Создана: 08.08.2024
Обновлена: 01.09.2024

Всё, что нужно знать о мембране

Дождь – частое явление почти в любое время года (теперь даже зимой). И почти никогда оно не ощущается таким романтическим, как в кино. В городе дождь становится источником дискомфорта, а вот вдали от цивилизации может обернуться настоящей бедой. Конечно, способы защиты придуманы давно, однако резиновые дождевики тяжелы и не пропускают воздух, а зонт имеет тенденцию ломаться, занимать руки, а уж для походных условий и совсем не годится. К счастью, существуют и более современное решение – мембранные такни. Пожалуй, большинство людей уже так или иначе слышало о них, ведь они широко применяются и в гражданской одежде. Но чтобы разобраться, что же такое мембрана на самом деле, и чего от неё ожидать, стоит взглянуть на неё более пристально. И начать, как водится, с самого начала.

Случайная революция мембраны

Одежда, защищающая от осадков, была предметом изысканий на протяжении всей истории человечества. Ткани пропитывались воском, жиром и маслами (этот метод до сих пор используется энтузиастами яхтенного спорта и туристами). Индейцы Южной Америки использовали для этих целей натуральный каучук, а испанские конкистадоры привезли эту технологию в Европу. Первым предметом повседневной влагозащитной одежды, который производился и продавался массово, стал длинный плащ из прорезиненной ткани, знаменитый макинтош (по имени изобретателя и владельца компании). Долгое время пропитка воском и маслами или покрытие слоем резины были главными методами создания влагостойкой одежды. Они оказались востребованы и в военной сфере: на флоте широко использовался метод пропитки маслами, а в сухопутных войсках встречались как прорезиненные макинтоши, так и вощёные «окопные плащи», тренчкоты, позже ставшие писком гражданской моды и символом стиля нуар.




Несмотря на эффективность в защите от влаги, оба метода имели свои недостатки. Пропитки, в зависимости от метода, позволяли ткани в той или иной степени «дышать», но проигрывали резине во влагостойкости, изнашивались по мере использования и требовали регулярного возобновления. Как следствие, степень защиты зависела от давности пропитки и никогда не держалась на постоянном уровне. Резина, с другой стороны, предоставляла полную защиту от проникновения влаги, но полностью лишала ткань паропроницаемости. К тому же, резина была тяжёлой и имела тенденцию становиться жёсткой при низких температурах. Поэтому поиск решения продолжался. С развитием технологий в ХХ веке резину потеснили пластик и полиуретан, однако существенно они сказались только на весе одежды.




Как это часто бывает, прорыв в этой области стал полной неожиданностью. Уилберт и Роберт Гор (отец и сын), одно время работавшие на промышленного гиганта DuPont, открыли собственное производство кабелей из политетрафторэтилена (PTFE), полимера, более известного нам под маркой «Тефлон». В 1969 году, во время работы с ним они по случайности получили так называемый экспандированный политетрафторэтилен (ныне обозначаемый ePTFE) путём экстремального растягивания. Получившийся материал обладал удивительными свойствами. Эта микропористая плёнка пропускала пар, но была непроницаема для большинства жидкостей, при этом обладала высокой для своей структуры прочностью и химической инертностью. Так появилась первая водонепроницаемая мембрана, а с ней и бренд Gore-Tex, давший «народное» название данному продукту.




Водонепроницаемая одежда стала одной из первых областей применения мембраны и немедленно перевернула все представления о ней. Теперь не нужно было искать компромисс между водостойкостью и паропроницаемостью – высокие показатели и того, и другого можно было сочетать! С конца 1980-х на рынке начали появляться и другие марки мембран, известные нам сегодня: Sympatex, eVent, Seyntex и многие другие. Мембрана нашла своё место во многих областях: в туристической одежде и обуви, во влагозащитной военной экипировке, её использовали в космических скафандрах, медицинских протезах, и даже в волынках вместо натуральной кожи.

