Найти в Дзене
Multisport reviewer

Что такое мембрана и ее виды в современной одежде для спорта и активного отдыха

Оглавление

В снаряжении для туризма, альпинизма и активного отдыха мембранные вещи занимают особое место. Защищающие от дождя и ветра, при этом «дышащие» – они стали настоящей находкой для всех любителей спорта и outdoor. Это самая технологичная и самая дорогая часть комплекта одежды, от правильного выбора которой во многом зависят комфорт и безопасность вашего похода, путешествия, горовосхождения, поездки на велосипеде, трейлового забега или даже простой прогулки в лесу.

Источник: salomon.com
Источник: salomon.com

Что же это за чудо-материал и почему из-за него так много споров в туристическом сообществе? Действительно ли он обладает теми уникальными свойствами и характеристиками, которые ему приписываются? Какие существуют виды мембран и как выбрать среди множества моделей тот комплект одежды, который подойдёт именно под ваши индивидуальные задачи. На все эти вопросы мы постараемся ответить в нашей сегодняшней статье.

Что такое мембрана

Мембрана в переводе с латыни означает «кожица». В современной науке и технике под мембраной понимается очень тонкая гибкая плёнка или пластинка, обычно закреплённая по периметру. Сделанная из специальных материалов, она служит барьером, пропускающим через себя определённые вещества и блокирующим другие. Благодаря такому эффекту мембраны широко применяются в промышленности.

В сфере производства одежды для спорта и активного отдыха используются климатические мембраны, которые не пропускают влагу в виде дождя и снега снаружи, но при этом позволяют большей части водяного пара свободно проходить сквозь себя изнутри и выводиться на внешнюю поверхность ткани.

Ключевое условие для такого трансфера влаги – наличие градиента температуры и влажности между условиями внутри и снаружи. К примеру, если вы наденете мембранную куртку в жарко натопленной бане, то вещь начнёт работать в обратную сторону, то есть активно поглощать влагу снаружи и транспортировать её внутрь. Но беспокоиться по этому поводу не надо: в абсолютном большинстве случаев в обычных природных и городских условиях ношения мембранной одежды нужные параметры для правильной транспортировки влаги создаются автоматически. Исключения составляют лишь крайние варианты сильнейшей жары или холода, в которые основная часть туристов и путешественников попадает, прямо скажем, нечасто, а попав, например, в полуденный зной, вряд ли кто захочет натягивать на себя мембранную куртку.

В общем, в обычных условиях мембрана будет работать как надо, защищая вас от дождя и снега. Плюс ко всему она абсолютно ветронепроницаема – незаменимое качество при холодной непогоде, быстрых лыжных спусках, а также езде на открытом продуваемом транспорте: велосипедах, мотоциклах, снегоходах и прочем.

История появления мембранных тканей

Пионером использования мембран в одежде стала американская компания W. L. Gore & Associates, созданная в 1958 году и возглавляемая Биллом Гором. Его сын Боб, по образованию инженер-химик, проводил в лаборатории эксперименты с материалом под названием политетрафторэтилен или сокращённо ПТФЭ (PTFE).

На фото: Билл Гор
На фото: Билл Гор

Массовому потребителю он более знаком под именем тефлон. Из него до сих пор делают антипригарное покрытие для кухонной посуды. Этот полимерный материал был достаточно прочен, относительно лёгок, негорюч, устойчив к солнечному ультрафиолету, гниению, гидрофобен, плохо проводил электричество и потому использовался в качестве изоляции проводов и ленточных кабелей в разных областях промышленности: от радиоэлектроники и медицинского оборудования до космической отрасли. Готовое изделие – кабель с тефлоновой изоляцией под общим торговым названием Multi-Tet на многие годы стал основным продуктом компании W. L. Gore & Associates. Он использовался в первых компьютерах IBM, множестве прочих электронных приборов и даже в космической лунной программе США.

