Часто наукові відкриття знаходять своє застосування в абсолютно непередбачуваних областях. Так, явище осмосу, відкрите ще в 18 столітті, до цих пір підноситься виробниками одягу і екіпіровки як «інновація».
Мембрана - це тканина (або покриття на тканини) з особливими властивостями: паропропусканія (Breathable) і водонепроникність (Waterproof). Водонепроникність характеризується міліметрами водяного стовпа, який здатна витримати тканину.
1. Беспоровие або гідрофільні мембрани виготовляються нанесенням поліуретоновой просочення на тканину. Працюють за принципом дифузного обміну з субстратом (тобто самим матеріалом мембрани - поліуретаном). Пари води скупчуються поблизу поверхні мембрани (адсорбція), потім за рахунок слабких міжмолекулярних взаємодій «втягуються» між молекулами субстрату (дифузія) і «виштовхуються» назовні (десорбція) завдяки різниці парціальних тисків водяної пари зовні і всередині.
Парціальний тиск водяної пари в повітрі прямо пропорційно зрозумілішою характеристиці для звичайної людини - вологістю. Тобто, чим більше вологість повітря, тим більше парціальний тиск водяної пари.
А тепер самим простою мовою. Мембрана відводить вологу тільки в тому випадку, якщо зовні концентрація водяної пари (або вологість) нижче, ніж усередині. Якщо зовні більш волого, або навіть мокро - випаровування неможливо фізично. Так само кількісне випаровування залежить від температурного режиму експлуатації.
Тому не потрібно чекати, що, якщо ви спітнієте в умовах високої вологості, ваша дорогущая мембранна куртка виштовхне весь піт назовні. Особливу увагу заслуговує мембранна взуття, в якій ілюзія роботи з відведення вологи зображується барвистими картинками зі стрілочками, де весь пар зовні виходить, а вода через зовнішній шар зовсім не проникає. Насправді все набагато складніше.
Найбільш значущі марки сімейства беспорових мембран: Toray Dermizax NХ 3L, Saleva PowerTex Ultimate 3L, Sivera Shell-Ter Pro 3L.
2. Найпоширеніші: порові (гідрофобні) тефлонові мембрани.
Така мембрана являє собою біструктурний мікропористий матеріал (тефлон) нанесений за спеціальною технологією на тканину. Принципово процес нанесення - це коагуляція робочої речовини з розчину на покривається поверхня. Шар має пористу структуру: мікропори, отримані в процесі мають розмір порядку 2-7 мікрон. Механізм простий - вода в рідкому стані крізь пори не проходить, але пари води разом з повітрям просочуються. Виробники можуть малювати скільки завгодно красивих картинок, де стрілочками показано як вода зовні відштовхується, а зсередини випаровується. Але, так само, як і в випадку з беспоровимі мембранами - вироби відводять вологу від тіла тільки в тому випадку, якщо зовні концентрація водяної пари (або вологість) нижче, ніж усередині.
Щоб захистити таку мембрану, вироби часто покриваються різними олеофобним (жіроотталківающімі) покриттями.
Так само є комбіновані мембрани, які поєднують ці шари в різній послідовності. Прикладом такої мембрани є знаменитий Gore-Tex від виробника «W. L. Gore Associates ». У Гортекс поровая тефлоновая мембрана прикріплюється до надтонкою захисної полімерної плівці. Виходить «двокомпонентний ламінат». Беспоровая поліуретанова плівка захищає від жирів (потових виділень) тіла і інших забруднювачів, а особливу будову молекул поліуретану і товщина шару дозволяє відводити вологу за описаним вище явища дифузії.
При всьому різноманітті мембран - принцип з роботи практично однаковий і полягає в тому, що мембранна паропроникність забезпечується тільки тоді, коли зовні повітря сухіше, ніж усередині. Водонепроникність забезпечується зовнішнім (шкіра, щільна тканина, водовідштовхувальні просочення) шаром, а також властивостями самої мембрани, яка у різних виробників і типів різна. Мембрану легко зіпсувати, до того ж дешеві мембрани самі по собі швидко злущуються з поверхні і руйнуються.
Чи варто мембрана співвідношення ціни і якості?
- Так, варто, якщо це якісна мембрана, так як вона дійсно працює. Купувати дешевий одяг або взуття і очікувати wow-ефекту від дешевої мембрани теж не варто, швидше за все ви взагалі не відчуєте, що вона там є. При покупці потрібно бути готовим до того, що такий одяг вимагає трепетного догляду (про який напишемо пізніше). Одна випадкова прання в пральній машинці навіть зі спеціальним засобом може зіпсувати чутливе покриття, так як на внутрішніх частинах машинки скупчуються частинки звичайного порошку.