Видео и описание

Мембрана как она есть

Мембранные ткани – действительно уникальный материал с удивительными свойствами. Но, как это часто случается с подобными технологиями, далеко не все представляют себе, чем же мембрана является на самом деле, как она действует, и чего от неё ожидать. Более того, для людей, не находящихся в плотном контакте с этой технологией (например, опытных туристов или профессиональных спортсменов), она окутана завесой мифов. Постараемся внести ясность в этот вопрос.

Итак, что такое мембрана, и как она работает?

Мы уже выяснили, что мембрана представляет собой мелкопористую плёнку из синтетического полимерного материала. Толщина этой плёнки составляет сотую долю миллиметра, но прочность и эластичность самого полимерного материала позволяет ей сохранять форму. Каждый квадратный сантиметр этой плёнки покрыт более чем полутора миллионами пор. Именно здесь и скрывается главный секрет мембранной ткани.




Поры мембраны в тысячи раз меньше капли воды, но при этом гораздо больше молекул воды в газообразном состоянии. Это удивительное свойство позволяет мембране блокировать проникновение жидкостей сквозь неё, при этом давая возможность воздуху проникать сквозь поры. Более того, поры мембраны, образующиеся при растягивании полимера, вовсе не являются прямыми каналами. Скорее, это лабиринт из переплетённых волокон и туннелей. Благодаря этому, мембрана защищает не только от влаги, но и от ветра, «ломая» встречный воздушный поток.




Для работы мембранные такни используют естественные принципы терморегуляции человека и разницу давления. Для охлаждения человеческое тело выделяет влагу – чем выше нагрузки, тем интенсивнее. Под действием собственного тепла тела эта влага постепенно испаряется, а за счёт разницы давления под слоем одежды и вне его, образовавшийся пар стремится выйти наружу. И мембрана позволяет ему сделать это, в отличие от резины или полиуретана. Именно отведение от тела этой влаги и является основным преимуществом мембраны перед прочими вариантами влагозащитной одежды.

Существуют два основных типа мембран:

Поровые мембраны. Классика мембранной технологии, проверенная временем. Это гидрофобная мембрана, не впитывающая влагу. Она отводит лишнюю влагу именно в виде пара, пропуская её через свой «лабиринт» пор. Это самый распространённый вид мембраны, используемый как в гражданской, так и в армейской одежде.

Беспоровые мембраны. Более поздняя разработка, отличающаяся строением. Это сплошная плёнка из гидрофильного материала, которая впитывает влагу в виде оседающего на ней конденсата, который удаляется наружу за счёт губчатой структуры мембраны. Такая мембрана более стойкая к загрязнениям, но имеет тенденцию быть слегка влажной с внутренней стороны. Применяется более ограничено рядом спортивных и туристических фирм.

Существуют также комбинации этих двух типов, в которых тонкий беспоровый слой усиливает основной поровый, а также ряд оригинальных разработок, использующих уникальные для каждой компании технологии и материалы. Так как подавляющее большинство армейских и тактических влагозащитных вещей использует классическую поровою мембрану, она составляет львиную долю нашего ассортимента и послужит примером для дальнейшего рассмотрения в статье.

Секреты конструкции

Несмотря на то, что поровые мембраны имеют одинаковую структуру, конструкция самой мембранной одежды может различаться. И, в зависимости от этого, отличаться будут и её характеристики и назначение. Рассмотрим, как же сконструирована влагозащитная одежда с мембраной.

Прежде всего, мембрана не является основной тканью сама по себе, а используется в сочетании с другими тканями. Она наносится на ткань с изнаночной стороны методом ламинации (как правило, используется точечная склейка, не повреждающая мембрану). Поэтому мембранную одежду иногда называют «ламинатом». В зависимости от конструкции, мембранные вещи делятся на три типа по количеству слоёв в «ламинате».

