Часто научные открытия находят свое применение в совершенно непредсказуемых областях. Так, явление осмоса, открытое еще в 18 веке, до сих пор преподносится производителями одежды и экипировки как «инновация».
Мембрана – это ткань (или покрытие на ткани) с особыми свойствами: паропропускание (Breathable) и водонепроницаемость (Waterproof). Водонепроницаемость характеризуется миллиметрами водяного столба, который способна выдержать ткань.
1. Беспоровые или гидрофильные мембраны изготовляются нанесением полиуретоновой пропитки на ткань. Работают по принципу диффузного обмена с субстратом (то есть самим материалом мембраны - полиуретаном). Пары воды скапливаются вблизи поверхности мембраны (адсорбция), затем за счет слабых межмолекулярных взаимодействий «втягиваются» между молекулами субстрата (диффузия) и «выталкиваются» наружу (десорбция) благодаря разнице парциальных давлений водяного пара снаружи и внутри.
Парциальное давление водяного пара в воздухе прямо пропорционально более понятной характеристике для обычного человека — влажностью. То есть, чем больше влажность воздуха, тем больше парциальное давление водяного пара.
А теперь самым простым языком. Мембрана отводит влагу только в том случае, если снаружи концентрация водяного пара (или влажность) ниже, чем внутри. Если снаружи более влажно, или даже мокро - испарение невозможно физически. Так же количественное испарение зависит от температурного режима эксплуатации.
Поэтому не нужно ждать, что, если вы вспотеете в условиях высокой влажности, ваша дорогущая мембранная куртка вытолкает весь пот наружу. Особое внимание заслуживает мембранная обувь, в которой иллюзия работы по отведению влаги изображается красочными картинками со стрелочками, где весь пар снаружи выходит, а вода через наружный слой совсем не проникает. На самом деле все намного сложнее.
Наиболее значимые марки семейства беспоровых мембран: Toray Dermizax NХ 3L, Saleva PowerTex Ultimate 3L, Sivera Shell-Ter Pro 3L.
2. Самые распространенные: поровые (гидрофобные) тефлоновые мембраны.
Такая мембрана представляет собой биструктурный микропористый материал (тефлон) нанесенный по специальной технологии на ткань. Принципиально процесс нанесения – это коагуляция рабочего вещества из раствора на покрываемую поверхность. Слой имеет пористую структуру: микропоры, полученные в процессе имеют размер порядка 2-7 микрон. Механизм простой – вода в жидком состоянии сквозь поры не проходит, но пары воды вместе с воздухом просачиваются. Производители могут рисовать сколько угодно красивых картинок, где стрелочками показано как вода снаружи отталкивается, а изнутри испаряется. Но, так же, как и в случае с беспоровыми мембранами - изделия отводят влагу от тела только в том случае, если снаружи концентрация водяного пара (или влажность) ниже, чем внутри.
Чтобы защитить такую мембрану, изделия часто покрываются различными олеофобными (жироотталкивающими) покрытиями.
Тем не менее поровые мембраны легко испортить. Например, огромные молекулы ПАВ, которые содержатся в стиральном порошке забивают поры и превращают вашу дорогущую мембранную одежду в обычную с водоотталкивающей пропиткой. Подробнее о том, как быстро «убить мембрану» в следующих статьях. :)
Так же есть комбинированные мембраны, которые сочетают эти слои в различной последовательности. Примером такой мембраны является знаменитый Gore-Tex от производителя «W. L. Gore & Associates». В Гортекс поровая тефлоновая мембрана прикрепляется к сверхтонкой защитной полиуретановой плёнке. Получается «двухкомпонентный ламинат». Беспоровая полиуретановая плёнка защищает от жиров (потовых выделений) тела и остальных загрязнителей, а особое строение молекул полиуретана и толщина слоя позволяет отводить влагу по описанному выше явлению диффузии.
При всем многообразии мембран – принцип из работы практически одинаков и заключается в том, что мембранная паропроницаемость обеспечивается только тогда, когда снаружи воздух более сухой, чем внутри. Водонепроницаемость обеспечивается наружным (кожа, плотная ткань, водоотталкивающие пропитки) слоем, а также свойствами самой мембраны, которая у разных производителей и типов разная. Мембрану легко испортить, к тому же дешевые мембраны сами по себе быстро отшелушиваются с поверхности и разрушаются.
Вывод.
Стоит ли мембрана своих денег?
- Да, стоит, если это качественная мембрана, так как она действительно работает. Покупать дешевую одежду или обувь и ожидать wow-эффекта от дешевой мембраны тоже не стоит, скорее всего вы вообще не почувствуете, что она там есть. При покупке нужно быть готовым к тому, что такая одежда требует трепетного ухода (о котором напишем позже). Одна случайная стирка в стиральной машинке даже со специальным средством может испортить чувствительное покрытие, так как на внутренних частях машинки скапливаются частицы обычного порошка.
Читайте дальше:
Часть 2: Правильный уход, эксплуатация и хранение. Как стирать одежду из мембранных тканей?
NinaDiz
gore-tex, мембрана
Обзоры Технологии
