Що таке мембранні тканини ?

CSC_HomePage_ShoptoStay_Dry_B4Мабуть одним з найпопулярніших видів відпочинку, сучасників – є гірський туризм. З власного досвіду скажу, навряд чи є що в житті приємніше як мандрувати гірськими стежками – через урочища, ліси, полонини й кам’янисті схили, долати хребти й вершини, милуючись запаморочливими краєвидами… Однак певні фактори можуть зіпсувати цю насолоду, й найбільш розповсюджені серед них це – погані супутники та погода. Як підібрати гарного супутника, тут вчити не випадає… кожен хай вирішує сам. А як убезпечити себе від бридкої погоди в мандрівці, маємо зараз  безліч пропозицій від виробників туристичного спорядження та одягу.

Одним з революційних рішень у виробництві outdoor-одягу стало впровадження мембранних тканин!

Що таке мембрана тканина?

Якщо розглядати по простому, то мембрана – це свого роду тонесенька полімерна плівка, з особливо структурою, що складається з мікроскопічних отворів, чи пак лунок, які менші за краплинку води,  проте значно більші за молекулу водяної пари. Вона здатна пропускати через себе вологу, утворену в наслідок активної діяльності тіла, у вигляді пари, по градієнту вологого повітря в напрямку де вологого повітря менше. З іншого боку, ця плівка практично не пропускає воду в рідкому стані проти градієнта концентрації водяної пари. Однак про ефект видалення водяної пари, ми можемо говорити  лише стосовно порових мембран,  щодо  безпорових (або комбінованих) – то тут про транспортування пари напряму не відбувається, вони виводять вологу лише після конденсації на поверхні мембрани.

Sympatex-Technologies-photo-5Тепер декілька зауважень безпосередньо про конструкцію…
Мембрана, тобто вище згадана полімерна плівка, є надзвичайно делікатною, чутливою до механічних пошкоджень, тому розробники почали приклеювати її до тканини, таким чином ми отримали мембранну тканину. Зараз на заході розрізняють дві основних техніки кріплення мембрани до тканини – membrane laminated , коли готову плівку приклеюють до тканевої основи та membrane coating , коли мембрану наносять безпосередньо на тканину в рідкому вигляді, й після висихання ця тканина набуває мембранних властивостей.

Одними з перших хто досягли успіху у розробці мембран були подружжя Вілберт та Женев’єва Гор, які в 1958 році заснували компанію W.L. Gore & Associates. А у gore1-f11969 році їхній син Боб після тривалих дослідів, з’ясував, що політетрафторетілен може розтягуватися та набувати форми мікропористого матеріалу. Так компанія W.L. Gore & Associates стала виробляти найвідоміший водонепроникний матеріал –  Gore-Tex.

 

Основними властивостями мембранних тканин, а водночас і показниками ефективності, – є «водостійкість» та «паропроникність».

Monarperm700BreatherMembranesjpg-2Водостійкість або водонепроникність – це, згрубша, тиск водяного стовпчика, який здатна витримати та чи інша тканина (клаптик тканин розміщують в спеціальну установку, натягують і спрямовують на нього воду під тиском, поступово збільшуючи, – таким чином, визначають коли через тканину просочаться краплі води). При цьому оперують, як величиною міліметрами водяного стовпчика.

Аби уявити ефективність таких показників по відношенню до погодних умов, можемо приблизно співставити: 20 000 мм означає, що тканина не промкне при суворих штормових  умовах (сильний вітер + потужна злива / снігова буря); 10 000 мм  – мала б витримувати сильний проливний дощ; 5 000 мм – не сильний дощ та сніг; 3 000 – мжичка, туман або невеликий сніг.