2L – классика мембранной ткани и самый распространённый тип мембраны. Двухслойная конструкция предусматривает основную ткань (обычно нейлон или полиэстер), к которой ламинирована мембрана. Такая мембрана хорошо «дышит», но уязвима для грязи и повреждений, поэтому обычно дополняется отдельной, прилегающей к мембране подкладкой из сетчатого материала, позволяющего пару проходить через него. Из-за этого вещи с мембраной 2L имеют тенденцию быть достаточно плотными и с трудом поддаваться компрессии. При этом данный тип конструкции надёжен, проверен временем и обладает отличным соотношением цена-качество. Первое и второе поколение американской системы ECWCS основано на классической двухслойной мембране Gore-Tex, а в европейских образцах применяются собственные производители (Sympatex в Германии, Seyntex в Бельгии и т.д.). Тактические бренды, такие как Tru-Spec и Pentagon, также отдают предпочтение этому типу мембраны, получая высокий функционал за приемлемую цену.




Самой лёгкой из двухслойных мембран является eVent, за счет олеофобных свойств материала (то есть сопротивлению грязи), благодаря которым она не нуждается в сетчатой подкладке. Такая мембрана встречается в некоторых экспериментальных парках Gen-III Армии США (исключительно в цвете multicam) и в изделиях фирмы TSSI, таких как парки Tac Ops.

2,5L – дальнейшее развитие мембранных тканей, так называемые 2,5-слойные мембраны. В этой конструкции мембрана дополнена тонким полимерным слоем, заменяющим полноценную подкладку. Он призван защитить мембрану прежде всего от загрязнения, и, в меньшей степени, от механических повреждений. Несмотря на предположительное увеличение толщины, мембраны 2,5L тоньше и легче всех прочих, поэтому очень компактно складываются и не обременяют владельцев лишним весом. К недостаткам таких мембран принято относить незначительное снижение паропроницаемости из-за защитного слоя. Ярким представителем мембраны 2,5L является Gore-Tex Paclite, выбранный по результатам испытаний основным для ветровлагозащитного 6-го слоя комплекта ECWCS GEN-III Армии США. Малый вес, манёвренность и способность к компрессии стали определяющими факторами в этом выборе.




3L – трёхслойные мембраны представляют собой особую структуру «сэндвича», в которой мембрана запаяна между двумя тонкими слоями основной ткани, образуя с ними единое целое. Несмотря на это, трёхслойная мембранная ткань ощущается более тонкой и менее громоздкой, чем классическая. Однако данный вид мембраны является наиболее дорогим в производстве и используется в основном в спортивных вещах премиум-класса.

Как и в случае с принципом отвода влаги, существуют и другие варианты конструкции мембранной одежды, используемые для менее распространённых типов мембран. Особенно это заметно в туристическом сегменте, где каждая компания стремится экспериментировать с балансом эффективности мембраны, её веса и возможности к компрессии. Однако в областях, где важны надёжность, долговечность и проверенный принцип работы, встречаются именно описанные выше конструкции поровых мембран.

Говоря о конструкции, следует упомянуть ещё два нюанса, касающиеся не мембраны напрямую, а, скорее, обеспечения условий для её работы.

Проклейка швов. На самых ранних мембранных вещах, выпускавшихся с мембраной Gore-Tex, швы были уязвимым местом, так как создавали отверстия в ламинированном материале. Вскоре эта проблема была решена с помощью технологии проклейки швов. В разных случаях используются как полосы, собственно, мембранной ткани, наклеиваемые непосредственно на шов с внутренней стороны, так и более плотные полимерные ленты, дополнительно усиливающие уязвимые к истиранию места сшивания ткани. В последнем случае это незначительно снижает паропроницаемость на данных участках. Сейчас подавляющее большинство мембран имеют проклеенные швы. Однако существуют модели, в которых данная технология намеренно не используется. Примером могут служить брюки Renegade Taiga от компании Pentagon. Из-за «анатомической» конструкции с большим количеством швов (особенно в области ластовицы), проклейка сделала бы брюки громоздкими и неудобными в движении. При этом снижение влагозащиты будет заметно только при интенсивных осадках с сильным ветром.