-3

Сам материал не был изобретением компании Билла Гора. Этот полимер изобрели ещё в тридцатых годах прошлого века в недрах одного из крупнейших мировых химических производств – американской же компании DuPont. Но созданный ею политетрафторэтилен, несмотря на солиднейший список своих достоинств, обладал одним неприятным качеством: ему чрезвычайно трудно было придать нужную форму. Заслуга Боба Гора как раз и состояла в том, что он изобрёл способ обработки этого материала.

На фото: Билл Гор растягивает пруток тефлона
На фото: Билл Гор растягивает пруток тефлона

В ходе дальнейших научных изысканий Боб Гор усовершенствовал тефлон, найдя метод его растягивания. Полученный полимер ePTFE (приставка «e» означает «expanded» - растянутый) отличался по свойствам от обычного. По сути своей это и была первая поровая мембрана. Изделия из нового растянутого тефлона получили широчайшее распространение в радиоэлектронике, производстве медицинских имплантов, промышленных фильтров и, конечно же, в пошиве одежды совершенно нового технологического уровня для спорта и активностей на свежем воздухе. Можно без преувеличения сказать, что с этого момента началась эра новых революционных материалов, перевернувших традиционные представления об одежде, обуви и снаряжении для походов и занятий спортом, а также, в дальнейшем, и для повседневной городской носки.

Почему именно открытие и массовое производство мембранных тканей стало таким важным моментом в истории outdoor? Дело в том, что до этого момента соединить в одном изделии свойства отличной водо- и ветрозащиты и при этом хорошей паропроницаемости никому не удавалось. Резина, полиэтилен, брезент и любые другие ткани и материалы либо хорошо «держали» воду, но при этом не «дышали», либо наоборот, вентилировались, но довольно быстро промокали. Мембранная одежда подарила совершенно другой уровень комфорта и поэтому стала настоящим прорывом в туризме, альпинизме, охоте, рыбалке, экстремальном спорте и городской одежде.

Источник: salomon.com
Источник: salomon.com

В наше время практически вся внешняя экипировка для outdoor, защищающая от непогоды и ветра сделана с мембранными полимерными технологиями. Можно сказать, что теперь это стандарт для производства данного вида одежды.

Хотя название GORE-TEX для многих стало нарицательным и часто так называют любые климатические мембраны, в настоящее время под своими торговыми марками их производят многие компании.

Виды мембран и мембранных тканей

Сама по себе климатическая мембрана – очень тонкая, примерно в одну сотую миллиметра, плёнка. Понятно, что в таком виде использовать её в пошиве одежды нельзя: мембрана сразу же порвётся. Поэтому при производстве используются дополнительный слой или даже несколько слоёв ткани, с которыми и соединяется мембрана.

Делается это двумя основными способами: нанесением жидкого раствора с последующим высыханием и образованием мембранной плёнки, либо ламинированием, когда цельный слой мембраны склеивается при высокой температуре особым способом с одним или двумя слоями ткани.

Первый способ наиболее простой и дешёвый, обеспечивает средний уровень паропроницаемости и защиты от воды. Ламинирование – более дорогой, но и более эффективный и долговечный вариант соединения. В производстве одежды для туризма и outdoor в основном используется именно данный метод.

По типу соединения слоёв мембраны делятся на двухслойные, трёхслойные и мембраны в два с половиной слоя.

-6

Двухслойная мембранная конструкция в описании изделий обозначается как 2L (2 layer) и представляет собой внешний слой ткани, на который изнутри ламинируется мембранная плёнка. Для защиты со стороны тела её закрывают ещё одним слоем сплошной или сетчатой ткани. При этом он не скреплён плотно с внешней тканью и плёнкой, и является просто свободной подкладкой, оберегающей тонкую мембрану от истирания и загрязнения кожным жиром.

Такой тип конструкции был первым, применяется ещё с семидесятых годов. Недостаток у него, пожалуй, только один: значительный вес и габариты изделия. Впрочем, это актуально лишь для неутеплённых мембранных изделий. В зимних куртках, штанах и перчатках всё равно за внешним слоем идёт утеплитель, а затем подкладка, так что в подобной одежде двухслойная конструкция широко применяется как основная.

