Что собой представляет мембрана и для чего она нужна?
Мембрана – это очень тонкая (толщиной десятые, если не сотые доли миллиметра) полимерная пленка, имеющая микроскопические отверстия – поры. Именно эти поры и обеспечивают мембране те свойства, которые создали ей такую популярность у производителей одежды и обуви. Форма пор такова, что обеспечивает материалу одностороннюю водопроницаемость: То есть влага, находящаяся с одной стороны мембраны, проходит насквозь, в то время как другая сторона имеет проницаемость гораздо меньшую (но не нулевую, о чем разговор пойдет дальше).
Мембранная ткань – это, как правило, синтетический материал, к которому изнутри припрессована или «приварена» мембранная пленка. В принципе, нанести мембрану можно практически на любую ткань, даже на обычный деним, но чаще всего применяются именно современные синтетические материалы, поскольку для изготовления Outdoor-одежды они подходят наилучшим образом.
Таким образом, мембранная ткань представляет собой «бутерброд»: слой ткани + слой мембраны (двухламинарная ткань) или ткань + мембрана + дополнительный слой материала, защищающего саму мембрану от повреждений (трехламинарная ткань). Водопроницаемая сторона мембраны обращена «внутрь», водоотталкивающая – «наружу».
Дишит, не промокает, и не продувается ветром!
Применение мембранных тканей в одежде решает две важных проблемы, с которыми сталкивается любой человек, практикующий физическую активность на свежем воздухе:
При активном движении человек потеет, и эта влага не должна задерживаться под одеждой, т.е. одежда должна «дышать», выпуская испарения тела наружу. Это не только обеспечивает комфорт, но и предохраняет от перегрева при высокой активности и переохлаждения при ее прекращении. Все знают, что очень легко простудиться, оказавшись «мокрым» и распаренным на холоде. Поры мембраны обращены к телу, что позволяет отводить влажность из-под одежды в окружающую среду. Соответственно, наружный материал также «дышит», пропуская влагу через себя.
Если вы попали под дождь или просто находитесь в условиях очень высокой, то влага снаружи не может попасть внутрь! Это и есть односторонняя проницаемость мембраны.
К двум основным свойствам мембранной ткани можно добавить ещё одно — они обеспечивают отличную защиту от ветра.
При низких температурах и/или сильном ветре использование мембранных тканей в разы снижает потери тепла из-под одежды.
Следует, правда, оговориться, что в теплую погоду, когда активная конвекция необходима для охлаждения тела, это свойство мембранной ткани может оказаться скорее недостатком. Производители спортивной и туристической одежды знают об этом, поэтому большинство штормовых (ветро- влагозащитных) вещей снабжено дополнительными вентиляционными отверстиями на молниях.
Мембрана не греет. Она помогает отводить влагу, не позволяя телу потеть и охлаждаться. Другой момент: мембрана «работает» только при движении. Комбинезон на чистой мембране без утеплителя не согреет малоподвижного ребенка, он только защитит от внешней влаги.
Мембранная одежда при движениях создает микроклимат вокруг тела равный примерно 32 градусам. И поддерживает его при любой температуре за бортом (жара или холод). Не стоит пугаться, если ребенок под одеждой чуть прохладный – это и есть искомые 32 градуса.
Как правильно носить?
Для того, чтобы верхний слой одежды (куртка или брюки) из мембранной ткани «отработал» на 100% своих возможностей, необходимо прежде всего правильно подобрать внутренние слои. От мембранной вещи не будет пользы, если под нее вы наденете что-то из «недышащего» или хорошо впитывающего влагу материала.
Мембранную куртку не стоит надевать на хлопчатобумажную футболку и пускаться на пробежку в двадцатиградусный мороз. Так мембрана не «работает». Смысл в том, чтобы сохранить тепло внутри, выводя влагу наружу и не давая ей впитываться в одежду.
Слои!
Классическая схема защиты от влаги и холода состоит из трех элементов-слоев, и мембрана – лишь один из них, кстати, самый последний.
Первый слой одежды – это термобелье (специальная тонкая одежда, которая сохраняет тепло, выделяемое телом), его можно заменить одеждой из качественной синтетической ткани. Хлопка следует избегать, так как он жадно впитывает влагу, а, следовательно, ни о каком тепле речи быть не может.