На сьогодні, більшість серйозних виробників спорядження та outdoor-одягу не застосовують мембрану з водонепроникністю менше 10 000 мм. В екстримальних моделях , зазвичай застосовується тканина з показником – не менше 20 000 мм. Підсумовуючи, зазначу, що практично всі мембранні тканини високого класу не промокають за будь-якої погоди, значно серйознішим викликом є конденсат.

vapor_img001Паропроникність або повітрепропускні властивості це здатність мембрани транспортувати  вологу у вигляді водяної пари. При цьому прийнято оперувати –  грамами /на квадратний метр тканини / за 24 години. Не можу не зауважити, що для процесу виведення пари, важливу роль відіграють багато різноманітних обставин (до прикладу, різниця парціального тиску водяної пари ззовні та з середини мембрани / температура атмосфери)), які багатьма виробниками при проведені лабораторних досліджень спеціально упускаються. Висококласні тканини мають показник паропроникності не меньше 8 000 г/кв. м./добу.

Типи кріплення мембрани до тканини

Здебільшого на ринку зустрічаються вироби з двошаровою тришаровою та 2,5-шаровою конструкцією.

2-шарова (2 layer) – це коли мембрана прикріплюється або наноситься на iphoto-libraryтканину, відповідно одна сторона мембрани залишається незахищеною (такий тип мембрани при застосування, до прикладу, в штормових куртках потребує додаткового захисту за допомогою сітчастої а бо тканевої підкладки. Найбільш доцільно застосовувати такі тканини в утепленому одязі для мінусових температур, де захист мембрани з середини виконуватимуть утеплювачі та підкладки.

2-5-layer2,5-шарова (2,5 layer) – також складається із мембрани та зовнішньої тканини, проте з внутрішнього боку на мембрану нашаровують захисне покриття із поліуретану або карбонових часточок. Це покриття, на вигляд, може бути подібне до крапельок, квадратиків, смужок, або й суцільним. Цей тип конструкції дозволяє створювати найлегший та найкомпактніший мембранний одяг.

3-шарова (3 layer) – це мембрана захищена 3L2тканиною з обох боків. Звісно найбільш зносостійка й довговічна – це 3-шарова мембрана. Проте вона не така легка як 2,5-шарова.. Тришарові мембрани зазвичай застосовують у дорогих висококласних штормових куртка для екстримальних умов.

 

Далі можна виділити різновиди мембран за структурою – порові, безпорові та комбіновані

До порових мембран, як це зрозуміло з назви й згадувалось вище, відносять ті які мають мікроскопічні пори, які занадто малі аби крізь них пройшла вода ззовні, але достатньо великі, аби випускати пару з середини. Перевагою таких мембранних тканин є ефективна робота, навіть при незначній різниці парціальних тисків водяної, тобто цей тип мембрани буде працювати навіть в умовах високої атмосферної вологості, чи при відкритих вентиляційних отворах куртки. Порові мембрани, за хімічним складом, можна поділити на  тефлонові (PTFE) та поліуретанові.

vergleich-sympatexБезпорові мембрани, відповідно до назви, не мають порів, ці мембрани збирають вологу, яка випаровується з вашого тіла, на внутрішньому боці (одягу), і за допомогою дифузії виводять її на зовнішній бік, цей процес активізується завдяки різниці тиску водяної пари на зовні та всередині. Однак для ефективної роботи такої мембрани потрібна суттєва різниця тиску водяної пари, а крім того, транспортування вологи через мембрану починається лише після конденсації та насичення водою мембранної тканини, тому не рідко відчуваєш, що ходиш у мокрій куртці. Мінусом одягу з таких тканин є, також, низка ефективність при високій атмосферній вологості, а при охолоджені мембрани до мінусових температур – ефективність сповзає до нуля. Перевагою є висока довговічність та не надто висока вартість, якісні зразки такої мембрани мають дуже високі показники водонепроникності та стрейчеві властивості.

Відповідно комбінованими мембранами є ті які поєднують структурні Goretexособливості перших та других. Зазвичай в таких тканинах порову плівку вкривають безпоровою мембраною, це в першу чергу надає значно кращу зносостійкість, а крім того така тканина стає абсолютно водонепроникною та простою у догляді, зберігаючи прекрасні показники повітрепроникності. Єдиним мінусом виробів із таких мембран є їх висока ціна.

