В приведенной ниже статье сравниваются характеристики и физические механизмы (в том числе и их эффективность) свойств мембранных тканей. Сравнение производится между двумя категориями мембран - микропористыми и гидрофильными.
О Gore-Tex.
В 1969 году Боб Гор открыл особый способ обработки политетрафторэтилена (тефлона), и это послужило отправной точкой применения полимеров в текстильной промышленности. Первая ткань под названием GORE-TEX появилась в 1978 году.
В основе технологии лежит простой процесс – тефлон растягивается механическим путем до состояния микропористой мембраны, которую можно классифицировать как тянутую полукристаллическую пленку. Производится мембрана путем экструзии под давлением. Сырье вытягивается под температурой, немного меньшей температуры плавления, дальше от температуры стеклования, для предотвращения кристализации, часто в присутствии ароматических углеводородов, которые создают поры за счет образования микрокапель. Гидрофобные свойства тефлоновой мембраны означают, что жидкость отталкивается от пор, в то время, как водяной пар проходить сквозь них может. На фотографии (источник – все официальные статьи о Gore-Tex) видна структура мембраны в виде трехмерной полимерной сетки с порами.
Водонепроницаемые свойства мембраны Gore-Tex обуславливаются двумя факторами – гидрофобностью неполярных молекул политетрафторэтилена, за счет термодинамических энтропийных факторов отталкивающихся от полярных молекул воды, что позволяет отстранять воду от поверхности полимера, и высоким капиллярным давлением воды в порах, которое действует (как сила) наружу по причине несмачиваемости полимера водой (если бы он смачивался, вода бы сама лезла внутрь – по причине того же капиллярного давления). Выглядит заманчиво, надо сказать. Вот что говорит производитель о водонепроницаемых свойствах мембраны:
«Мембрана GORE-TEX® гарантирует 100% водонепроницаемость. Она содержит около 1,4 миллиарда пор на 1 кв. см, но размер пор в 20 000 раз меньше капли воды. Это не позволяет воде при давлении не более 30 атмосфер (= 30 м водяного столба) пройти сквозь нее. Для сравнения: дождь в городских условиях создает давление 5-7 м водяного столба. »
Оценим капиллярное давление, которое создается в порах против давящего сверху столба воды. Примем довольно условное приближение, которое, однако, не противоречит сильно реальности – то, что пора представляет собой круглый в сечении капилляр с абсолютно несмачивающимися водой стенками. Вода образует в таком капилляре сферический выпуклый мениск (сферический – для того, чтобы упростить расчеты). В таком приближении оценить капиллярное давление позволяет уравнение Лапласа: , где σ – поверхностное натяжение воды, а r – радиус кривизны мениска. В нашем приближении (мениск сферический) радиус кривизны мениска равен радиусу самой поры. Поверхностное натяжение воды при температуре 20' C равно 72,7 мДж/м2.
Соответственно, капиллярное давление для пор радиусом 0,1225 микрон (из данных производителя о том, что размер пор мембраны в 700 раз превышает размер молекулы водяного пара, средний диаметр которой равен 3,5 ангстрёма (0,35 нанометра)) будет равно: В итоге, только за счет капиллярного давления, мембрана выдерживает почти 12 метров водяного столба, и за счет гидрофобности полимерных участков этот показатель может быть несколько (на полатмосферы) увеличен. И это только минимум. При более низких температурах высота столба увеличится, так как поверхностное натяжение воды растет при уменьшении температуры. Однако, есть и отрицательные стороны у такого механизма задерживания воды.
Первым из таких казусов выступает тот физический факт, что если, в результате высокого давления столба мембрана напитана водой, то капиллярные явления не наблюдаются, за счет того, что искривленной поверхности раздела фаз (жидкость – воздух в порах), обеспечивающей избыточное давление, попросту не существует. Посему, вода сквозь мокрую мембрану попросту течет.