Влагоотталкивающая пропитка. Как ни удивительно, но это один из важных компонентов работы мембраны. Поначалу это может казаться странным, ведь мембрана должна защищать от влаги! Но пропитка помогает не столько в защите от влаги, сколько в области паропроницаемости. Она не даёт влаге впитываться во внешний материал одежды. Со временем влагооталкивающая пропитка изнашивается, и наружная ткань начинает «набирать» воду. Находящаяся под ней мембрана остановит дальнейшее проникновение воды. Но насквозь промокший внешний материал замедлит отведение паров от тела наружу через мембрану. Из-за этого одежда может ощущаться более жаркой, чем раньше, особенно при высокой активности. Вся современная мембранная одежда, включая армейскую и тактическую, имеет заводскую влагооталкивающую пропитку, но время от времени рекомендуется её обновлять, чтобы мембрана всегда работала на пике возможностей.

Видео и описание

Мембрана в числовом эквиваленте

Изучив конструкцию мембраны, можно сделать вывод, что мембранная одежда – это технически сложное изделие, предоставляющее множество преимуществ, но требующее особого подхода. К тому же, мембранные одежда и обувь имеют тенденцию занимать не самый дешёвый ценовой сегмент. Всё это порождает вполне понятное желание иметь конкретные показатели, по котором можно оценить эффективность мембранных вещей. К счастью, таковые существуют и имеют вполне «осязаемые», числовые выражения.

Здесь следует сделать оговорку: производители тактической (и гражданской) одежды как правило указывают эти характеристики на самом изделии или на сайте, а вот с военной одеждой дело обстоит сложнее. На ней присутствует разве что руководство по уходу. Конкретные характеристики мембран необходимо вычислять исходя из того, какая именно мембрана какого производителя была использована, или даже опираясь на стандарты требований к экипировке. В обоих случаях остаётся уповать на то, что такие сведения вообще окажутся в свободном доступе.

Как мы уже выяснили, основные характеристики мембраны – это влагозащита и паропроницаемость. Для этих характеристик существуют количественные показатели, обозначающиеся как WP (Waterproofness, влагостойкость) и MVTR (Moisture Vapor Transmission Rate, скорость отведения пара) соответственно.




Влагостойкость (WP) показывает, давление какого объёма воды, так называемого «водяного столба», будет предельным для данной мембраны, при превышении которого она более не сможет полностью удерживать влагу снаружи. Измеряется этот показатель в миллиметрах. Мембраны разных марок и разных производителей имеют различные показатели в зависимости от используемых технологий и от назначения конкретного предмета одежды. Наиболее распространёнными значениями являются:

— От 1000 до 5000 мм – первый уровень «настоящей» влагостойкости, а всё, что ниже 1000 мм можно назвать только ограниченной защитой. Мембрана такого уровня выдержит осадки и ветер среднего уровня и наилучшим образом подойдёт для повседневного использования в городе. В тактической одежде, предназначенной для подобной активности, обычно задействована мембрана с показателем WP 5000 мм (то есть верхняя граница данного уровня). В нашем ассортименте вы можете найти её в таких предметах, как утеплённый анорак Pentagon Uta, повседневная софтшелл-куртка Pentagon Reiner или уже упомянутые брюки Renegade Taiga.

— От 6000 до 10000 мм – солидная защита от влаги, позволяющая носителю продолжительное время выдерживать полноценный дождь и ветер или мокрый снег. Такой мембране уже можно доверить работу вдали от цивилизации, охоту и туристические походы. Сверхпопулярная тактическая куртка Pentagon Artaxes использует мембрану с показателем WP 8000 мм, а большинство серьёзных тактических моделей этого бренда, как зимние парки Pentagon HCP и LCP – наиболее стойкие мембраны данной категории с показателем под 10000 мм.




— От 10000 до 20000 мм – высокий уровень защиты, рассчитанный на интенсивные осадки, в том числе и с сильным ветром. Мембраны с таким показателем влагозащиты имеют тенденцию быть достаточно тяжёлыми в плане веса (относительно других мембран, конечно), либо иметь высокую стоимость в силу использованных технологий. Важным нюансом данных мембран является их способность сохранять защиту даже под давлением лямок и пояса нагруженного рюкзака в течение долгого времени, ведь более лёгкие мембраны в конце концов сдаются при длительном механическом «втирании» влаги. К данной категории относятся наиболее мощные тактические мембраны, например, куртки и брюки Hurricane от компании Pentagon. В этой же категории находятся и армейская влагозащитная экипировка, показатель WP которой в большинстве случаев находится в районе 15000 мм.

