Techtex мембрана что это
Мембраны Gore-Tex. Что это и как работает?
Что такое Gore-Tex?
.
Как это работает?
Влага в мембранной одежде (в том числе, с ламинатом Гортекс) отводится за счет разницы давлений воздуха под одеждой и снаружи. Поэтому, если вы, например, присядете отдохнуть на веранде в кафе, то мембрана не поможет. Она работает только тогда, когда вы двигаетесь.
А как именно она работает?
Чтобы вам проще было понять, о чем мы говорим, вы можете представить себе изгородь, отражающую порывы ураганного ветра. Мембрана изготовлена из расширенного тефлона, растяжение которого образует микропористый материал с 1,7 миллионами пор на квадратный сантиметр. Разными способами эта мембрана интегрируется в ткань одежды, чтобы сделать её полностью водонепроницаемой и ветрозащитной.
То есть, ткань совсем не промокает?
Нет, не промокает. Мембрана склеена с наружным слоем ткани. Кроме того, лицевая ткань изделия покрывается специальным составом с полимерами. Он не оставляет воде шансов. Особенно, если остальные слои одежды подобраны правильно.
Что за слои?
Мы имеем в виду термобелье (базовый слой) и толстовки из флиса или полартека (средний слой).
Каждый слой выполняет свою функцию. В то время, как мембранная одежда защищает от воды и ветра, термобелье впитывает и отводит пот, чтобы защитить организм от перегрева и переохлаждения в процессе нагрузки. Ну а флис сохраняет тепло.
И тогда холодно не будет?
Важно! Мембрана не спасает от холода! Для этого есть утеплитель и второй слой одежды.
А кто и когда придумал Gore-Tex?
Gore-Tex обнаружили случайно в 1969 году. Проводя эксперимент с нагретыми стержнями из тефлона, инженер-химик Боб Гор в отчаянии сильно растянул один из этих стержней и, сам того не ожидая, открыл совершенно новую форму полимера, теперь известную как ePTFE (извините нас, за небольшой урок химии). Структура этого самого ePTFE образована миллионами узелков. Они настолько маленькие, что частички воды не могут через них пройти. А вот пар может.
Бобу Гору потребовалось несколько лет, чтобы получить необходимые патенты на свою революционную технологию. В конечном итоге, бренд Gore-Tex был представлен на рынке в 1978 году.
И что, с того момента ничего не изменилось?
Как используют Gore-Tex?
Здесь нужно начать с того, что у ламинатов Gore-Tex есть классификация.
Gore-Tex Pro — наиболее прочный и устойчивый к истиранию трехслойный ламинат с самыми высокими показателями водостойкости. Как правило, Gore-Tex Pro используется в экипировке для самых экстримальных погодных условий. Например, для big-mountain фрирайда.
Gore-Tex Products — в эту категорию попадает все остальное: кепки, обувь, иногда экипировка для активных видов спорта и повседневная одежда.
К слову говоря, бренды не сразу поняли весь потенциал Gore-Tex и на первых парах много экспериментировали. Еще до выхода первой коллекции одежды с Gore-Tex в магазинах появились мембранные палатки и спальные мешки. Затем появилась первая парка, которая по крою больше напоминала обычный дождевик. Позже всего свет увидели трекинговые ботинки и перчатки с “дышащей” прослойкой.
Что это за цифры в описании одежды Gore-Tex?
Почему одежда Gore-Tex дороже?
Как правило, и в России и в Европе средняя цена горнолыжной куртки с Gore-Tex составляет 200-300 долларов. И дело не в себестоимости мембраны (она не так уж высока). Тут математика немного другая. Если бренд хочет делать одежду из Gore-Tex, то он должен соответствовать стандартам качества товарной марки. А именно а) он должен купить разрешение на производство от W. L. Gore & Associates (компании принадлежит патент на технологию). б) этот бренд должен обзавестись сертифицированным оборудованием (в частности, аппаратом для проклейки швов, о котором мы уже писали). Время от времени фабрику инспектируют представители Gore & Associates. Они же, кстати, проводят испытания материалов и следят за этапами изготовления.