Избыточное давление может быть вызвано не только водой, но и любыми другими предметами – при давлении какого-либо мокрого предмета на мембрану она неизбежно намокнет через несколько минут (если у нее не заявлена водонепроницаемость выше 20000, достигаемая отдельными способами), если в куртке с Gore-Tex, например, лезть через мокрые заросли, посидеть на мокром бревне или стоять на коленях на мокрой траве. Тогда давление других предметов, как известно из школьной физики, обратно пропорциональное площади воздействия, попросту вжимает воду в поры, преодолевая капиллярные силы. Результат – мембрана намокает.
Нахождение вещи с мембраной непосредственно в воде тоже ничего хорошего не влечет за собой. Стоя в Gore-Tex штанах посреди ручья, следует быть готовым к тому, что давление воды со всех сторон преодолеет капиллярный барьер. Поговорим теперь подробнее о гидрофобных свойствах мембраны и порах.
Как всем известно, любые поверхностно-активные вещества (ПАВ) являются амфифильными молекулами, то есть имеют гидрофильные (взаимодействующие с водой) и гидрофобные (отталкивающиеся от воды) части. За счет этого они могут гидрофобными частями налипать на гидрофобную (жирную или несмачиваемую) поверхность, и торчать гидрофильными частями наружу. В результате – поверхность с налипшими молекулами ПАВ становится смачиваемой водой, и кроме того, ПАВ снижает собственное поверхностное натяжение воды. Посему, если в капающей на тефлоновую мембрану воде будет содержаться ПАВ, оно с радостью смочит поверхность, и итог – никакого капиллярного давления или отталкивания, вода идет сквозь мембрану почти свободно. В роли молекул ПАВ могут выступать очень многие молекулы – от обычных спиртов (даже этилового) и до всех детергентов (моющих средств). Именно поэтому вещи, имеющие мембрану Gore-Tex крайне не рекомендуют стирать с применением каких-либо моющих средств, за исключением жидкого мыла – единственное потому, что оно хорошо отмывается. Использование машинной стирки не рекомендуют также, поскольку оно может повредить мембрану необратимо – просто механически. Заявленная производителем износостойкость мембраны – 200 часов непрерывной машинной стирки.
Поры в Gore-Tex пропускают молекулы воды, но в них могут замечательно встраиваться другие соединения, тем самым намертво их забивая. Так, Gore-Tex не работает в грязной или соленой воде, при этом, если поры забиваются кусочком вещества, имеющего поверхностно-активные свойства, воду держать они не будут.
При низких (ниже -10 градусов) температурах политетрафторэтилен имеет тягу к кристаллизации, за счет чего мембрана приобретает жесткость (т.е. "дубеет"). Также ПТФЭ склонен к кристаллизации при растяжении, поэтому превращается в корку при сильных нагрузках.
Ну и наконец, при протыкании мембраны она перестает держать воду из-за появления макроотверстия – дыры от прокола, которое почти всегда внешне незаметно (ткань выглядит прекрасно). Но через него мембрана может насытиться водой и дать течь внутрь.
Паропроницаемые свойства мембраны определяются тем, что размер пор мембраны в 700 раз превышает размер молекулы водяного пара, поэтому испарения проникают сквозь мембрану и выводятся наружу. Перемещение пара происходит за счет разницы давлений с разных сторон мембраны в процессе диффузии.
