Всем доброго дня.
Решил написать о проблемах в выборе мембраны, видах мембраны, показателях и зачем они нужны вообще. В интернете очень много информации которая отличается друг от друга, или предоставлена не полностью поэтому я постарался собрать максимум полезной и проверенной информации.
Что такое мембрана?
Мембраны - это синтетические плёнки или покрытия, которые наносятся на ткань для придания ей водоотталкивающих, ветрозащитных, дышащих или теплоизолирующих свойств. Они используются в производстве верхней одежды, спортивной одежды, туристического снаряжения и других изделий, где важно обеспечить комфорт и защиту от внешних воздействий.
Мембраны по принципу работы бывают 3-х видов:
Поровая мембрана (Гидрофобная)
Ткань состоит из полиуретана или ПТФЭ, имеющие микроскопические отверстия, через которые не могут пройти молекулы воды, но при этом пар проходит свободно.
Плюсы:
Хорошее отведение влаги: благодаря своим порам мембрана позволяет влаге проходить через неё, что делает её идеальной для занятий спортом или активного отдыха. Не важная разница давлений.
Лёгкость и воздухопроницаемость: так как она пористая, поровая мембрана обеспечивает хорошую вентиляцию и комфорт при ношении.
Эффективны в зимних условиях, особенно при экстремально низких температурах: поры продолжают работать даже при сильных морозах.
Минусы:
Необходимость специального ухода: такая мембрана может потерять свои свойства при неправильном уходе, поэтому важно следовать инструкциям по уходу.
Цена поровой мембраны в несколько раз выше, чем беспоровой (гидрофильной).
Беспоровые мембраны (гидрофильные)
В отличие от поровых мембран, работает по принципу губки. Накапливая влагу внутри мембраны, выводит её на поверхность за счёт диффузии.
Плюсы:
Беспоровые мембраны высоко устойчивы к
осадкам в жидком виде снаружи. Хорошо устойчива к ветру.
Долговечность: беспоровые мембраны обычно более долговечны, чем поровые, так как они не подвержены потере свойств из-за неправильного ухода.
Имеет более низкую стоимость: в целом, беспоровые мембраны стоят дешевле, чем поровые.
Минусы:
Беспоровая мембрана не слишком хорошо выводит пары влаги при открытой вентиляции, влажной погоде и при минусовых температурах.
Ограниченная применимость: беспоровая мембрана лучше всего подходит для определённых видов деятельности или погодных условий (другими словами под определённые погодные условия).
Комбинированные мембраны (Бикомпонентные)
комбинация гидрофобной микропористой мембраны, поверх которой (со стороны изнанки изделия) нанесён тонкий слой гидрофильной мембраны для предотвращения загрязнения пористого слоя. Пар вначале конденсируется и передаётся вверх по гидрофильной части, затем в виде отдельных молекул выходит через микропористую часть на поверхность.
Плюсы:
Беспоровое покрытие значительно тоньше стандартной беспоровой полиуретановой мембраны, а потому её недостатки практически не проявляются.
обеспечивает как хорошую воздухопроницаемость, так и высокую степень защиты от влаги
подходят для широкого спектра активностей и погодных условий, делая одежду с такими мембранами универсальным выбором.
Минусы:
Технология производства этой мембраны невероятно сложная и дорогостоящая, поэтому единственным её «недостатком» является цена
При высокой внешней абсолютной влажности и низких температурах снижается эффективность работы.
Способы нанесения мембраны на ткань:
Сoating (мембрана PU). Состав (в жидком виде) тонким слоем распределяется на изнаночной стороне ткани, где полимеризуется. Здесь используется такая же технология, что и при нанесении обычных водоупорных пропиток. У такой мембраны нельзя добиться высоких характеристик. Максимум - 5000/5000 по американскому стандарту ASTM E96-1995. Для обычной одежды (имеется ввиду лёгкая одежда) этого показателя более чем достаточно.
ВАЖНО!!!!! На трикотаж такое покрытие не нанести!
Lamination (мембрана TPU) – термопластичный полиуретан. TPU (мембранная плёнка) дублируется с тканью под воздействием температуры, TPU входит в класс полимеров. Это эластомер с признаками пластмассы и каучука, тефлона, который растягивается, как резина. Верхний уровень характеристик для TPU-мембраны по американскому стандарту ASTM E96-1995 составляет 15000/15000.
Типы тканей с мембраной
2-х слойная конструкция (2L) — мембрана прикреплена или нанесена на ткань, соответственно вторая сторона мембраны остаётся незащищённой, требует дополнительной защиты с помощью сетчатой или тканевой подкладки.
2,5 слойная конструкция (2,5L) - состоит из мембраны и внешней ткани, но на внутреннюю поверхность мембраны нанесено защитное покрытие из полиуретана или карбоновых частиц. Оно может иметь вид капель, полосок, квадратиков или быть сплошным. Этот тип мембран позволяет изготавливать наиболее лёгкую и компактную водонепроницаемую одежду.
3-х слойная конструкция (3L) — мембрана защищена тканью с обеих сторон. Такая мембрана наиболее прочная и долговечная.
Система измерения показателей мембраны:
Сейчас на рынке одежды или ткани мы часто видим такие обозначения 5000 мм/5000 г/м2/24ч. где 5000 мм — показатель водонепроницаемости, означает, что ткань выдерживает давление 5000 миллиметров водяного столба без промокания, а 5000 г/м²/24 ч — показатель паропроницаемости, указывает на количество грамм водяного пара, которое проходит через квадратный метр ткани за 24 часа.
Как правило для оценки мембран пользуются 2 основные системы японская (JIS) и американская (ASTM). Методики оценки у них разные поэтому и сопоставить их показатели сложно.
К примеру: если взять мембрану и испытать по американской системе то показатели составят 5000 мм/5000 г/м2/24ч. Но если ту же мембрану испытать по JIS то как правило показатель будет отличаться в большую сторону скажем не 5000 мм/5000 г/м2/24ч., а уже 15000 мм/15000 г/м2/24ч.
Всё дело в способах измерений японская система проще и следовательно как правило у нас на рынке указываются показатели испытаний именно по японской системе.
В современном мире всё чаще стали использовать такой показатель RET (Resistance Evaporative Thermique), который показывает сопротивление мембраны проникновению паров. Чем ниже этот показатель, тем лучше (у лучших мембран ret ниже 4х). Если показатель RET > 20 то мембрана не дышит совсем (это как раз хорошо для использования в хард-шелл и других материалах изделия из которых будут эксплуатироваться в суровых погодных условиях (штормовой ливень, длительные проливные дожди и пр)).
Надеюсь моя статья будет для вас полезна. В следующих статья расскажу о методике испытаний мембран, какие новинки появились или появятся в ближайшее время на рынке мембран.