Что такое мембранная ткань

Материал, один из слоев которого представляет собой пористую пленку, способную пропускать водяные пары в одну сторону и задерживать проникновение жидкости в обратном направлении, называется мембранной тканью (МТ). На 1 см² ее поверхности находится более 1 миллиарда микроскопических мембран, что определяет водонепроницаемые и дышащие свойства ткани. Одежда, сшитая из МТ, защищает от дождя и ветра, но не дает испарениям накапливаться внутри. Тело человека остается сухим, поэтому он чувствует себя комфортно в любую погоду.

История создания

Уилберт Гор (Gore) с 1959 г. занимался изучением свойств политетрафторэтилена (ПТФЭ) – на тот момент нового полимерного материала. Вместе с супругой он организовал небольшую компанию W. L. Gore & Associates. Билл Гор пытался найти применение ПТФЭ, получившему еще одно название – тефлон. Опыты продолжил сын Уилберта, тоже химик по образованию.

Добиться результатов Бобу Гору удалось в 1969 г., когда он применил к тефлону быстрое растяжение при соблюдении некоторых условий. От такого воздействия ПТФЭ превращался в пленку с микропористой структурой, которая имела высокую паропроницаемость и почти не впитывала воду. Растянутый политетрафторэтилен обозначили аббревиатурой ePTFE.

В 1970 году компания запатентовала изобретение и начала производить изделия на основе тефлоновой пленки, которые применялись в сфере электроники и медицины. Развитие компании W. L. Gore & Associates продолжилось после получения заказа от NASA на производство ткани. Бренд Gore-tex стал первым производителем мембранных материалов. Разработки компании до 1980 г.:

• лента для герметизации швов;
• 2-х слойная ткань;
• вставки для перчаток.

Со временем W. L. Gore & Associates стала производителем одежды и обуви из разных видов ткани Gor-tex – дышащей, ветрозащитной и водонепроницаемой. Костюмы из гортекса носили американские астронавты и исследователи Антарктиды. После окончания действия патента, полученного компанией У. Гора, другие производители тоже начали выпускать МТ.

Состав материала

Основной компонент МТ – тефлоновая или полиуретановая пленка. Этот материал нельзя использовать для пошива одежды сам по себе, так как он слишком тонкий и непрочный. Кроме того, пористая поверхность быстро теряет одностороннюю водонепроницаемость при загрязнениях и механических деформациях. Чтобы этого не допустить, мембранный слой способом ламинации или склеивания соединяют с другой тканью, которая становится для него защитной.

Количество слоев, с которыми соединена мембрана, маркируется числами от 2, 3 или 2,5 рядом с буквами L/layer и указываются в описании к изделию из МТ. В 2-слойных составах пористая пленка склеена или спаяна с лицевой тканью. Материал получается гибким и легким, но недолговечным: его изнанка ничем не защищена от механических повреждений и загрязнений кожными выделениями.

Одежду из такой МТ снабжают свободно прикрепленной подкладкой из сетчатого или мягкого текстиля, что не совсем удобно: она может мешать во время активных движений. В 2,5-слойных составах на изнаночную сторону мембраны нанесено специальное защитное покрытие. Это позволяет отказаться от подкладки, тем самым снизив вес готовой одежды.

3-слойные МТ состоят из пористого компонента, размещенного между лицевым и подкладочным материалом. Способ нанесения тефлоновой пленки на лицевую ткань – ламинация. Такая разновидность мембраны самая тяжелая и наименее гибкая, зато отличается высокой износостойкостью.

Вес, долговечность и другие свойства МТ определяются составом и плотностью текстиля, из которого сделаны защитные слои. Для лицевой стороны чаще всего используются искусственные волокна: легкий и прочный нейлон или более дешевый полиэстер. Внутренний слой защищается сетчатым текстилем.

Основные характеристики

Параметры, определяющие свойства ткани с мембранной прослойкой:

1. Водонепроницаемость.
2. Паропроницаемость.

Первая характеристика определяется высотой столба воды (в мм), который может выдержать материал до того момента, когда вода начнет просачиваться сквозь него. Чем выше этот показатель, тем лучше. Так, число 20000 указывает на то, что МТ не пропустит воду даже при штормовых условиях; 10000 – выдержит ливень или снегопад; 5000 – не промокнет под небольшими осадками.

От уровня паропроницаемости зависят дышащие свойства МТ. Они влияют на то, насколько человеку будет комфортно носить одежду, сшитую из нее. Эту характеристику определяют по двум методикам. Компания Gore-Tex вычисляет показатель RET (сопротивление испарению). Тестируемые образцы проверяются на способность мембраны сопротивляться прохождению через нее пара. Чем меньше значение RET, тем лучше дышит материал. Наиболее дышащими являются МТ с RET от 1 до 6.