Существуют мембраны с показателем WP и выше 20000 мм, но это, как правило, специализированные предметы, рассчитанные на противостояние настоящим бурям.

Паропроницаемость (MVTR) демонстрирует, сколько пара (в граммах) 1 квадратный метр материала способен пропустить в течение суток, и измеряется соответствующей сложной единицей г/м²/24ч. Как показатель, MVTR гораздо менее точен, чем влагозащита, так как на процесс отведения пара влияет множество факторов – и внешние условия, и уровень физической активности, и даже состояние самой ткани. Тем не менее, можно выделить три большие группы мембран по степени паропроницаемости:

— До 6000 г/м²/24ч – уровень паропроницаемости, ориентированный на сбалансированную активность. Вещи с таким показателем MVTR отлично подойдут для продолжительного повседневного использования. Многие предметы влагозащитной одежды от тактической компании Pentagon, относящиеся к «городской» или универсальной линейке продуктов, имеют показатель MVTR в районе 5000. Это и анорак UTA, и многоцелевой комбинированный софтшелл Artaxes, и даже обладающая отличной влагозащитой куртка Hurricane.

— От 6000 до 12000 г/м²/24ч – наиболее распространённый уровень отведения пара, присущий многим классическим мембранам. Влагозащитные вещи, относящиеся к этому диапазону паропроницаемости, прекрасно справляются как с периодической высокой активностью, так и с длительным ношением в размеренном ритме. Большинство армейских двухслойных мембран имеют MVTR в этих пределах, так как рассчитаны именно на такую смену интенсивности действий. К этой же группе относятся зимние тактические парки бренда Pentagon, так как сложные условия их использования и необходимость делать поправку на слой утеплителя требуют более высоких характеристик мембраны.

— Свыше 12000 г/м²/24ч – высокая паропроницаемость, ориентированная на продолжительную и очень интенсивную активность. Такие мембраны, как правило, компенсируют это более низкой влагозащитой или высокой ценой и встречаются исключительно в спортивном сегменте.




Опираясь на данные показатели, можно легко представить, для каких условий подойдёт та или иная вещь. Помимо них существует и третий параметр – так называемая воздухопроницаемость или CFM (cubic feet per minute), то есть способность сопротивляться ветру. Измеряется она в кубических футах в минуту. Иногда данный параметр указывается для специфических мембран, но в основном он имеет значение для тканей с ограниченной влагозащитой (как, например, чистый софтшелл без мембраны). У всех классических мембран он ниже 0,5 CFM, что фактически означает непроницаемость для ветра.

Видео и описание

Эффективная поддержка

Вооружившись всеми этими сведениями, вы сможете решить, какая именно мембранная одежда требуется для ваших целей, будь то повседневно использование, сезонные выходы или отдельные специфические задачи. Тем не менее, мы не будем ограничиваться только объяснением того, что такое мембрана и как она устроена. Ведь приобрести мембрану – только часть задачи. Далее мы приведём несколько советов, которые помогут эту мембрану эффективно использовать.

1. Правильный уход. Как и любое сложное технологическое новшество, мембрана требует определённого «обслуживания». Мембранным вещам не требуется частая стирка. Более того, их в принципе на стоит стирать без серьёзного повода, небольшие загрязнения лучше отчистить локально, с помощью щётки. Если же стирка точно необходима – после длительного или интенсивного использования (например, сложного туристического выхода) – произвести её следует с использованием чистящего средства, рекомендованного для мембранных тканей. Как правило, такие средства имеют форму геля или жидкости и на сегодняшний день не являются редкостью. Просто убедитесь, что на самом средстве указана такая рекомендация. Обычные порошки и отбеливатели могут оказать непредсказуемый эффект на мембрану, поэтому их применять не следует.