Вот что говорит производитель о паропроницаемости мембраны:
«Пропускная способность (вентиляция) - 1л водяного пара в час. Для разных типов тканей, выпускаемых под маркой Gore-Tex, паропроницаемость разная, но она колеблется в диапазоне 12000 – 15000 грамм пара через квадратный метр поверхности в сутки: • Gore-Tex® XCR™ Stretch 3L-2L На 25% более «дышащий», чем обычный Gore-Tex®. Эта трехслойная ткань Gore-Tex® обеспечивает максимальный комфорт и свободу движений за счет эластичности во всех направлениях. Водонепроницаемость: 50000 мм водяного столба Паропроницаемость: 14000 г/м2/сут Швы: 100% швов проклеено Ткань: Viper (полиамид + лайкра), 100% эластичная Конструкция: Трехслойная ламинированная мембрана
• Gore-Tex® XCR™ SNOW 2L На 25% более «дышащий», чем обычный Gore-Tex®. Двухслойная ткань, ламинированная утеплителем Thermal. Оптимальное соотношение утепления и отвода влаги обеспечивает максимальный комфорт при катании на горных лыжах или сноуборде. Водонепроницаемость: 40000 мм водяного столба Паропроницаемость: 15000 г/м2/сут Швы: 100% швов проклеено Ткань: Garda (полиамид), двухслойная ламинированная мембрана
• Gore-Tex® 2L Эта двухслойная ткань диагонального плетения очень мягкая, но прочная. «Дышащая» и водоотталкивающая, она обеспечит вам комфорт и сухость. Не препятствует испарению влаги с поверхности тела. Водонепроницаемость: 40000 мм водяного столба Паропроницаемость: 12000 г/м2/сут Швы: 100% швов проклеено Ткань: Calypso (полиэфир), двухслойная ламинированная мембрана
• Gore-Tex® calypso 2L Двухслойная ткань диагонального плетения предельно эластична, но очень прочна. Эта водонепроницаемая «дышащая» ткань защитит вас от воды и ветра. Она не препятствует испарению влаги с поверхности тела. Водонепроницаемость: 40000мм водяного столба Паропроницаемость: 12000 г/м2/сутки Швы: 100% швов проклеено.»
Здесь можно заметить только то, что показатели паропроницаемости весьма высоки. Однако поры в мембране легко забиваются грязью и посторонними веществами, и она перестает дышать, кроме того, будучи заслонена вещами (рюкзаком на спине или предметами в карманах), она теряет паропроницаемые свойства.
Благодаря тонковолокнистой структуре мембраны, холодный воздух как бы запутывается в лабиринте микропор, образуя завихрения. С другой стороны, GORE-TEX сохраняет тепло внутри одежды, и таким образом создается комфортный микроклимат: пот испаряется, тепло остается. При этом воздух от тела свободно проходит через поры мембран, что обеспечивает вентиляцию.
При всех ее достоинствах ткани с мембраной Gore-Tex имеют ряд жалоб на свои свойства, которые следовало бы указать для полноты картины. 1. GoreTex дышит хуже плотнотканого хлопка (Tightly Woven Cotton) 2. GoreTex дорог. 3. GoreTex имеет недолгий срок жизни по причине низкой устойчивости к стиркам и светопогоде. 4. Даже если GoreTex более ветронепроницаем, чем плотнотканый хлопок, ветронепроницаемость – не проблема и для многих других тканей. 5. GoreTex шумит, т.е. издает шуршание при трении ткани о себя.
О гидрофильных мембранах. Вторым типом мембран, которые используются при изготовлении одежды для экстрима, являются гидрофильные мембраны. Строго говоря, они не являются мембранами как таковыми (т.е. пленками), а являются очень тонкими (0,01 мм) слоями полимерной ткани с особыми свойствами. К гидрофильным мембранам относятся такие мембранам, изготовленные по многим технологиям, самыми известными из которых являются Sympatex и Dermizax.
По составу материала гидрофильная мембрана представляет собой смесь полиэстер. Полиэстер (общее название различных производных полиэтилентерефталата (ПЭТФ)) в целом является гидрофобным и, как следствие, водоотталкивающим материалом. Пленка из полиэстера плотная и не имеет пор или отверстий, поэтому она непроницаема для водяного столба, и пропускает воду только при высоких давлениях. Однако, такая мембрана должна пропускать водяной пар изнутри. Поэтому в гидрофобную полиэстеровую матрицу с внутренней стороны интеркалированы гидрофильные зоны, устроенные наподобие ионных каналов. Это значит, что внутри гидрофильной зоны существуют свободные координационные связи, которые может насыщать диполь молекулы водяного пара. Гидрофильные зоны заполняются паром, возникшим в результате потоотделения, и затем просто диффундирущим через внешнюю сторону за счет появления градиента концентрации между объемами внутри и снаружи (градиент – вектор убывания).
Мембрана в данном случае пор не имеет, и поэтому у нее возникает множество преимуществ, которыми не обладает Gore-Tex. Так, мокрая одежда с гидрофильной мембраной будет пропускать капельно-жидкую воду так же, как и сухая, и результат пропускания будет зависеть только от того давления, которое приложено к мембране с наружной стороны. Грязь и посторонние вещества на мембране не влияют на ее способности к дыханию, паропроницаемость и водонепроницаемость.