А есть ли недостатки у этих тканей?
В совсем уж лютый холод появляется проблема обмерзания. Пары влаги конденсируются на внешней стороне ткани и она буквально дубеет (а иногда даже шуршит). Бороться с этим невозможно. Да и нужно ли?
Топ-5 мембран на все случаи жизни
Несмотря на то, что в названии статьи сказано обо всех случаях жизни, конечно, надо понимать, что производители мембранных тканей – не джины из бутылки, и решить все проблемы пользователей не способны, хоть и очень стараются. Дабы составить представление о том, что такое мембранные ткани и какие задачи они способны решать, давайте коротко разберемся в строении мембран, способах производства и свойствах.
Виды мембран
Мембранные ткани различаются строением, методом производства и образом действия. По строению мембраны делятся на беспоровые, поровые, комбинированные и электроспиннинговые.
Беспоровые мембраны (гидрофильные) – сплошное покрытие, осуществляющее транспортировку влаги изнутри за счет диффузии. Необходима разница в давлении и влажности. Поэтому, прежде чем выйти наружу, влага скапливается внутри мембраны в достаточном для вытеснения на поверхность количестве. Материал всегда ощущается слегка влажным. Соответственно, беспоровая мембрана не слишком хорошо выводит пары влаги при открытой вентиляции, влажной погоде и при минусовых температурах. К положительным качествам можно отнести долговечность, высокие показатели водостойкости и паропроницаемости, абсолютную ветроустойчивость и относительно низкую стоимость. Наиболее известные примеры: Toray Dermizax, Marmot Membrane, Mountain Hardware Conduit.
Поровые мембраны (гидрофобные) – представляют собой тонкий слой полиуретана или тефлона (политетрафторэтилена – ПТФЭ), растянутый до такой степени, что распадается на отдельные волокна, между которыми образуются поры. Поровые мембраны хорошо работают на отведение паров влаги и имеют хорошую водостойкость. Такие мембраны работают во влажной атмосфере и при низких температурах. Однако, поры быстро загрязняются, а сама мембрана слишком нежна и подвержена повреждениям от механического воздействия. Наиболее известные примеры: Gore-Tex 30-летней давности, первые мембраны eVent и другие.
Поровая мембрана под микроскопом
Комбинированные мембранные материалы сочетают в себе поровую мембрану и беспоровое покрытие, защищающее ее от механических повреждений. Классический представитель данной конструкции – современный Gore-Tex. Беспоровое покрытие значительно тоньше стандартной беспоровой полиуретановой мембраны, а потому ее недостатки практически не проявляются. Таким образом, комбинированный мембранный материал обладает преимуществами поровых мембран и надежностью беспорового покрытия.
Электроспиннинговый мембранный материал — относительно свежее изобретение. Яркими представителями служат Polartec Neoshell (2012 год), Outdoor Research AscentShell (2016 год) и The North Face Futurelight™ (2019 год). Особенностью конструкции является нанопокрытие из полиуретана, наносимое практически на любую ткань с помощью множества миниатюрных сопел. Процесс схож с работой струйного принтера. 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. Благодаря контролируемому процессу характеристиками такой мембраны можно управлять еще во время нанесения нановолокон на ткань. Считается, что данная технология – будущее outdoor индустрии.
Ради чего же проводятся все эти дорогостоящие исследования, запускаются невероятные технологические процессы, создаются производственные мощности и делаются сумасшедшие открытия? Ведь можно просто надеть полиэтиленовый пакет размером с человеческий организм и остаться сухим во время сильнейшего ливня. Да, если вы бежите из дачного домика накрыть огурцы в огороде, чтобы их не побило градом. Люди, покоряющие вершины гор и проходящие маршрут в суровых природных условиях, нуждаются в чем-то большем, чем полиэтиленовый пакет. Им необходима надежность, безопасность, максимально возможный комфорт и минимум мыслей о том, как работает их одежда, подведет ли она в самый ответственный момент. Им нужно ощущение сухости изнутри. Прочность и долговечность. Возможность довериться своему снаряжению, поскольку от этого часто зависит их жизнь.