Наиболее приемлемой является машинная стирка. В отличие от ручной, она даёт более равномерное воздействие, исключающее риск случайного повреждения ткани или проклейки швов. Лучшей температурой будет 30-40° в режиме «бережная стирка» или «спорт». Кипячение мембране строго противопоказано. Отжим также не рекомендуется – мембранное изделие следует просто разложить на поверхности и дать высохнуть естественным путём. Не стоит применять для сушки обогреватели и другие источники тепла, так как они могут повредить мембрану или проклейку швов.

2. Пропитка. Влагооталкивающая пропитка ткани, которую изначально имеют все мембранные изделия, является достаточно стойкой, чтобы пережить длительное использование. Однако со временем и при интенсивных загрязнениях она постепенно теряет эффективность. Мы уже упоминали о том, что внешняя ткань без пропитки начинает накапливать влагу и снижает паропроницаемость. В результате этого одежда хуже «дышит», а на внутренней поверхности может появиться конденсат (особенно на швах). Так что, если вам показалось, что мембрана «испортилась» и стала пропускать влагу, вполне вероятноно, что дело в износе пропитки.

Возобновить влагооталкивающую пропитку просто. Многие профильные средства для стирки мембранной одежды отчасти восстанавливают пропитку, но не до исходного уровня. Для полного возобновления лучше использовать отдельное средство (как правило, его можно приобрести сразу в паре с чистящим составом), выпускающееся в виде спрея или, реже, в жидком виде. В первом случае внешнюю ткань нужно просто равномерно обработать спреем, а во втором – выдержать непродолжительное время в воде с жидким средством. После просушки в обоих случаях пропитка снова будет работать на полную мощность.

Ряд армейских мембранных вещей из нашего ассортимента является бывшими в употреблении. Вы можете пропитать их перед использованием, чтобы воспользоваться их свойствами в полном объёме.

3. Грамотное сочетание одежды. Мембрана является одним из традиционных компонентов многослойной системы одежды, хорошо знакомой сегодня туристам, спортсменам и военным. В её рамках мембрана является внешним слоем, под который надеваются различные типы синтетического термобелья и флисовых утеплителей, свойства которых помогают им эффективно взаимодействовать друг с другом. Но не спешите перестраивать весь свой гардероб – это далеко не обязательно. Если мембранная одежда используется в повседневной жизни (в холодное, сырое время) и в обычном, размеренном ритме, её можно без проблем сочетать с любыми предметами одежды. Однако, если ваша работа или увлечения требуют серьёзной, интенсивной активности, концепция слоёв позволит вам выжать максимум из возможностей мембраны.




Система слоёв, в самом общем её виде, состоит из трёх компонентов: базового слоя, утепляющего слоя и внешнего слоя. Мембрана является одним из вариантов внешнего слоя. В качестве базового, нательного слоя с мембраной лучше всего использовать синтетическое бельё и футболки (минимум 50% синтетики в составе). Синтетический базовый слой быстро впитывает влагу с кожи и позволяет ей так же быстро испаряться, в отличие от натуральных тканей, которые аккумулируют влагу в себе. Так влага превращается в пар, с которым и «работает» поровая мембрана. В качестве промежуточного утепляющего слоя идеальным вариантом будет синтетический флис, который также не накапливает в себе влагу, даже если часть из неё конденсировалась на нём. Его волокна удерживают часть тёплого пара для поддержания температуры, а излишки отправляются далее, на внешний слой. Комплекс одежды армии США ECWCS GEN-III основан именно на таком принципе, и многие страны переняли его.

Видео и описание

Мембранные ткани раз и навсегда изменили подход к влагозащитной одежде, устранив необходимость выбирать между защитой от влаги и возможностью ткани «дышать», но открыли широкие горизонты как для дальнейшего развития технологии, так и для возможностей путешественников, спортсменов-экстремалов и представителей героических профессий. Используя нашу статью, этими преимуществами сможете воспользоваться и вы. Соберите идеальный мембранный комплект, который подойдёт именно вам, и непогода навсегда перестанет быть для вас помехой.