Благодаря тому, что на гидрофильной мембране нет пор, действие ПАВ на нее хоть и, безусловно, наблюдается, но практически не влияет на водонепроницаемые и паропроницаемые свойства (ПАВ не задерживается в порах), посему она легко выдерживает воздействие моющих средств и машинную стирку. Немаловажным ее свойством является также растяжимость почти на 300%. Поскольку полиэстер относится к аморфным полимерам, он не склонен к кристаллизации и при растяжении сохраняет вязкоэластические свойства. Отсутствие пор определяет и абсолютую ветронепроницаемость одежды.
Однако, у гидрофильных мембран есть и серьезный недостаток. За счет полной ее замкнутости через нее чрезвычайно затруднена диффузия молекул. Молекулы воды имеют, во-первых, облегчение диффузии за счет гидрофильных зон, а во-вторых, глобальный градиент концентрации пара, однако и этого недостаточно для конкуренции по паропроницаемости с Gore-Tex или полиуретановыми мембранами. Что уж говорить о молекулах газов, составляющих воздух, поэтому гидрофильные мембраны довольно плохо "дышат", в сравнении с Gore-Tex – 2500 г/м2 за сутки для Sympatex и 12000-16000 г/м2 сутки для Gore-Tex. Однако японский производитель Toray заявляет для своей гидрофильной мембраны Dermizax паропроницаемость в 10000 г/м2 за сутки (8000 г/ м2/ 24 часа по методу B-1), что уже может составить вполне достойную конкуренцию фторопластовым мембранам. Такое усиление паропроницаемости может быть получено за счет облегчения диффузии через внешний слой и облегчения накопления молекул воды в гидрофильных зонах.
Гидрофильные мембраны также проигрывают Gore-Tex в водонепроницаемости. В их случае предельная высота водяного столба определяется свойствами материала (10000 мм), в то время, как Gore-Tex устойчив к капельной воде за счет капиллярных сил, что легко подвергается модификации (при минимуме в 12000 мм и до 40000 мм). Но и здесь японский производитель Toray представляет иные данные – по его заявлениям, водонепроницаемость Dermizax достигает 20000 мм столба. Далее приведены две совокупности данных. Сводная таблица свойств мембран, описанных во многих, в основном онлайн-источниках призвана дать краткое обобщение статьи. Эксперимент по изменению динамической паропроницаемости призван внести ясность в соотношения этой величины между разными типами мембран в разных условиях.
Сводная таблица.
Результаты испытаний на паропроницаемость (взяты с www.bask.ru). Камера по испытанию динамической паропроницаемости.
На обе стороны тестируемого образца материала направлены потоки воздуха с различной степенью относительной влажности. Путем сравнения конденсации водяных паров на выходах из камеры можно определить количество водяных испарений, прошедших сквозь образец. Результаты могут быть показаны как поток водяных паров (измеряемый в граммах на квадратный метр за промежуток времени) или как уровень сопротивления диффузии водяных паров (измеряемый в единицах s/m). Использование единиц сопротивления упрощает сравнение результатов, полученных в разных условиях окружающей среды. Чем ниже диффузионное сопротивление, тем больше паропроницаемость материала. Причина для проведения тестирования именно таким образом заключается в том, что некоторые материалы, такие как Gore-Tex, Sympatex и пр., обладают более высокими пароотводящими свойствами находясь во влажной среде, чем в сухой. Другие материалы, такие как большая часть тканых материалов и микропоровых мембран, обладают почти постоянным диффузионным сопротивлением, вне зависимости от влажности окружающей среды.
Графики: На графиках (взяты с www.bask.ru) отображены значения сопротивления диффузии паров воды различных мембран в зависимости от равновесной влажности потоков (график 1) и потоков пара через мембрану в зависимости от равновесной влажности входящих потоков (график 2). Из графиков видно, что по дышашим свойствам Sympatex проигрывает стандартному Gore-Tex, а Enthrant Dermizax у Gore-Tex ощутимо выигрывает при низких значениях влажности, а при высоких – с ним сравним.