Другие производители используют значение скорости перехода водяного пара сквозь мембрану – MVTR. Она измеряется в г/м²/24ч и показывает, сколько граммов пара может пропустить 1 м² испытуемый ткани за сутки, т. е. паропроницаемость тем больше, чем быстрее ткань пропускает пар. Для самых дышащих МТ она выше 13000, хорошую дышащую способность имеют материалы с MVTR 6000-13000, нормальную – 3000-6000.

Преимущества и недостатки

Материалы с мембраной используются в легкой промышленности для пошива взрослой и детской туристической одежды, экипировки для зимних видов спорта, бега, катания на велосипеде в любую погоду, но вещи из них не предназначены для повседневной носки. Куртка из МТ защитит от дождя и снега, сохранит тепло, если в зимний период под нее надеть термобелье или 1-2 слоя дополнительного утепления из флиса или трикотажа. Преимущества вещей, сделанных из мембраны:

• хорошо защищают от ветра;
• почти не пачкаются;
• имеют небольшой вес;
• прочные;
• сохраняют тепло;
• снабжены надежной фурнитурой.

Верхняя одежда из МТ стоит дорого, тем не менее, несмотря на прочность, ее нельзя отнести к долговечным.

Это объясняется тем, что поры со временем разрушаются, и водоотталкивающие свойства ткани постепенно снижаются. С вещами нужно обращаться бережно, их нельзя подвергать химической чистке, а стирать в машине можно только некоторые виды мембран.

Модные тенденции

Водонепроницаемый мембранный костюм – универсальный вариант. Прогулка, загородный отдых, занятия спортом, рыбалка или туристический поход – для любого из этих занятий можно найти подходящую модель среди ассортимента мембранных изделий.

Демисезонные и зимние костюмы для малышей представляют собой слитные комбинезоны. Костюмы для взрослых и детей постарше обычно состоят из куртки и брюк или полукомбинезона.

Детские модели обычно отличаются красочным внешним видом. Они могут быть украшены вышивками и другими декоративными элементами.

Ассортимент взрослых моделей широк. Костюмы для рыбалки, охоты и туризма обычно выполняются в спокойных, темных цветах исходя из соображений практичности.

Мембранные костюмы для занятий спортом и носки в городе представлены производителями и моделями нейтральных расцветок, и костюмами ярких, насыщенных тонов.

Некоторые модели снабжены кулиской в области пояса. Это позволяет визуально уменьшить объем куртки и подчеркнуть талию, что особенно важно для девушек. Также эта деталь увеличивает теплоотдачу и защищает от проникновения ветра внутрь одежды.

Куртки для туризма и спорта обычно застегиваются молнией. В некоторых моделях она снабжена ветрозащитной планкой. Костюмы, предназначенные для носки в городе, могут иметь куртку, застегивающуюся пуговицами.

Многие зимние модели украшаются натуральной или искусственной меховой отделкой. Мех придает куртке особое очарование и выполняет функцию дополнительной защиты от холодного ветра.

Костюмы с отстегивающимися рукавами – оригинальный и практичный вариант. В этом случае куртка может выполнять и роль жилета. Такой костюм незаменим при нестабильном климате с часто меняющимися погодными условиями.

Классификация мембранных тканей

Сейчас почти все мембраны покрывают дополнительным водоотталкивающим слоем DWR, с которого жидкость просто скатывается. Разновидность eVENT обладает олеофобным эффектом – ее поверхность отталкивает жиры, выделяемые человеческим телом, что намного улучшает дышащие характеристики материала.

По строению

Структура МТ всегда ячеистая, но расположение и размер пор могут быть разными. По строению мембранного слоя ткани разделяют на поровые и беспоровые. Принцип действия поровых (гидрофобных и микропористых) мембран основан на том, что капли воды, попадающие на них снаружи, намного превосходят по размеру отверстия пор, и не могут попасть через них внутрь куртки или брюк. Размеры молекул пара таковы, что они легко проникают через мембраны наружу. Одежда из поровой ткани требует осторожного обращения, так как загрязняется и портится быстрее.

Беспоровые (монолитные или гидрофильные) МТ имеют более сложную структуру в сравнении с поровыми. Она напоминает губку, в которой поры расположены хаотично по всему объему материала. Поэтому он меньше загрязняется, дольше служит, выдерживает более широкий температурный режим. Испарения проходят сквозь ячейки МТ за счет разницы между давлением воздуха, который находится внутри и снаружи сшитой из нее вещи. Выталкивание водяных паров из мембран происходит только после того, как давление в них превысит атмосферное.

Наиболее дорогостоящий вариант МТ – комбинированная. Ее производят нанесением на лицевую сторону поровой ткани беспорового слоя. У таких материалов получаются высокие показатели водо- и паропроницаемости, а одежда из них – самая удобная.

По назначению

Строгой классификации МТ по сфере использования нет, но можно выделить 2 группы материалов, выполняющих разные функции. Ветрозащитные МТ получаются при нанесении пористого слоя на тонкий флис. Чаще всего снабжены водоотталкивающей пропиткой, что позволяет им выдерживать моросящий дождь. Используются велосипедистами в качестве демисезонной одежды, потому что перчатки, велоштаны и ветровки из таких материалов легкие по весу, быстро сохнут и удерживают тепло.