Свойства мембран
Итак, что мы можем получить от мембранного материала?
Паропроницаемость – способность ткани выводить наружу избыточную влагу, которая непременно образуется у человека во время интенсивных нагрузок. Влага выводится в виде пара после испарения с поверхности кожи. Эта способность защищает от переохлаждения в холодную погоду и от перегрева во время физической активности.
Водостойкость – свойство мембраны препятствовать проникновению влаги снаружи. Пар и капля воды состоят из молекул одинакового размера, поскольку это всего лишь разные агрегатные состояния воды. Это мы знаем из школьного курса физики. Однако, связь между молекулами в капле значительно выше, капля плотнее, а значит, ее проще задержать на поверхности. Так и работает мембрана. Вода снаружи задерживается, не проникая внутрь, а избыточный пар изнутри свободно выводится на поверхность.
И тут кроется задачка, справиться с которой производителям мембранных материалов пока не под силу. Если придать мембране высокие показатели паропроницаемости, она потеряет в водостойкости. Сделав мембрану максимально водостойкой, чрезвычайно сложно придать ей высокие влагоотводящие показатели. Должен соблюдаться определенный баланс. Или теряется универсальность.
Ветроустойчивость или воздухопроницаемость – характеристика, описывающая возможность мембранной ткани пропускать воздух или противостоять ветру. Ветер может быть как помощником, охлаждающим организм во время высокой активности, так и ярым противником, выдувающим из-под одежды драгоценное тепло. Чем более устойчива к ветру мембранная ткань куртки или брюк, тем выше вероятность сохранения внутреннего микроклимата даже в экстремальных условиях. Показатели воздухопроницаемости крайне редко указываются производителями мембранных тканей. Чаще всего приблизительно пишут о процентах ветроустойчивости.
Рассмотрим пять наиболее известных мембранных тканей, достаточно универсальных, чтобы подойти «на все случаи жизни». Как мы уже поняли, всякая универсальность имеет границы. Поэтому выбирать мембранную ткань стоит, исходя из условий использования и собственных требований к конкретному снаряжению.
А вот и «случаи жизни» – сферы деятельности, в которых нам необходима высокотехнологичная одежда и обувь с мембраной:
Gore-Tex Pro
Согласно заявлению производителя – мембранная ткань из категории Ultimate. Бескомпромиссная защита от ветра и воды, высокие показатели паропроницаемости и отменная прочность. Везде, где от одежды требуется полная отдача, подойдет мембранная ткань Gore-Tex Pro.
Мембранные ткани Gore-Tex Pro имеют высокие показатели паропроницаемости, следовательно, при интенсивных нагрузках внутренний микроклимат будет сохраняться, что поможет избежать перегрева или переохлаждения в суровых условиях. К тому же образующийся во время двигательной активности липкий пот – явление малоприятное. Дождь, снег и попадание под водопад мембрана держит очень долгое время. В ботинках Gore-Tex Pro можно смело измерять глубину луж и долго идти по горным тропам в проливной дождь. Сухость изнутри гарантирована. Ледяной ветер остужает одежду-оболочку, но не проникает внутрь через ткань, а значит, не выдувает тепло и не охлаждает организм.
Показатели в числах:
Toray Dermizax NX
Мембранная ткань Dermizax NX японского производителя Toray представляет последнее поколение беспоровых мембран. Очень тонкая и эластичная полиуретановая ткань, имеющая кристаллическую структуру, высочайшие показатели паропроницаемости и водостойкости. Поскольку такая ткань не имеет пор, она способна растягиваться до 200%. Прочная и устойчивая к жесткой эксплуатации, не забивается частицами грязи или кожного жира, совершенно не пропускает ветер. С использованием мембраны Dermizax NX производятся эффективно работающие трехслойные ткани для одежды outdoor.