Трёхслойная конструкция обозначается как 3L (3 layer). Здесь мембрана соединяется сразу и с внешним, и с внутренним слоями в единое целое. Такие изделия наиболее прочные и износостойкие, наилучшим образом подходят для использования в суровых погодных условиях, сложных альпинистских восхождениях. Из недостатков стоит отметить меньшую гибкость и эластичность материала.

Промежуточная между двумя этими конструкция получила название в два с половиной слоя или 2,5L. Она напоминает вариант 2L, но вместо тканевой или сетчатой подкладки используется дополнительное защитное покрытие, которое наносится на внутреннюю часть. Часто оно выполняется не сплошным слоем, а точечно или в виде геометрического узора. Это самая лёгкая из трёх конструкция, а, кроме того, одежда получается очень компактной в сложенном виде и не занимает много места в вашем рюкзаке. Обратная сторона низкого веса – меньшая по сравнению с трёхслойными ламинатами крепкость и долговечность изделий. Исходя из своих качеств, мембранный тип 2,5L используется при производстве одежды и аксессуаров для бега по пересечённой местности и в непогоду, велоспорта, несложного туризма и прочих активностей, где не требуется супер выносливость материала, а важны минимальные цифры на весах и небольшие габариты в свёрнутом состоянии.

Существуют и другие типы соединения слоёв. Например, в мембранной ткани GORE-TEX SHAKEDRY™ удалён верхний тканевый слой, а мембрана ламинирована с тонкой подкладкой. Это радикально снижает вес и упаковочный объём изделия, максимально повышает «дышимость» ткани, но так как по сути снаружи мембрана слабо защищена, то, например, куртка из такого материала не годится для туризма и ношения под рюкзаком – она просто протрётся. Зато такие изделия прекрасно подойдут для велоспорта и бега, где нет такого абразивного воздействия.

-7

Надо сказать, в основном в мире туризма и любительского спорта в одежде применяются мембранные ткани конструкций 2L, 3L и 2,5L. Они более универсальны, чем прочие варианты.

Наконец, по принципу работы по транспортировке влаги мембраны делятся на поровые, беспоровые, а также их комбинации.

Поровая мембрана, как понятно из названия, состоит из огромного количества микроскопических отверстий. Они чрезвычайно малы и не могут пропустить влагу в жидком виде, однако достаточно велики, чтобы сквозь них смогли пройти молекулы пара. Таким образом, мембрана защищает вас от промокания снаружи, но, в то же время, даёт испарениям, идущим от тела, проходить наружу.

На фото: различные поровые мембраны под микроскопом
На фото: различные поровые мембраны под микроскопом

Беспоровый вариант мембраны работает по другому принципу. Внутренний слой такой мембраны состоит из волокон, хорошо и быстро впитывающих воду. Как правило, для этих целей используется полиуретановое волокно. При активной физической нагрузке мембранный материал поглощает влагу, идущую от тела, и дальше по принципу диффузии молекул из-за разницы давления передаёт влагу выше, пока не выводит её на поверхность ткани, откуда она естественным образом испаряется. При этом, чем интенсивнее происходит потоотделение и выработка тепла, тем сильнее мембрана работает на влагоотвод. Что важно, снаружи материал, также как и беспоровый вариант, остаётся непроницаемым для дождя.

У каждого из типов мембран есть свои преимущества и свои недостатки. Беспоровые отличаются сравнительно большей прочностью и эластичностью. Вещи с ними лучше сохраняют свои влаго- и ветрозащитные характеристики при сильном растяжении, что, несомненно, актуально в видах спорта, где присутствуют высокоамплитудные движения, например, в лыжных гонках или горном беге. Такие мембраны менее требовательны к уходу и чистке. Так как в их структуре нет пор, то они гораздо меньше загрязняются и дольше не теряют своих рабочих свойств.

Поровые варианты отличаются лучшими показателями водостойкости и, особенно, «дышимости», но требуют большей заботы о своей чистоте и в целом менее прочны и долговечны.