Безпорові та комбіновані мембрани бувають 2-, 2,5- та 3-шарові, а порові мембрани можуть бути лише 2- або 3-шарові.

Важливим моментом у класифікації (а відповідно й у характеристиках) мембран є хімічний склад, тобто те з чого вони зроблені.  А розглядаючи це питання, ми не можемо не торкнутись виробників та бренди запропоновані ними.

Отже, за хімічним складом, порові мембрани бувають тефлонові (PTFE) та поліуретанові.

Всі чисто тефлонові мембрани, бувають тільки поровими, і виробляються, лише у вигляді ламінатів.

Серед найбільш знаних торгових марок тефлонових мембран – Gore-Tex (але старий!!!) та eVent.

Wilderness Experience Gore-TexКласичний Gore-Tex, 30-річної давності, дуже ефективно транспортував вологу, напряму, без конденсації, працював при високій атмосферній вологості, але швидко втрачав свої властивості – зазвичай, це пов’язували із механічними пошкодженнями ламінату, або забрудненням порів. На сьогодні, він більше не застосовуються у виготовлені штормового одягу. Однак на базі цієї старої тефлонової мембрани Gore розробив свій славетний Windstopper  вітростійку soft-shel тканину, також подібний за рядом властивостей 2-шаровий ламінат використовується для зимового одягу (тобто, там, де найважливіше «дихаючі» властивості тканини).

Ще одна відома торгова марка мембранних тканин, яка оперує виключно тефлоновими (PTFE)  плівками – є eVent. При створенні даної мембрани eventdiagramкорпорація ВНА (на даний момент права на бренд eVent має компанія GE), взявши за основу практично ту саму, що й Gore, тефлонову плівку, але аби захистити її від механічних ушкоджень та забивання, вона вкрила шаром поліуретану кожне волокно в складі мембрани. Таким чином на виході було отримано надзвичайно ефективну порову систему, яка мабуть найкраще, з присутніх на ринку мембранних тканин, здатна транспортувати вологу з середини на зовні, в дуже широкому діапазоні умов застосування. На основі мембрани eVent не можливо виготовити 2,5-шарової конструкції. Основними перевагами виробів на базі мембрани eVent є – ефективна робота навіть при невеликій різниці тиску водяної пари, чудова ефективність при мінусових температурах атмосфери. Основними недоліками, відповідно, – висока ціна, непридатність цієї мембрани до використання із стрейчевими тканинами, та складний процес герметизації швів (принаймні, не всім виробникам одягу вдається зробити це надійно).

Серед поліуретанових порових мембран можна виокремити поліуретанові порові ламінати та поліуретанові порові покриття.

imagesВідразу хочу застерегти, що серед поліуретанових порових покриттів переважають, так звані, no-name продукти низької якості. Серед якісних поліуретанових порових покриттів можна виокремити Entrant V та Entrant W від компанії Toray. Також можна виокремити, дещо особливі матеріали застосовувані брендом Lowe Alpine – Untica Prooface та Triple Point Ceramic виробництва компанії Untica. Ці мембрани базуються на на порах утворених з керамічних мікрочасточок інтегрованих в суцільний поліуретановий шар. Такий матеріал ефективно транспортує вологу, має високий рівень водонепроникності та тривалий термін експлуатації. Ще одним осібним представником поліуретаново-вкритих мембранних тканин – є ультралегкі матеріали з низьким рівнем водонепроникності, до прикладу  PerTex Endurance від фірми РеrТех. Цього типу тканини розраховані на зимове і кемпінгове спорядження та одяг .

Серед поліуретанових порових ламінатів найбільш відомим та якісним є Dermizax MP від все тої ж Toray. Це високоякісна мембрана, паропроникність якої особливо ефективна при високій вологості чи мінусових температурах (хоча в широкому діапазоні вона дещо поступається тефлоновим поровим мембранам. Цей ламінат також застосовується у стрейч версії.