Показатели в числах:
Транспортировка влаги на поверхность материала достигается за счет процесса диффузии, благодаря разнице во влажности изнутри и снаружи. Dermizax NX осуществляет перенос быстро, демонстрируя минимальный уровень конденсации, а время является важным показателем качества мембраны. Соответственно, при высоких температурах влага будет накапливаться быстрее, транспортировка тоже ускорится.
Структура мембраны Dermizax
Группа тканей Toray Dermizax напрямую соперничает с Gore-Tex по своим характеристикам и показателям.
Бренд с мембранами группы Dermizax, представленный в нашем магазине: Bergans.
The North Face Futurelight™
Фирменный мембранный материал от бренда The North Face, полученный посредством электроспиннинговой технологии. В компании назвали процесс производства «наноспиннинг».
Futurelight™ – трехслойная ткань. На внешний слой из переработанных материалов нанесена тончайшая полимерная сетка. Вместо пор – микроскопические промежутки между волокнами полиуретана. Внутренний слой – мягкая подкладка, также сделанная из переработанных материалов. Внешний слой ткани обрабатывается стойкой водоотталкивающей пропиткой DWR без полифторированных соединений в составе (PFC-Free).
По утверждению производителя наноструктура мембраны Futurelight™ позволяет существенно повысить показатели паропроницаемости без ущерба водонепроницаемости и долговечности, а процесс производства – задать эти свойства на этапе нанесения волокон полиуретана на ткань. В итоге получилась водостойкая, ветрозащитная, отлично «дышащая», тонкая, эластичная и прочная ткань, способная защитить пользователя в самых суровых условиях. Плотность мембранного слоя невысока и содержит до 85% воздуха, поэтому материал имеет малый вес, сохраняет некоторую воздухопроницаемость. Плюс, с помощью данной технологии можно создавать бесшовные переходы между более водостойкими и воздухопроницаемыми зонами на одежде. То есть, в стратегически расположенных зонах мембрана будет или защищать от проникновения воды извне, или помогать телу дышать, осуществляя транспортировку влаги на поверхность с большей эффективностью.
Несмотря на свежесть разработки, уже были проведены полевые и лабораторные испытания. Компания The North Face сотрудничает с американской организацией Underwriters Laboratories Inc. (далее – UL), занимающейся стандартизацией и сертификацией в области техники безопасности. UL подвергла ткань Futurelight™ тем же испытаниям на водостойкость, что использовались для пожарного снаряжения. На одежду сбрасывалось более 200 галлонов (757 л) воды в час. Futurelight™ выдержала испытание и получила сертификат UL, гарантирующий 100% водонепроницаемость при сохранении высокого уровня воздухопроницаемости. Однако, конкретные числа компанией не раскрываются.
Показатели паропроницаемости известны и являются максимальными из существующих на рынке – верхний возможный предел 75 000 г/м²/24 ч. Мембрана превосходно работает на выведение влаги и не позволяет конденсату образовываться на внутренней поверхности одежды.
Полевые испытания прошли успешно в экстремальных условиях гор от Эвереста до первого спуска на лыжах с вершины Лходзе.
В нашем магазине товары бренда с мембраной Futurelight™ можно посмотреть здесь: The North Face.
Patagonia H2No
H2No – собственная разработка компании Patagonia. История и идеология бренда базируются на гуманном отношении к природе, поэтому основной отличительной особенностью тканей Patagonia является включение в их состав переработанных и биоразлагаемых материалов. Трехслойная мембранная ткань H2No, детали производства которой не разглашаются, состоит из 100% переработанного нейлона, поликарбонатной мембраны с 13% биоразлагаемых компонентов и трикотажной подкладки. Плюс, стойкая водоотталкивающая пропитка без PFC – Deluge® DWR, которая считается более надежной, чем классическая DWR.