Об eVENT.
Основным принципом действия мембранной ткани eVENT является новая технология. Микропористые мембраны нуждаются в грязеотталкивающей пропитке для того, чтобы защищать мембрану от естественной жирности кожи, которая препятствует работе мембраны. Все их технологии используют полиуретановый грязеотталкивающий слой на одной из сторон мембраны. Это означает, что процесс движения испарений происходит в два медленных этапа. Сначала пар конденсируется в жидкость, затем проникает в мембрану и, далее, проходит через полиуретановый слой. В технологии eVENT вместо этого основа мембраны – ПТФЭ (политетрафторэтилен, тефлон) – химически изменяется для придания ему способности отталкивать жиросодержащие соединения: на него сажается молекулярное покрытие, защищающее каждое волокно в отдельности. Благодаря этому мембрана никогда не загрязняется, и ее поры всегда остаются открытыми. Миллионы микроскопических пор не дают воде проникать внутрь, при этом испарение влаги основывается не на медленном процессе диффузии, а на беспрепятственном выведении ее наружу напрямую, без конденсации внутри материала. По своей структуре мембрана представляет собой нитевидные молекулярные образования. Таким образом абсолютно не требуется конденсации испарений для выхода на поверхность ткани.
Одежда Мембранная одежда. Мембраны в одежде для Активного отдыха
В связи с тем, что Российская и Украинская текстильные промышленности не занимается такими «мелочами» как водонепроницаемые мембраны в одежде, «нашим людям» приходится покупать куртки иностранного производства и довольствоваться тем, что написано латинскими буквами на рекламной этикетке - обычно какие-то тысячи мм водного столба. На вопрос, что такое мембрана и как она работает, продавцы в лучшем случае перескажут вам содержание той же этикетки. И не стоит их обвинять в некомпетентности – они правда больше ничего не знают.
Для тех, кто «не в курсе» - краткие определения для начала:
Дышащая способность - это способность ткани пропускать через себя пар. Номинально, чем она больше, тем быстрее водяной пар, образуемый телом, выводится на внешний слой одежды. Измеряется в г/м2 в течение 24 часов.
Сопротивление теплопередаче - показатель теплоизолирующих свойств одежды. Даже тонкий слой ткани обладает некоторой теплоизоляцией, которая может увеличивать степень комфорта или дискомфорта ее носителя.
Воздухопроницаемость - количество воздуха, которое может пройти через ткань при заданном давлении. Это важный фактор комфортности одежды при высокой физической нагрузке. Обычно воздухопроницаемость измеряется в кубических футах в минуту.
Гидрофобная микропористая мембрана Водоотталкивающая мембрана со сквозными порами, которые позволяют воде в парообразной форме проникать сквозь мембрану. Степень водонепроницаемости мембраны зависит от водоотталкивающей способности материала мембраны, а не от размера пор. К микропористым мембранам относятся: eVENT, некоторые новые ткани с полиуретановым покрытием, 3M Propore, а также Gore-Tex “первого поколения” (который сейчас не применяется для тканей outdoor). В некоторых таблицах Gore-Tex “первого поколения” называют также “пористой мембраной из ПТФЭ (политетрафторэтилена или тефлона)” и используют в качестве эталона при испытаниях дышащей способности.
Гидрофильная монолитная мембрана Монолитная водопоглощающая мембрана. В ней нет сквозных пор, через которые может проникать вода. Влага проходит сквозь мембрану в результате абсорбции внутрь мембраны с внутренней стороны, диффузии в твердом теле и, наконец, испарения с наружной стороны ткани. К гидрофильным монолитным мембранам относится большинство тканей с полиуретановым покрытием. В Gore-Tex “второго поколения” (тефлон с полиуретановым покрытием) также применяется гидрофильная монолитная мембрана.
Как в действительности работают водонепроницаемые дышащие мембраны (ВН/ДМ), используемые в одежде для активного отдыха?