Безпорові мембранні тканини можуть бути, за хімічним складом, поліуретанові та поліестрово-поліефірні.

840_sympatex-moisture-tech-by-Sympatex-Grafik-2012Мабуть чи не єдиним відомим та якісним представником поліестрово-поліефірних безпорових мембран є SympaTex. Цей матеріал має дивовижно високі показники водонепроникності (до 200 000 мм), однак доволі слабко транспортує вологу, що викликає серйозні нарікання з боку користувачів.

Серед поліуретанових безпорових, також, є покриття та ламінати.

Більшість безпорових поліуретанових покриттів належать знову ж таки до низькоякісних no-name матеріалів, хоча є винятки. Серед них Entrant DT від знаної компанії Toray.

До безпорових поліуретанових ламінатів належить цілий ряд високоякісних продуктів від відомих брендів – Dermizax, Dermizax EV, Gelanots, Marmot Membrane, MP+, Conduit від Mountain Hardware та інші. Переважна більшість їх за функціональними характеристиками знаходяться на одному рівні – водонепроникність близько 20 000 мм та паропроникність – 20 000 г / кв.м / доба. Тут слід зауважити, що при багатьох мінусах безпорових мембран (див. вище) є царини де їх застосування ідеально підходить, до прикладу, яхтове спорядження.

Остання підгрупа об’єднує в собі комбіновані PU/ePTFE мембрани.

Найвідомішим та найпоширенішим представником цієї підгрупи є Gore-Tex. Який в процесі удосконалення старої (див. вище) порової PTFE мембрани впровадив суцільний поліуретановий захисний шар. Тут звісно, виникає питання стосовно «пористості» мембрани Gore-Tex…? Отож, наскрізні пори в цих матеріалах відсутні! Тому всі недоліки безпорових мембран стосуються й сучасних матеріалів Gore-Tex , проте в меншій мірі. Позаяк шар захисного поліуретанового покриття в кілька разів тонший за за звичайне безпорову мембрану.

Серед комбінових мембран Gore-Tex можна виділити такі матеріали:

Gore-tex-performance-shell-technologyGore-Tex Performance – ламіновані матеріали, за функціональними особливостями близькі до безпорових мембран (їх кращих зразків), й позиціонуються на ринку як бюджетна версія.

 

Gore-Tex Pack light  – 2,5-шарова мембранна конструкція, в основному, для легкого штормового одягу.

Gore-Tex ProShell  – найдосконаліший матеріал з сімейства Gore,  хоча за 245976_24486_XLконструкцією він подібний до Gore-Tex Performance, тут значно удосконалена технологія ламінації, підібрано значно кращі матеріали, як наслідок паропроникність Gore-Tex ProShell набагато, ефективніша, а вага матеріалу набагато менша. Плюс до того висока зносостійкість та значно більша тривалість ефективного застосування, висока водонепроникність, можливість виготовлення на її основі стрейчевих матеріалів. Тому без жодних докорів сумління, можна стверджувати, що Gore-Tex ProShell найдосконаліша технологія ламінування на сьогодні. Недоліками її є – ! висока ціна!, та низька ефективність при мінусових температурах та високій вологості атмосфери (порівняно з поровими мембранами).

Невеличка заувага, щодо виробників мембранних тканин. Насправді, компаній, які спеціалізуються на такого роду тканинах не так вже й багато, але на ринку туристичного одягу та спорядження багато туристичних брендів пропонують «свої» мембрани. Однак в більшості випадків outdoor-бренди домовляються з виробниками мембран про «фірмову назву» для вже існуючого мембранного матеріалу. До прикладу,  всесвітньо відомий outdoor-виробник Marmot співпрацює з Toray, однією з провідних компаній в галузі виробництва мембран, й відповідно, в переважній більшості Marmot Membrain – це, на справді, Dermizax. Або співпраця Mountain Hardware із виробником мембранних тканин Gelanots породило появу мембрани Conduit.