Многие производители комбинируют оба варианта мембран в своих изделиях, например, закрывают поровую мембрану изнутри тонким слоем беспоровой, отчего значительно повышается стойкость к загрязнению и истиранию. Другие компании для этих целей используют специальные олеофобные, то есть жироотталкивающие пропитки, которые призваны бороться с грязью и кожными выделениями. Одним словом, технологии не стоят на месте, и разработчики находятся в постоянном поиске наилучших решений.

Характеристики мембран

У мембран всех типов принято выделять два основных параметра: водостойкость и паропроницаемость. Первый показатель измеряется в миллиметрах водяного столба, второй - в г/м²/24 ч, другими словами, этот параметр показывает сколько водяного пара пройдёт через квадратный метр тестируемого образца за одни сутки. Это соотношение часто обозначается в цифровом виде на этикетке или в описании каждой конкретной модели, например 10000/15000, где первое число – водостойкость, второе – паропроницаемость. Чем выше эти показатели, тем на более суровые условия погоды и эксплуатации рассчитано изделие, то есть условная куртка с влагостойкостью 20000 миллиметров водяного столба будет по умолчанию «держать» ливень гораздо лучше, чем другая с аналогичным показателем 10000.

Источник: salomon.com
Источник: salomon.com

Проблема тут в том, что для тестирования часто используются разные протоколы и сами тесты проводятся внутри компании-производителя, так что конечному потребителю остаётся только доверять написанным цифрам. Особенно это актуально в случае определения паропроницаемости изделий, где протоколов исследований значительно больше и каждый производитель, естественно, стремится выделить собственный продукт на фоне конкурентов.

Но даже если тестирование выполнено добросовестно, со скрупулёзным следованием всем деталям протокола, то оно всё равно лишь условно моделирует работу мембраны в «полевых» условиях. Испытания ведь проводятся на маленьких кусочках материала в лабораторной обстановке. Здесь не учитываются такие важные факторы, как плотность и тип тканей на которые ламинирована мембрана, качество самого ламинирования, индивидуальный уровень потоотделения, разные температурные и погодные условия, скорость ветра, количество и тип термобелья и одежды, надетой под изделие с мембраной. Так что к цифрам здесь нужно относиться лишь как к примерным показателям, определяющим основные свойства мембраны.

В целом, хотя по нормам изделие считается водостойким, если выдерживает в лабораторных условиях хотя бы 1500 миллиметров водяного столба, в туризме и спорте используются вещи с подобным показателем от 5000. Связано это с тем, что в местах заломов и изгибов куртки и штанов, при амплитудных движениях, а также под давлением деталей снаряжения, лямок и спинки рюкзака нагрузка на мембранную ткань значительно усиливается, а значит, нужен существенный (в несколько раз) запас водостойкости. Считается, что для несложного туризма подойдут изделия с таким показателем в диапазоне от пяти до десяти тысяч миллиметров водяного столба. Вещи с усиленной водозащитой: от десяти до двадцати тысяч, используются в широком спектре outdoor-активностей. А куртки и штаны с показателями от 20000 и выше применяются уже в сложном горном туризме, альпинистских восхождениях, яхтинге, фрирайде и экстремальном спорте.

С паропроницаемостью картина схожая. Для низко активной деятельности, например, простых спокойных прогулок в парке или городской носки подойдут изделия с показателями в районе 5000 г/м²/24 ч. А вот для бега, лыж, велосипеда, высокоподвижных видов спорта на открытом воздухе, а также более-менее сложных походов нужна одежда с большей «дышимостью»: как минимум от 10000 г/м²/24 ч и выше.