Мембрана Gore-Tex “первого поколения” Сначала рассмотрим Gore-Tex - стареющего “дедушку” всех водонепроницаемых дышащих мембран. Более 25 лет назад У.Л. Гор (W. L. Gore) создал тонкую мембрану из пористого политетрафторэтилена – ПТФЭ - (или тефлона), физическая структура которого похожа на многослойную паутину. Эта мембрана водонепроницаема, но пропускает воду в газообразной форме.
Как она действует? Широко распространенный миф гласит, что расстояния между нитями ПТФЭ достаточно большие, чтобы пропускать воду в виде газа, но достаточно маленькие, чтобы не пропускать воду в жидкой форме. Это не совсем точно. На самом деле между нитями ПТФЭ достаточно места для прохождения жидкости!
Правильнее сказать, что нити тефлона имеют высокие водоотталкивающие свойства. Вода в жидкой форме отталкивается настолько сильно, что требуется очень высокое давление, чтобы “протолкнуть” ее через мембрану. Давление капель сильного дождя не достигает таких значений. Но если гидрофобные свойства нитей тефлона снизятся, то вода начнет проникать между ними, и одежда промокнет. Водонепроницаемость ткани Gore-Tex “первого поколения” зависела только от гидрофобности материала мембраны.
Первая непромокаемая одежда из Gore-Tex великолепно работала … в течение короткого времени, потом она обязательно начинала протекать. Моющие средства, грязь и выделяемые телом жиры прилипали к мембране с внутренней стороны и понижали ее водоотталкивающие свойства, превращая в «промокашку» с капиллярами из загрязненных нитей тефлона.
Мембрана Gore-Tex “второго поколения” Чтобы защитить мембрану из ПТФЭ от загрязнения, инженеры Gore решили закрыть ее другой мембраной, материалом для которой был выбран полиуретан (ПУ). В естественном состоянии его поры слишком малы для пропускания воды в любой ее форме. Удачное химическое модифицирование полиуретана привело к появлению у него свойства высокой смачиваемости (гидрофильности). Теперь молекулы воды, попадая на поверхность ПУ мембраны, стали ею поглощаться и, посредством диффузии, переноситься с внутренней на внешнюю сторону мембраны, откуда они имели возможность испариться. (Диффузия - от лат. diffusio - распространение - взаимное проникновение соприкасающихся веществ вследствие теплового движения частиц вещества. Диффузия происходит в направлении падения концентрации вещества. В нашем случае отдельные молекулы воды движутся через матрицу ПУ в направлении уменьшения концентрации с влажной внутренней поверхности на сухую внешнюю. Если направление градиента концентрации меняется, т.е. окружающий воздух оказывается более теплым и влажным, чем тело спортсмена, то мембрана начинает «засасывать» влагу из воздуха.) Так появился Gore-Tex “второго поколения” - гидрофобная микропористая ПТФЭ мембрана, покрытая изнутри гидрофильной монолитной ПУ мембраной. Эта базовая технология используется и в лучших современных мембранах Gore-Tex, таких как PacLite III и XCR.
Мембрана Gore-Tex “второго поколения” очень нежная. Для ее защиты используют либо свободно висящую нейлоновую подкладку, либо ламинируют к внутренней поверхности одежды слой трикотажа из полиэстера. Последняя конструкция применяется в так называемом “3-слойном” гортексе. Получается, как правило, объемная, тяжелая и плохо сжимаемая ткань. 2,5-слойный Gore-Tex PacLite III частично решает эти проблемы путем использования текстурованного рельефа на внутренней поверхности мембраны вместо трикотажного слоя.