Kungsleden2012-2В товариствах досвідчених туристів, та й не тільки, доволі часто лунають суперечки – «яка мембрана крутіша?». Сказати тут щось однозначно досить важко. Позаяк все залежить від умов – одні мембрани краще працюють при низьких температурах, інші мають неймовірний рівень водонепроникності, ще інші чудово витримують тривале використання  не гублячи функціональних властивостей (про це ми побіжно згадували у вище). Крім того багато здавалось би «впевнених» користувачів не до кінця розуміють як правильно застосовувати мембранний одяг, інші не уважно ставлять до догляду за ним. І тому не дивно, що в підсумку, багато хто взагалі піддає сумніву ефективність мембранних технологій, сприймаючи їх швидше як маркетингові виверти, аніж як реальність.

З певністю можу стверджувати, що ряд виробників виробляє дійсно ефективний April2012_GoreSide5_022720121мембранний продукт (звісно якщо його правильно застосовувати й доглядати).

Основна суперечка за лідерство йде між Gore-Tex ProShell та eVent від GE (про переваги й недоліки цих матеріалів ми писали вище), близької до цих двох мембран ефективності, на даний момент, досягла нова 2,5-шарова мембрана від Gelanots, при чому вони набагато легша при таких ж показниках зносостійкості. Що ж стосується зимового одягу, то тут ефективні лише порові мембрани тому тут  у лідерах – Gore Windstopper та GE eVent. Однак зараз все частіше застосовують в такому одязі тонкі порові покриття, наприклад Pertex Endurance, і хоча вони за функціоналом поступаються лідерам, зате легші й значно дешевші. hqdefaultДля одношарових наметів, які працюють за інших умов, а ніж одяг – найбільшу ефективність показують 3-шарові тефлонові порові мембрани – eVent (спеціальний різновид) та Todd-Tex Bibler’a.

На завершення буквально кілька реплік про особливості застосування та догляду одягу із мембранних тканин.

NB!!! Мембранний одяг забезпечить вам комфорт (тобто ефективно виводитиме вологу від вашого тіла) лише в тому випадку, якщо під ним буде одяг з подібними властивостями (із здатністю виводити вологу на зовні, а не просякати нею).  До прикладу, якщо ви під мембранну куртку вдягнете бавовняну футболку і кофтину, то волога збиратиметься в бавовні й не виводитиметься на зовні, а ви проклинатимете брехунів з маркетингового відділу outdoor-виробника. Тому, зазвичай, під мембранну куртку вдягають термобілизну, як базовий шар + флісову або soft-shell кофтину (бажано, також, із ефективних якісних матеріал, як то Polartec, Windbloc чи Outlast)

Стосовно догляду за речами із мембранних тканин, тут теж є ряд неспростовних правил:

NB!!! Уважно читайте все що написано на бірці.

Не періть мембранну тканину в гарячій воді (максимум 40 °C)

Не періть мембранну тканину звиклими пральним засобом (використовуйте лише спеціальні пральні засоби для виробів з мембраною. Аби не позабивати пори)

Зазвичай такі вироби слід прати або на делікатному режимі, або !руками

Намагайтесь час від часу обробляти  мембранний одяг спеціальними спреями (!вони дорогі, але вони можуть значно продовжити термін ефективного використання !!!), використовуйте спреї для обробки тільки на чистих реча.х

Якщо ви купуєте спрей для обробки мембранних тканин, не економте, купуйте або рекомендовані виробником, або якісні знані бренди, наприклад Grangers чи Nikwax (які виробляють спреї для різноманітних типів мембран)

Не можна одяг з мембранних тканин сушити в сушарках, він має сохнути (при +/- кімнатні температурі) бажано в розправленому, вертикальному вигляді.

!!! В жодному випадку НЕ ПРАСУЙТЕ мембранних тканин!!!!

Також бажано уникати зайвого запилення таких тканин.

 

Що ж бажаю веселих та комфортних мандрівок!

Залишити відповідь