К слову, бренд GORE-TEX® не пишет цифровые значения водостойкости, а для определения паропроницаемости использует собственный тест по методике RET. Эта аббревиатура означает степень сопротивления текстильного материала транспортировке водяного пара (Resistance of Evaporation of a Textile). Соответственно, чем ниже значение RET, тем лучше мембрана «дышит». Разброс значений тут от ноля, за который принимается голая кожа, до тридцати единиц – непроницаемость целлофанового пакета. По этой методике изделия с RET от 0 до 6 являются максимально паропроницаемыми, от 6 до 13 – хорошо «дышащими», от 13 до 20 просто «дышащими», а всё, что выше 20 пропускает пар уже с большим трудом либо не пропускает вовсе.

Важный момент: мембранная одежда без утеплителя сама по себе не защищает от холода, лишь от ветра, дождя и снега, а также эффективно отводит испарения и влагу изнутри. Для утепления (если оно необходимо) обязательно нужно использовать дополнительный слой из флиса или тонкой куртки с пуховым или синтетическим наполнителем.

Кроме обозначенных двух основных характеристик мембраны, большое значение имеет плотность и прочность окружающих её тканей. Это влияет не только на водостойкость и «дышимость», но и, что важно, на живучесть самого изделия, его способность выдерживать неаккуратное обращение и сложные условия эксплуатации. Немаловажен и вес мембранной одежды, а также особенности кроя. На всё это тоже следует обратить внимание при выборе. Поговорим об этом подробнее на конкретных примерах.

Особенности выбора

Для начала следует определить хотя бы в общих чертах для чего, собственно, вам необходима мембранная вещь. Тогда можно значительно сузить круг поиска и подобрать изделие с оптимальным соотношением водозащиты, паропроницаемости, прочности и веса.

Например, если вы ищете куртку для несложных спортивных походов, треккинга и просто прогулок в лесу или городской носки весной и осенью, то вам подойдут модели обычного кроя с запасом под второй утепляющий слой и цифровыми показателями защиты от влаги и «дышимости» порядка 10000/10000 и выше, с любой из трёх основных конструкций слоёв.

Источник: bask.ru
Источник: bask.ru

Желательно, чтобы куртка была компактной в сложенном виде и немного весила. Приятным дополнением будут вентиляционные отверстия на молнии в области подмышек, регулировка капюшона, низа и рукавов, а также завышенные боковые карманы, которые не перекрываются поясом рюкзака.

А для сложного горного туризма и альпинизма уже потребуются вещи с более высокими заявленными цифрами: порядка 20000 миллиметров водяного столба и выше по стойкости к влаге и, желательно, с такими же продвинутыми показателями паропроницаемости.

-11

По типу здесь лучше подойдёт трёхслойная мембрана с максимальной прочностью и долговечностью. Помните, что ваша куртка должна «держать» любую непогоду и шквалистый ветер, а также быть устойчивой к истиранию о детали скального рельефа, верёвки и снаряжение. Капюшон в такой куртке должен достаточно объёмным, чтобы вместить вашу голову в защитной каске. Желательно, чтобы боковые карманы были выше уровня пояса, в противном случае надетая альпинистская обвязка сильно затруднит к ним доступ. Сидеть куртка должна так, чтобы не сковывала движений. Желательна также возможность регулировки низа куртки, рукавов и утяжка на капюшоне. Всё это пригодится при сильном ветре.

Для трейлов в горах летом, а также обычных пробежек в межсезонье, зимой и просто в непогоду, а также беговых лыж и велоспорта пригодятся максимально «дышащие» и лёгкие мембранные куртки, не стесняющие свободу движений.

-12

Размер куртки выбирайте без запаса на плотные утепляющие слои, ведь это одежда для высокой физической активности.

Для катания на горных лыжах и сноуборде, фрирайда и скитура нужны куртки и штаны с хорошими влагозащитными свойствами и паропроницаемостью. Ориентироваться тут стоит на показатели одежды для альпинизма и серьёзного треккинга. В случае со скитуром также очень важна лёгкость модели. Кроме того, куртка должна быть со снегозащитной юбкой, а капюшон – легко надеваться на горнолыжный шлем.