Второй слой – шерстяная одежда (с примесью синтетических тканей, отводящих влагу) или одежда из искусственных материалов типа флиса (Fleece) или полартека (Polartec). Немаловажно, чтобы второй слой был объемным и задерживал тепло.
И только третий, внешний слой – тонкая мембранная куртка.
Если мороз слабенький, то можно обойтись лишь первым и третьим слоями, что обеспечит вам мобильность и подвижность.
И, наконец, важно понимать, что влага будет отводиться наружу за счет разницы между давлениями воздуха под мембранной курткой и снаружи. Поэтому если вы вздумаете сидеть без движения в сугробе, надеясь на «волшебную» мембрану, есть реальный шанс основательно простудиться. Достаточно просто более или менее активно двигаться (на всякий случай: ходьба – это тоже движение).
Теплообмен ребёнка
Мембрана хороша для детей, которые во время прогулок ведут себя достаточно активно, примерно от трех лет.
Нужно учитывать также и интенсивность теплообмена ребенка. Родители обычно знают, насколько ребенок склонен мерзнуть. Эта особенность должна приниматься во внимание при приобретении одежды с мембраной.
Для того, чтобы понять, тепло ребенку или он мерзнет, не обязательно на улице холодными, скорее всего, руками ощупывать его спину и шею. Достаточно дома, при раздевании, пощупать спину, шею и подмышки. Если подмышки влажные, а спина слишком горячая, необходимо уменьшить слои одежды на один. Если же слой под комбинезоном и так один, его нужно облегчить. В тех случаях, когда под комбинезоном один тонкий слой, лучше всего будет вообще его снять и сменить на более легкую верхнюю одежду.
Если подмышки ребенка прохладные, и шея и спина не просто прохладные, а холодные, необходимо поддеть под верхнюю одежду еще один слой или сменить комбинезон на более теплый.
Норма, когда шея и спина слегка прохладные или теплые, подмышки немного теплее и сухие.
Часто применяемое правило – одеть ребенка как себя и добавить еще один слой — подходит только для малышей в колясках. Активных детей на прогулку нужно одевать легче, чем родителей.
Физика и арифметика
Водостойкость ткани измеряется в миллиметрах водяного столба, и это значение показывает, какое давление воды на единицу площади может выдержать материал без пропускания ее внутрь.
В сущности, это попытка имитировать максимально сложные реальные условия – скажем, во время сильного ливня с ветром капли дождя, имея определенную массу, скорость и интенсивность, могут создавать довольно высокое давление воды на ткань. Или, например, опираясь локтем или коленом на мокрую поверхность, вы сами создаете это давление весом своего тела.
Для того, чтобы ткань выдерживала без промокания небольшой дождь, требуется водостойкость ок. 2.000 мм в. ст., дождь средней силы – 7.500, для самых экстремальных условий (очень сильный ливень, шторм) подходят ткани с водостойкостью не менее 20.000 мм. Для сравнения: максимальная водостойкость хлопка, например, составляет всего 500 мм водяного столба, синтетики без какой-либо специальной обработки – 1000 мм.
Что касается паропроницаемости, то ввиду относительной сложности измерений применяются разные методики. Суть их, в принципе, одна: опытным путем установить, какое количество влаги в виде пара проникает через единицу площади материала за единицу времени, например сколько граммов парообразной влаги пропускает один метр ткани за 24 часа. Разница методик состоит в разной степени учета прочих условий: температуры, относительной влажности окружающего воздуха и пр. Несложно понять, что при высокой физической активности (напр. бег на лыжах по пересеченной местности) с интенсивным потоотделением необходима очень высокая паропроницаемость мембранной ткани (до 20.000 г/м), средняя активность (скалолазание, горные лыжи) предполагает показатель ок. 10.000, низкая (ходьба пешком со средней скоростью) – от 3.000.
Мембрана используется и для изготовления обуви – спортивной, треккинговой, альпинистской и пр.
Какухаживать за одеждой с мембраной.
Есть мнение, что обычный стиральный порошок забивает мембрану. Однако мы знаем, что поры в мембране необычайно малы. Проблема в другом: порошок с отбеливателями, кондиционерами и прочими добавками смывает с ткани защитный слой, и она постепенно теряет водонепроницаемые качества. Усиливается нагрузка на саму мембрану, а микропористые типа гортекса этого не любят. Поэтому если у вас под рукой нет специального средства, возьмите любое жидкое. Даже мыло для рук подойдет. Или стружка хозяйственного мыла. Но это касается только авральных стирок.