Чтобы продукция бренда служила дольше и менялась пользователями реже, материалам придана исключительная долговечность, прочность и износоустойчивость. Patagonia подвергает свои ткани жесточайшим тестам. Тест на прочность, например, называется «Killer Wash» – «стирка-убийца». Тест за 24 часа имитирует годы интенсивной эксплуатации во влажных условиях, проверяя продукцию на стойкость к заломам и истиранию. Тест на водостойкость предполагает три дня испытаний небольшим дождем, ливнями и на специальном оборудовании. Паропроницаемость тестируется по стандартам MVTR (Moisture Vapor Transmission Rate).
Показатели в числах:
Таким образом, компания Patagonia вот уже несколько лет предлагает нашему вниманию одежду с собственной мембраной. Одежду, способную выдержать экстремальные нагрузки, полностью защитить от воды и ветра, эффективно транспортировать пары пота изнутри, препятствовать конденсации влаги и быстро сохнуть.
Одежда бренда Patagonia есть в наших магазинах.
Event DValpine
Мембранная ткань бренда Event производится компанией BHA Technologies с 1999 года. Огромный шаг вперед был сделан, когда появилась собственная технология Direct Venting™ (DV). Классическая поровая мембрана без покрытия быстро теряет свои свойства из-за загрязнения пор. Основными загрязнителями являются жиры, которые накапливаются в материале ePTFE (ПФТЭ) поскольку он олеофилен. Direct Venting™ Technology создало мембрану, которая всегда имеет открытые поры и не накапливает загрязнения. С этой целью на волокна мембраны наносится олеофобное покрытие, предотвращающее оседание жиров и масел и сохраняющее свойства ткани.
Благодаря технологии Direct Venting™ пары влаги свободно выходят через поры на поверхность. Материал не накапливает влагу, не нуждается в разнице давления для ее транспортировки, хорошо работает при низких температурах и в условиях высокой влажности. То есть, не имеет «болячек» первых беспоровых мембран. Организм человека даже при интенсивной нагрузке находится в так называемой «сухой зоне». Он достаточно охлаждается, чтобы не перегреться в результате неэффективного испарения, и не замерзает, поскольку влага не скапливается под одеждой.
Ламинат DValpine состоит из 3 слоев: верхний слой с обработкой DWR, мембрана с технологией Direct Venting™ и мягкая, комфортная подкладка, не препятствующая переносу влаги.
Показатели в числах:
В нашем магазине мембраны Event представлены брендом Hoka.
Бонус – Hydroshell Elite Pro
Hydroshell – мембранные ткани британской компании Berghaus, которая имеет пятидесятилетний опыт создания водонепроницаемого снаряжения. Впервые одежда с мембраной Hydroshell была представлена в 2015 году.
Hydroshell Elite Pro абсолютно водонепроницаема, обладает высокими показателями паропроницаемости, отличным соотношением прочности и веса. Сверхлегкая конструкция из 2.5 слоев, верхний из которых – прочный нейлон. Стойкая и долговечная водоотталкивающая обработка DWR, которую используют в Berghaus, не содержит полифторированных соединений в составе (PFC-Free). Производитель утверждает, что пропитка держится дольше своих аналогов и реже требует восстановления.
Показатели в числах:
В нашем магазине есть продукция бренда Berghaus с мембранами Hydroshell.
Заключение
Выбирать мембрану стоит, исходя из предполагаемого вида деятельности и его особенностей. Рассмотренные нами примеры максимально универсальны и способны защитить от суровых погодных условий.
Однако надо быть готовым к нескольким моментам, которые сложно обойти в процессе использования одежды из мембранных материалов.
