Мембрана давно активно используется для пошива городской и туристической одежды. Это современный высокотехнологичный материал, который позволяет сделать нашу жизнь более комфортной в любых погодных условиях.
Для тех, кто не в курсе, мембрана-это очень тонкая пленка, в основе которой лежит фторопласт (тефлон). Эта пленка имеет уникальную структуру, целью которой является сохранить вашу одежду сухой, независимо от внешних погодных условий.
Конечно, от осадков вас может защитить зонт, но это не удобно, если вы отправились в поход или на активный отдых. Одноразовый дождевик, но он спасет вас только в том случае, если осадки длятся не больше получаса, а вы находитесь в неподвижном положении, в противном случае, ваша одежда станет влажной, но не от дождя, а от своего же пота.
За 24 часа человек посредством дыхания вырабатывает около 400 мл воды. Помимо дыхания, влага выделяется и кожными покровами (где-то больше, где-то меньше). Общее количество влаги получается около 1 литра в сутки. При интенсивной физической нагрузке количество влаги, выделяемой организмом в сутки, может достигать 1500 мл.
Так вот, если вы наденете поверх одежды непромокаемый дождевик, то в скором времени станете мокрым изнутри, потому что ваш организм регулярно выделяет влагу. Возможно ли сделать так, чтобы оставаться сухим и снаружи и внутри одновременно? Конечно же, да. И в этом вам поможет мембрана.
Мембрану можно разделить на два основных вида: поровая и беспоровая.
Поровая мембрана впервые была создана Робертом Гором.Он сумел технологически растянуть полимер политетрафторэтилен до состояния тончайшей пленки, на поверхности которой находились миллиарды микроскопических пор. На 1 сантиметре мембраны находится около полутора миллиардов пор. Именно такая мембрана и называется поровой.
Вода может находиться в трех агрегатных состояниях: жидком, твердом и газообразном. При этом сама молекула воды остаётся без изменений, а различие между агрегатными состояниями лишь в расстоянии между этими молекулами. В паре молекулы находятся далеко друг от друга, не соприкасаясь. В жидкости, наоборот, молекулы находятся намного теснее и между ними уже начинает образовываться сила взаимного притяжения и поверхностного натяжения.
Чтобы разорвать эти силы, а значит превратить воду в пар, требуется довольно много энергии, именно поэтому за основу был взят полимер политетрафторэтилен. При его растяжении до пленки микроскопической толщины, волокна начинают расходиться, образуя отверстия размером, превышающие молекулы воды в 700 раз и в 20 000 раз меньше самой капли.
Второй вид мембраны- беспоровая или, как её еще называют, гидрофильная. По названию уже понятно, в чем главное его отличие от предыдущего вида мембраны. Ключевой принцип работы данного вида мембраны- диффузия. Сама мембрана под микроскопом напоминает сетчатую губку из полиуретана с очень мелким плетением. Ещё одно ключевое отличие от пористых мембран, то, что гидрофильные транспортируют не пар, а капельки влаги, перемещая ее с одной стороны мембраны на другую, то есть с изнанки на лицевую.
Схематично описать процесс можно следующим образом:
- испарения, исходящие от тела человека попадают на внутреннюю сторону мембраны;
- охлаждаясь, они в виде конденсата выпадают на ткани;
- как только на мембране образуется влага, она начинает просачиваться через ткань наружу, то есть молекулы влаги поэтапно передаются сквозь слои мембраны;
- выходя в окружающую среду, влага испаряется в окружающую среду. При эксплуатации такого вида мембраны заметно интересное качество -чем активнее ваш отдых, интенсивней нагрузки, тем эффективней происходит вывод влаги в окружающую среду.
Основные отличия работы и эксплуатации поровой и беспоровой мембраны
Первый фактор-влажность воздуха
В условиях высокой влажности лучше работает поровая ткань. Причем даже при активной вентиляции. Беспоровая мембрана обеспечивает лучшую защиту при сухом воздухе, так как тут наблюдается большая разница давлений. Вентиляция сильно нарушит работу мембраны в этом случае.
Второй фактор-температура окружающей среды
Беспоровая мембрана почти не работает при низких температурах. В ней, как мы знаем двигается не пар, а вода, и она замерзнет при отрицательных значениях. Поровому материалу холод не страшен и она продолжит вас защищать от неблагоприятных условий окружающей среды.
Третий фактор-особенности строения
Беспоровая мембрана долговечнее и прочнее поровой. Она обладает большой эластичности (способна к растяжению до 200%) Поровый материал склонен к засорению и закупорке пор и из-за этого может быстро потерять свои эксплуатационные свойства.