Поры мембраны не засоряются, выведение влаги на поверхность ткани идёт быстрее.

Мембранные ткани делятся на двухслойные и трёхслойные.

Двухслойные мембраны – это ткань, на которую мембрана нанесена с изнанки. Нижний слой защищает подкладка из сетки или сетчатое защитное покрытие.

Трехслойные мембраны состоят из двух слоёв ткани, между которыми проложена мембранная плёнка. Они обладают лучшими водозащитными и ветрозащитными свойствами.

Эластичные мембраны наносят на трикотаж и ткани-стрейч.

Преимущества мембранной одежды

Мембранные куртки заменяют ветровку и дождевик. Её повсеместное применение говорит о преимуществах материала. Её применяют для пошива походной и повседневной одежды

Нанести мембранную плёнку можно на любую синтетическую ткань. Например, на нейлон плотность около 90 гр./кВ. м. Это будет очень лёгкая, компактная ветровка. Если основа – плотный полиэстер, получится прочный материал, предназначенный для сложных условий.

Но мембрана не спасает от холода. Это её недостаток. Молекулы воды движутся на лицевую сторону за счёт теплоотведения. Современные мембранные куртки с утеплителем – это всевозможные компромиссы. На практике лучше всего работает принцип «трёх слоёв»: внутрь одевают термобельё, поверх - флисовая кофта и ветровка из мембраны, которая отводит испарения тела.

Существует две технологии соединения мембраны и ткани. Это ламинирование –нанесение плёнки на ткань. Второй способ – наносится жидкий состав, который после высыхания образует мембранное покрытие.

Следующий шаг - мембрана+трикотажная одежда из флиса. Получился новый класс «софтшелл». Её надевают для активных движений в прохладную погоду, при небольшом дожде.

В мороз, когда вся влага превращается в снег и лёд, к одежде предъявляют другие требования.

Свойства мембраны

Поровые мембраны выдерживают давление 12 метров водяного столба. Но при избыточном давлении, например, при погружении в воду с сильным течением, мембранная одежда намокает. При температурах ниже -10 мембраны из тефлона становятся жесткими.

Беспоровые мембраны хуже выдерживают давление воды (10 метров водяного столба). Но они сохраняют эластичность на холоде, хорошо защищают от ветра.

Показатели водостойкости мембранной одежды для разных условий

Выбирая одежду для тренировок и походов, надо ориентироваться на эти показатели. Непромокаемая штормовка с максимальной защитой нужда для горного похода. Чем выше водостойкость, тем дороже вещь. Для прогулок подойдет бюджетная ветровка. Если вовремя обновлять пропитку, она будет служить долго.

Дышащие свойства мембраны – это количество пара, которое будет выделено через 1 кв.м. ткани при нормальных условиях за 24 часа. В маркировке импортных изделий обозначается MVTR (скорость переноса водяного пара)

Базовый уровень - 3000г/кв. м/сутки. Он обеспечивает достаточные «дышащие» свойства.

Средний уровень - 5.000г/кв. м. сутки

Мембрана для экстремальных условий (высокий уровень) - 8.000г/кв. м./сутки.

В маркировке может быть показатель RET. Он разработан компанией Gore-Tex. Означает «сопротивление испарению». За максимум принят паронепроницаемый плотный полиэтилен – 30 единиц. Чем ниже этот показатель, чем лучше паропроницаемость. У качественных мембран показатель RET в пределах 1-6 единиц.

Привлекательный внешний вид

130-160 гр./кв.м. – средняя плотность мембранных тканей. Они достаточно гибкие, хорошо держат форму. Основной вид переплетения – саржевое (рубчик). Структура может быть гладкой (плащевая), или с выраженной структурой. По ткани с дополнительной водоотталкивающей пропиткой скатываются дождевые капли.

Широко распространена ткань таслан с мембраной. Её плотность выше, 180 гр./кв.м. Она изначально применялась для пошива спортивной и туристической одежды, но сейчас используется многими производителями городского и детского ассортимента.

Одежда для зимнего спорта шьётся из лёгких тканей Hi-Tech плотностью 165 г/кв.м Например, гладкая мембранная ткань Hi-Tech 5К/5К. Цифры в маркировке — это показатели:

Водонепроницаемость: 5000 мм вод. столба
Воздухо- и паропроницаемость: 5000 г/кв.м в сутки

Плотные ткани типа кордура с мембраной прочнее других. Применяются для пошива военной формы, одежды для работы на улице, экипировки и обуви. Эффектно смотрятся ткани рип-стоп с рельефными армирующими нитями.

Выпускается ткань строгих цветов и камуфляжной расцветки для мужских моделей. Женская и детская одежда из мембраны – яркая или с принтом.

Как выбрать мембранную одежду

Выбор мембранной одежды зависит от назначения. Надо избегать излишне высоких показателей, потому что это сказывается на цене. Виды:

• Для сырой погоды в городе, на загородных прогулках

• Для зимних видов спорта

• Для активной физической нагрузки – бег, лыжи, велоспорт

• Для альпинизма и экспедиций

Надо внимательно изучить в описании, в каких условиях рекомендуется эксплуатировать данную одежду. Она может быть комбинированной, с утеплителями, с сетчатой или хлопчатобумажной подкладкой.

У непромокаемой одежды швы должны быть проклеены. Карманы закрыты клапанами. Важно наличие вентиляционных отверстий, обычно они удобно расположены подмышками.

Уход за мембранной одеждой

           

Для сохранения качества и эффективности мембранной одежды необходим правильный уход.

Стирка и сушка

Обычно производители прикладывают подробные инструкции. Основное правило – не стирать с порошками, использовать жидкие средства для стирки или обычное мыло. Правильно не намыливать загрязнения, а потереть мыльной щеткой. Не использовать отбеливатели и не гладить.

Удаление пятен и запахов

Жирное пятно, например, на пикнике, сразу обильно посыпать солью. Для удаления пятен использовать домашние средства, например, горчицу или соду. Пятновыводители с хлором использовать нельзя, они разрушают структуру пор.

Чтобы запахи пота не впитывались, ветровки и куртки просушивать, вывернув наизнанку. Можно прополаскивать чистой водой после тренировок. Сушить поодаль от обогревателей и радиаторов. Соблюдать эти правила несложно.

Топ лучших мембран

Сейчас много бюджетных изделий из мембраны, они выполняют все нужные функции в городе, при различных активностях на отдыхе. «Серьёзные» мембраны нужны для сложных условий, например, для сплава по горной реке. Первые строчки рейтинга – известные всем бренды.