Полиуретановые мембраны (гидрофильные монолитные) Может показаться, что теперь можно обойтись и без ПТФЭ мембраны, так как ее дышащие свойства все равно перечеркиваются свойствами ПУ мембраны. Это почти верно. За исключением того факта, что волокнистая структура тефлона позволяет ламинировать на нее очень тонкую мембрану ПУ. И, если вы попробуете ламинировать ПУ мембрану на любую другую поверхность, нейлон например, ее толщина окажется примерно в три раза больше. А толщина мембраны имеет здесь принципиальное значение, потому что процесс диффузии относительно медленный и его скорость обратно пропорциональна толщине мембранного слоя. Чем тоньше мембрана, тем быстрее просачивается через него вода. Gore-Tex с его очень тонкой ПУ мембраной имеет дышащие свойства лучше, чем толстая ПУ мембрана, ламинированная прямо на нейлон. Большинство первых гидрофильных монолитных ПУ мембран не могли сравниться по дышащей способности с мембраной Gore-Tex второго поколения. Однако с годами, благодаря непрерывной работе технологов, этот разрыв был сокращен и сегодня некоторые ПУ мембраны работают даже лучше Gore-Tex второго поколения. Правда, преобладающее большинство их, несмотря на близость показателей, все-таки уступают лучшим мембранам Gore-Tex, таким как PacLite III и XCR. Исключением является ПУ мембрана фирмы Toray - Entrant G2-XT. Она выводит влагу лучше, чем лучшая из современных мембран Gore-Tex, но хуже, чем мембрана eVENT, о которой будет сказано ниже.
Одним из достоинств ПУ мембран является их большая прочность по сравнению с ПУ-ПТФЭ – они не нуждаются в дополнительном защитном слое трикотажа. В связи с этим одежда с ПУ мембраной легче и мягче одежды с мембраной Gore-Tex. Самая легкая куртка с ПУ мембраной (с проклеенными швами, капюшоном и полной молнией) фирмы Montane - «SuperFly» – весит 225 г. Для сравнения легчайшая куртка с Gore-Tex – 2.5 слойный PacLite III – весит 340 г (GoLite Phantom).
Кроме того, одежда с ПУ мембранами дешевле, так как не несет на себе дополнительной тяжести огромного рекламного бюджета Gore-Tex.
К достоинствам полиуретановых мембран надо отнести и их эластичность без потери функциональности и прочности, что позволяет некоторым производителям использовать ПУ мембраны даже в носках, перчатках, галстуках и стрейч-вставках.
Мембрана eVENT ПУ мембрана, защитив ПТФЭ мембрану от загрязнений, значительно уменьшила ее дышащие свойства. Институт BHA Technologies, Inc. решил не закрывать тефлон дополнительными слоями модифицированного полиуретана, а научить его защищаться от загрязнений. Так была придумана и создана олеофобная (отталкивающая масла) ПТФЭ мембрана - eVENT. Она похожа на мембрану первого поколения Gore-Tex, но, в отличие от нее, отталкивает выделяемые телом жиры, большинство моющих средств и грязь. Ее дышащие свойства превышают аналогичные свойства мембран Gore-Tex на 30-200%, в зависимости от степени влажности. Второе и важнейшее достоинство – eVENT одинаково хорошо выводит влагу, как при низкой, так и при высокой степени влажности. При 70% влажности eVENT дышит на 30% лучше, чем Gore-Tex XCR, а при 30% влажности на 200% лучше него. Иными словами, в отличие от других мембран, eVENT начинает выводить влагу сразу, как только человек начинает потеть (независимо от внешней влажности).
К немаловажным достоинствам мембраны eVENT следует отнести и легкость ее обслуживания. Одежду с eVENT можно стирать теми же моющими средствами, что и обычные вещи.
Однако не все так прекрасно. Тонкая мембрана eVENT так же, как и Gore-Tex, нуждается в дополнительном защитном слое трикотажа, что сразу увеличивает вес ткани. Самая легкая на сегодня куртка с eVENT - Montane’s «SuperFly» – весит тем не менее от 425 до 600 г, в зависимости от размера. Для сравнения, та же куртка с ПУ мембраной весит 245 г.
Кроме того, компания BHA Technologies пока что выдала лицензии на производство изделий с мембраной eVENT только небольшому количеству производителей, что приводит к определенной сложности поиска этой одежды в магазинах.
Высокая дышащая способность мембраны eVENT часто вводит конструкторов в искушение уменьшить вес (и цену) изделий за счет удаления из них вентиляционных молний и дополнительных отверстий. Эта тенденция объясняется просто: покупатели требуют максимально легкую одежду, а производители стараются удержаться в рамках приемлемой цены изделия.
