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.

Характеристики

Для того, чтобы понять, что одежда или обувь изготовлена из надежного и качественного материала, стоит опираться на следующие свойства (характеризующие мембрану):

• Вещи обладают водонепроницаемостью. Выбор модели зависит от того, насколько сильное и длительное будет воздействие жидкости. 20000 мм вод.столба и выше — максимальное воздействие, 10000 мм подходит и для обычных ливней.
• Пропускание паров. Обозначаются г/м в квадрате. Нулевой показатель — полный пропуск пара, максимум — 30.

Мембранная ткань не предназначена для утепления. Ее роль — защита от осадков и сильного ветра, обеспечение комфорта и надежного воздухообмена.

Дышащие свойства

Мембранный материал обеспечивает непромокаемость и защиту от порывов ветра, но при этом сохраняет свои дышащие свойства, поддерживая температуру под одеждой. Поэтому такая ткань часто используется при пошиве спортивных костюмов, альпинистских, лыжных. У каждого вида материала имеется свой показатель.

Вам это будет интересно Описание ткани оксфорд: составляющие компоненты и применение материала

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.

Чем стирать?

Мембранную одежду рекомендуется стирать 1-2 раза в год. Увлекаться не стоит – каждая стирка утончает мембранный слой. Зная это, Nordman делает костюмы немаркой расцветки.

Для стирки используется исключительно жидкое средство с особым составом. Оно бережно очистит вещи без негативного влияния на мембрану. Таких средств сейчас множество.

Спустя 20 стирок, мембранная ткань теряет около 20% своей толщины.

Специальные средства не защищают её от истончения.

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.

Особенности выбора одежды для детей и взрослых

Постоянно носить мембранную одежду не получится. Ее рекомендуют надевать во время физических нагрузок или в процессе активного отдыха.

Когда уместно использовать:

• на катке;
• для активных городских развлечений в парке, во дворе или в сквере;
• во время катания на горных лыжах и сноуборде;
• для прогулки в лесу и других деятельных путешествий;
• идеальный вариант для профессиональных туристов, альпинистов;
• для езды на роликах, велосипедах.

Мембранная одежда не подходит тем, кто на улице мало двигается, предпочитает спокойные посиделки на лавочке в парке или неспешные прогулки.

Особенно внимательно надо относиться к выбору мембранной одежды для детей. Ее уместно носить только маленьким непоседам, которые на улице не сидят на одном месте.

При покупке мембранной одежды проверяют:

• как работают молнии, липучки;
• равномерность цвета;
• качество обработки швов, их гидроизоляция;
• наличие механических повреждений и загрязнений.

Обращают внимание, насколько вещь удобная. Не стесняет ли движений, если поднять и опустить руки, присесть. Насколько комфортные у нее воротник, капюшон, карманы.

На этикетке одежды из мембранных тканей указывают параметры паро- и водонепроницаемости. У некоторых производителей дополнительно прописана информация об износостойкости и ветропроницаемости.

Для примера изучим ярлык спортивной куртки, на которой записаны такие данные: 5 000-7 000 г/кв. метр и 8 000 мм. Первые цифры — показатели паропроницаемости. Они указывают, какое количество воды за сутки проходит через кв. метр ткани. Цифра 800 объясняет, при какой максимальной высоте водного столба не промокнет материал. В одежде с такими надписями на этикетке можно вполне комфортно активно рыбачить со спиннингом в умеренно дождливую погоду.

Одежда с показателем водонепроницаемости 20 000 г/кв. метр подходит для использования во время шторма, 10 000 — для сильного дождя, 5 000 — для слабых осадков. Если указана цифра 3 000, то носить куртку или комбинезон уместно только при моросящем дожде или небольшом снеге. Паронепроницаемость в качественных изделиях обычно выше 8 000 мм. Средний показатель — 5 000 мм, минимальный — 3 000 мм.

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.

Особенности изготовления

Мембрана представляет собой тонкий слой пленки из синтетических материалов, который, в случае отсутствия защиты, легко повредить, а по тактильным ощущениям он довольно неприятен к коже. Сам по себе мембранный материал тканью не является, а вот его сочетание с внешним защитным слоем (с подкладом или без) – это уже полноценная ткань.

Такая ткань не обладает свойствами утеплителя и для изготовления зимней одежды используется в сочетании с синтетическими утеплителями – тинсулейт, холлофайбер, полиэстер.

В зависимости от назначения мембранной пленки (для обычной одежды, прорезиненных материалов и спецодежды, устойчивой к температурам, кислотам, щелочам), применяются различные технологии для ее производства: физико-химические модификации, экструзия, комбинированный метод, каландрование.

Мембраны в одежде для для детей: полукомбинезон, выполненный по технологии Nano Thermo Active

При изготовлении мембраны для верхней повседневной или спортивной одежды используется метод экструзии – процесс нагрева полимерных материалов (тефлона, полиэстера, полиуретана) до эластичного состояния (но не до температуры кипения), и растягивания вещества в тончайшую пленку, с дальнейшим охлаждением и приданием формы.

Для сцепления мембранной пленки с внешним защитным слоем (для получения мембранной ткани) применяют 2 различные технологии:

• Ламинация – нанесение мембранной пленки на ткань с помощью склеивания. Это более дорогостоящие ткани, они обладают улучшенными показателями прочности, эластичности и защитных функций.
• Покрытие – полимер в жидком состоянии наносится на ткань, а ножами на специальных станках выравнивается и регулируется толщина наносимого слоя. Такая ткань весит больше ламинированной, но и стоит дешевле.

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).

Брендовые новинки

Один из самых популярных производителей мембранных костюмов для рыбалки, охоты, занятий спортом и просто отдыха на природе – бренд из Латвии Norfin. Комплекты этого производителя продуманы до мелочей, отличаются функциональностью, удобством и высокими показателями водонепроницаемости.

Red Fox – еще один известный бренд. Российская фирма заслужила хорошую репутацию благодаря выпуску недорогих и качественных мембранных изделий.

Что касается детских костюмов из мембраны, сегодня большой популярностью пользуется продукция финского концерна Reima.

Он выпускает одежду 4-х торговых марок. Наиболее известные в России – Reima и Lassie. Обе марки включают широкий выбор утепленных и легких моделей для разных погодных условий.