Как выбрать одежду с мембраной GORE-TEX: навигатор по технологиям
У одежды с мембраной Gore-Tex три важных свойства: водонепроницаемость, ветронепроницаемость и паропроницаемость (или «дышимость»). Мембрана блокирует дождь, снег и ветер, но позволяет испаряться поту, который выделяется, когда мы активно двигаемся, и таким образом не даёт нам взмокнуть под одеждой. А значит в такой одежде можно бежать марафон, лезть на гору или идти километр за километром с тяжёлым рюкзаком в любую погоду без риска промокнуть, поймать холодный ветер и замёрзнуть или, наоборот, перегреться из-за активного движения. Но если принцип работы мембранной одежды один, то изделий с логотипом Gore-Tex много — Gore-Tex, Gore-Tex Pro, Gore-Tex Performance, Gore-Tex Paclite®, Gore-Tex Active, Gore-Tex Shakedry™, Gore-Tex Infinium. В этой статье подробно разбираемся в этих названиях и выясняем, как выбрать идеально подходящий вариант.
Спойлер
Совершать восхождения в Патагонии в той же куртке, в которой бегаешь в парке в дождь, как минимум странно, как и катать фрирайд в куртке, в которой обычно ездишь на работу, пусть она и хорошо защищает от дождя. Разнообразие изделий Gore-Tex обусловлено разными требованиями, которые мы предъявляем одежде в зависимости от условий и задач. Показатели водо-, ветронепроницаемости и «дышимости» могут быть выше или ниже, кроме того учитывается множество других важных для аутдор-одежды критериев: вес, компактность, прочность, износостойкость, эластичность, внешний вид в конце концов.
Каждый предмет одежды, на котором вы видите бирку с логотипом Gore-Tex, складывается из трёх составляющих:
Теперь обо всём по порядку.
Что такое мембрана
Собственно мембрана Gore-Tex представляет собой ePTFE — expanded Polytetrafluoroethylene, очень тонкий слой предварительно нагретого, а затем хорошенько растянутого политетрафторэтилена, известного также как тефлон. На конечные характеристики ePTFE, такие как плотность, пористость, толщина и др., можно влиять в процессе производства, поэтому вещество успешно применяется в самых разных сферах: производство гитарных струн, кабелей для космической промышленности, медицинских имплантатов и многих других. И создание водонепроницаемой, ветронепроницаемой и «дышащей» аутдор-одежды конечно.
Водонепроницаемая. Мембрана имеет микропористую структуру: на один квадратный сантиметр приходится более 1,4 млрд пор. Одна такая пора в 20 000 раз меньше капли воды, поэтому мембрана не пропускает воду.
Паропроницаемая. Пора мембраны меньше капли воды, но в 700 раз больше молекулы водяного пара, поэтому пропускает испарения пота от тела. Про мембрану часто говорят не паропроницаемая, а «дышащая», хотя «дышит» на самом деле не сама мембрана, а кожа под ней.
Ветронепроницаемая. Строение мембраны под микроскопом напоминает плотную живую изгородь — такая структура ловит порывы ветра и отводит их от тела.
Как устроены мембранные ткани (ламинаты)
Чтобы использовать мембрану Gore-Tex в одежде, обуви или снаряжении, её для упрочнения наклеивают на тонкий слой поддерживающего материала, а затем помещают между лицевой тканью и подкладкой — получается то, что принято называть мембранной тканью Gore-Tex или ламинатом Gore-Tex. Хотя чаще всего мы говорим просто «мембрана», подразумевая не собственно химическое вещество ePTFA, а готовый текстиль с его использованием.
На фото выше изображена структура ламината Gore-Tex под микроскопом. Тонкий слой внизу это собственно мембрана со слоем поддерживающего материала, переплетённые волокна наверху — склеенный с мембраной лицевой текстиль.
Чтобы наружный слой ткани не вбирал в себя воду, его, как правило, дополнительно обрабатывают долговременной водоотталкивающей пропиткой (DWR — Durable Water Repellent). DWR заставляет воду на поверхности ткани скатываться в капельки и не даёт ей пропитать внешний слой ткани насквозь. Эту пропитку рекомендуется регулярно обновлять.
Лицевая ткань, мембрана и подкладка могут быть склеены между собой или размещены свободно относительно друг друга, могут быть дополнены или не дополнены утеплителем, для наружного слоя и подкладки может использоваться разный текстиль, разного веса и плотности.