Как и Gore-Tex, eVENT – дорогая мембрана. Приготовьтесь заплатить от $200 до $350+ за куртку с eVENT.
Вентиляция в одежде Любые рассуждения о дышащих свойствах одежды должны обязательно учитывать вентиляцию, которая обеспечивает охлаждение тела и быстрейший вывод влаги.
Она может присутствовать в одежде благодаря воздухопроницаемости ткани или специальным вентиляционным отверстиям, предусмотренным конструкцией, или и тому и другому.
Большинство тканей с водонепроницаемыми и дышащими мембранами являются воздухонепроницаемыми. При средних и высоких физических нагрузках, когда скорость и объем потения очень высоки, емкость даже самой лучшей мембраны может быть переполнена, и ближайший к телу слой одежды спортсмена окажется абсолютно мокрым. Чтобы этого не случилось, в куртках с мембранами предусматривают специальные вентиляционные отверстия на молниях подмышками, вентилируемые карманы с подкладкой из сетки, двусторонние передние молнии.
Резюме
Следует с пониманием относиться к числовым показателям дышащей способности тканей, приводимым изготовителями на этикетках. Они основываются на результатах лабораторных испытаний кусочка ткани, а не одежды. Ткани с ПУ мембраной, а также ткани с двухслойной мембраной из ПУ/ПТФЭ, лучше “дышат” при высоких уровнях влажности, т.е. когда под вашей одеждой жарко и сыро. Существует новый класс тканей с гидрофобными микропористыми мембранами, например, eVENT, Propore и Entrant G2 XT, которые имеют более высокую дышащую способность, чем лучшие типы Gore-Tex. В отличие от Gore-Tex, эти новые ткани хорошо “дышат” даже при низких уровнях влажности. По мнению некоторых исследователей, благодаря повышенной дышащей способности, эти ткани могут быть более комфортными, чем ткани с мембраной из ПУ или из ПУ/ПТФЭ. Важную роль в комфортности одежды при высоких физических нагрузках играет воздухопроницаемость ткани. Большинство мембранных тканей являются воздухоНЕпроницаемыми. Для них возрастает важность наличия в конструкции одежды специальных элементов, улучшающих вентиляцию. Одежда из воздухопроницаемой ткани, например, ветровки, «флиски» и полартековые куртки обеспечивают более высокую дышащую способность и степень регулирования температуры, чем полностью водонепроницаемая одежда. Используйте такую одежду в условиях, когда вам не требуется полная водонепроницаемость.
Рекомендации по выбору высокотехнологичной куртки от дождя Перед выбором технологичной верхней одежды следует понять в каких условиях она будет носиться: температурный диапазон, влажность, ветер, осадки и уровень вашей физической активности.
Вот несколько общих рекомендаций: Тонкая ветрозащитная куртка из нейлона и полиэстера, «флиски», трикотажные и вязаные куртки – это лучший выбор для большинства условий, которые вам могут встретиться, даже в случае слабых осадков. Такие куртки обладают высокой дышащей способностью и воздухопроницаемостью, обеспечивают более широкий диапазон терморегулирования и, вообще говоря, лучше подходят для высокой физической нагрузки в условиях плохой погоды, но без проливных или затяжных дождей.
Если вы решите, что вам требуется прочная надежная водонепроницаемая куртка с хорошей вентиляционной системой, причем стоимость не имеет значения, то потратьте деньги на новую дышащую ткань с высокими характеристиками, например, Gore-Tex PacLite III, Gore-Tex XCR, eVENT или Entrant G2 X2.
Если средства ограничены, следует выбрать одежду из недорогой ткани с ПУ мембраной и хорошо спроектированной вентиляцией!
Выбрав подходящую куртку, надо разумно ее использовать. Если вам становится слишком жарко и сыро, отрегулируйте вентиляционные отверстия, снимите утепляющие слои или уменьшите скорость передвижения. Даже небольшого снижения скорости ходьбы, как правило, достаточно для того, чтобы не потеть и чувствовать себя комфортно. Это надо делать быстро, пока маленькая проблема не превратилась в большую. Во время остановки быстро наденьте более теплый слой, чтобы избежать чрезмерного охлаждения от испарения.