Источник: rehall.com
Источник: rehall.com

Как мы видим, под разные спортивные и outdoor задачи, крайне желательно выбирать разные модели одежды. В противном случае характеристик изделия может банально не хватить, и вы просто промокнете или, например, тонкая полугородская куртка не выдержит сурового похода и протрётся под рюкзачными лямками. И наоборот, плотная и неэластичная альпинистская куртка будет не лучшим решением для ежедневных городских пробежек, ведь её стихия – это совершенно другое.

Кроме собственно характеристик водонепроницаемости и «дышимости» на примерке обязательно обратите внимание на качество проклейки швов изделия. Большинство курток и штанов начинают течь именно по швам из-за отслоения или повреждения гермоленты. Все швы должны быть аккуратно и ровно проклеены.

Ну и не стоит забывать, что никакая самая современная и высокотехнологичная мембрана не будет толком работать на влагоотвод, если у вас неправильно подобраны нижние слои одежды: термобельё и утепляющий слой. Качественная «термуха» и флис работают в одной команде с мембранной курткой и штанами, значительно увеличивают скорость отвода лишней влаги и, тем самым, повышают комфорт ношения и вашу безопасность в горах и на склоне.

Уход

Мембранные изделия при правильном уходе сохраняют свои основные влаго- и ветрозащитные качества, паропроницаемость, а также цвет и фактуру ткани долгое время. Важно внимательно ознакомиться с информацией на этикетке куртки или штанов по условиям стирки, полоскания, отжима и сушки и точно следовать им.

-14

В общих чертах правила ухода за мембранными вещами выглядят так:

- стирать в машине на щадящем режиме при температуре не выше 30–40 °С со специальными средствами для ухода за мембранными тканями.

- полоскать (при необходимости) в чистой воде без добавок.

- отжимать вручную без сильного скручивания.

-сушить при комнатной температуре в расправленном виде вдали от отопительных приборов и прямых солнечных лучей.

-гладить (при желании) при температуре утюга не более 100 °С.

Это лишь общие указания, в любом случае внимательно читайте информацию об уходе на этикетке изделий или на сайте производителя. Помните, что неправильно подобранное моющее средство может существенно снизить функциональные характеристики вашей мембраны и сократить срок её службы.

Важно понимать, что чем меньше вы будете стирать мембранные вещи даже на бережном режиме и со специальными средствами, тем дольше они сохранят свои качества. Естественно при сильном загрязнении снаружи и засаливании изнутри куртку и штаны просто необходимо стирать, но небольшие пятна легко удаляются с поверхности обычной влажной губкой и без машинной стирки.

Также время от времени необходимо обновлять водоотталкивающее покрытие верха мембранных изделий. Задача внешнего слоя с пропиткой допустить к мембране, находящейся за ним, как можно меньшее количество воды. В этом ему помогают специальные DWR (Durable water repellent) – стойкие гидрофобные пропитки. Наносятся они либо в виде спрея на чистое изделие, либо с помощью запуска обычного цикла с действующим средством в стиральной машине.

Следуя этим несложным правилам, вы сможете существенно продлить жизнь ваших мембранных вещей и сохранить их полезные свойства, что позволит по-максимуму получать удовольствие от занятий любимыми видами спорта, ощущая себя в комфорте и защищенности.

Выводы

Современную одежду для спорта и outdoor уже давно невозможно представить без мембранных технологий. Защищающая от дождя, снега, ветра и при этом хорошо «дышащая» она прочно вошла в гардеробы туристов, альпинистов, лыжников, сноубордистов, бегунов, велосипедистов и представителей прочих видов спорта и активностей на свежем воздухе.

Источник: salomon.com
Источник: salomon.com

Более того, чтобы оценить все прелести мембранной одежды вовсе не обязательно быть путешественником, горовосходителем или профессиональным спортсменом: она становится все более популярной и в обычной городской жизни. Удобные и практичные, такие вещи идеально подходят для самого широкого применения: от категорийного горного похода до похода в дождь за продуктами в ближайший супермаркет. Компактные и лёгкие мембранные куртки позволяют чувствовать себя комфортно в любую погоду.