Водозащитные мембраны предназначены для пошива экипировки, которую носят во время сильного дождя или снега. Из них также делают обувь и разные аксессуары, не промокающие, но позволяющие дышать защищенным участкам тела.

Как правильно выбрать

Вес ветровок и курток, предназначенных для прогулок по городу, не имеет значения. Поэтому в качестве мембранной вещи для города можно выбрать изделие из относительно дешевых и долговечных, хоть и тяжелых тканей. Экипировка из легких и прочных 3-слойных МТ используется альпинистами, сноубордистами, фрирайдерами и любителями других экстремальных видов спорта.

Для пешего туризма подойдут костюмы из МТ с разными характеристиками, лицевым покрытием и весом. Решение зависит только от предпочтений покупателя. Ветровка для людей, путешествующих с рюкзаком, должна быть сшита из надежного материала, устойчивого к истиранию верхнего слоя. Небольшой вес одежды для занятий велоспортом и бегом предпочтительнее ее прочности, поэтому и изделие лучше выбрать с соответствующими характеристиками.

Чтобы не ошибиться и экипироваться костюмом из мембранной ткани, а не похожего материала, нужно внимательно изучить ярлык товара. На нем обязательно должна быть указана компания-производитель и все свойства ткани.

Какие существуют разновидности

Существуют разные мембранные ткани, со своим составом и характеристиками. Все их относят в 3 большие группы:

• Пористые. Их также называют гидрофобными. Этот тип имеет микропоры, которые и выводят влагу из-под одежды. Но снаружи материал не пропускает жидкость, тем самым оставляя все внутри сухим.
• Беспоровая. Она же гидрофильная. Мембрана пор не имеет. Выведение влаги происходит благодаря диффузии, что означает перемещение паров изнутри наружу. Этот процесс довольно длительный, что вызывает некоторые неудобства.
• Комбинированная. Данный тип сочетает в себе свойства двух вышеуказанных мембран. Производится такая мембранная ткань путем нанесения на гидрофобный слой полиуретана.

Обратите внимание! Поры в гидрофобной мембране имеют свойство засоряться (в зависимости от того, при каких условиях носится одежда).

Беспоровой и поровой материал

Материал может также отличаться и особенностями своего строения и изготовления.

Правила ухода

Мембранные материалы легко повредить при неправильном обращении, но если соблюдать рекомендации по уходу, то вещи, сделанные из них, прослужат не один год. Правила эксплуатации МТ:

1. Для стирки нельзя брать простые, а не специальные порошки.
2. Лучше не использовать кондиционеры, ополаскиватели и хлорсодержащие вещества. Эти средства могут засорить или увеличить поры.
3. Запрещается замачивание, отжим и скручивание пористых материалов.
4. Стирать можно только вручную, за исключением тех мембран, для которых допустима машинная стирка.

Сушат изделия из МТ в расправленном виде, разложив на горизонтальной поверхности, гладить их не разрешается. Хранить одежду и обувь из пористых тканей желательно в чехлах, чтобы не возникла угроза засорения мембранных отверстий пылью. Если ткань была с водоотталкивающим покрытием, то нужно периодически его возобновлять.

Ведущие производители

Компании, занимающиеся производством МТ и пошивом изделий из нее:

1. W. L. Gore & Associates (Gore-Tex).
2. Vagotex Italy (Windtex).
3. Asahi Chemical (Omni-Tech).
4. Sympatex.

Среди беспоровых тканей наиболее популярны мембраны Gelanots от японского бренда Tomen. В ассортименте продукции этого производителя предусмотрены варианты МТ с разными уровнями пароотведения и водонепроницаемости.

Бренды, выпускающие детскую одежду из МТ: Reima и Reimatec, Kerry, ICEPEAK (Финляндия); Molo, Ticket To Heaven (Дания); Didriksons, Ketch (Швеция).

Технологии

Gore-Tex, как и другие виды мембран, состоит из многочисленных микроскопических пор. Благодаря этому влага не может попасть внутрь изделия, а испарения свободно выводятся наружу.

Для максимальной защиты от воды мембранная одежда снабжается влагоотталкивающими застежками-молниями. Швы проклеиваются или запаиваются.

Изделия из Gore-Tex включают в себя три слоя. Это внешнее покрытие, сама мембрана и подкладка.

Внешний слой покрывается особым составом Durable Water Repellent. Он повышает износостойкость ткани и ее водоотталкивающие свойства. С течением времени верхнее покрытие вытирается и перестает задерживать капли воды на поверхности ткани. Мембрана по-прежнему не пропускает воду, но уже не может выводить все испарения наружу. Образуется конденсат, и владельцу изделия кажется, что оно начало промокать.