Для следующих стирок купите средство для стирки мембранных тканей. Расход его очень мал – как правило, одной бутылки хватает на два года, ведь мембранку стирают редко. Чем меньше вы ее стираете, тем сохраннее вещь. В основном все загрязнения легко отмываются под краном или стираются тряпочкой. Загрязнения на светлых куртках застирывайте на руках хозяйственным или детским мылом, или некоторым количеством спец.средства. Вообще, если изделие качественное, его покрытие должно обладать грязеотталкивающими свойствами, но розовые или голубые рукава частенько становятся серыми. Средства для стирки мембраны продаются в любом хозяйственном отделе или в товарах для спорта: Domal Sport (голубая бутылка) или профессиональная линия NikWax.
Перед стиркой застегните все молнии и липучки. Замачивать изделие не надо, стирка - на температуре не выше 40 градусов, отжим - желательно на руках. Сушка: не пользоваться машинной сушкой, не сушить на батареях и теплонагревателях (предупредите воспитателей в садике!). Просто повесьте одежду на веревочку. Обрабатывать специальными пропитками детскую одежду для повседневной носки не нужно, такого ухода требуют горнолыжные костюмы, и обрабатывать тоже надо уметь.
Обувь с мембраной
Обувь с мембраной обладает долговременной водонепроницаемостью, и одновременно она способна "дышать"!
Большое преимущество перед традиционной обувью: влага не может проникнуть снаружи сквозь мембрану, а водяной пар – продукт естественного выделения пота из стопы – выходит наружу через микроскопические поры. Никакой сырости, никакой влаги, приятная температура и сухость ног гарантированны.
Мембрана позволяет поддерживать температуру внутри обуви на уровне 31 градуса. Поэтому ножки ребенка после прогулки бывают прохладными на ощупь – это не означает, что они замерзли! Дело в том, что при ходьбе, а особенно беге нога перегревается, а это вредно. Мембрана поддерживает постоянную температуру.
Gore-Tex (Гортекс)
Оф. сайт:
GoreTex отличается высокой водонепроницаемостью и при этом является дышащим материалом. Разработан фирмой W. L. Gore & Associates.
Основные свойства мембраны GORE-TEX:
- Долго сохраняет водонепроницаемость
- Активно дышит
- Чрезвычайно морозостойкая
- Исключительно устойчивая к изгибу
- Особо долговечная
Секрет в том, что мембрана GORE-TEX микропористая. На каждом ее квадратном сантиметре, что приблизительно соответствует площади ногтя, имеется 1,4 миллиарда мельчайших пор. Эти поры приблизительно в 20 000 раз меньше капли воды, и поэтому влага снаружи не способна проникнуть в обувь.
Мембрана GORE-TEX свободно пропускает пар. Ее поры примерно в 700 раз крупнее молекулы водяного пара, благодаря чему пар (пот) может свободно выходить из обуви.
В зависимости от модели обуви и от условий окружающей среды, стопа ноги в состоянии покоя выделяет за день около 1/4 чашки пота, а при повышенной физической нагрузке – даже до 1/2 чашки.
При недостаточной способности системы пропускать воздух внутри обуви скапливается неприятная влага. Для предохранения стопы от перегрева и переохлаждения образовавшаяся влага должна иметь возможность выходить наружу. Мембрана GORE-TEX даже при высокой физической нагрузке обеспечивает быстрый отвод водяного пара (пота) и, соответственно, приятный «микроклимат» в обуви.
Способность мембраны пропускать воздух:
Способность пропускать воздух – это физическое явление. Оно подчиняется совершенно определенным законам, которые в обуви проявляется следующим образом:
В нашей обуви существует так называемый микроклимат, который определяется температурой и влажностью. Как правило, в этом микроклимате концентрация молекул водяного пара выше, чем в окружающей среде. С ростом температуры и влажности эта концентрация увеличивается. Поэтому внутри обуви она почти всегда выше, чем снаружи.
Природа пытается ликвидировать эту разницу за счет диффузии, которая переносит водяной пар, то есть пот, изнутри наружу. Поскольку разность концентраций водяного пара с обеих сторон зависит как от температуры, так и от влажности, эффект пропускания пара действует при очень теплой и сухой атмосфере снаружи так же, как при холоде и сырости. Разумеется, условием для этого является способность материала пропускать пар, и как раз в этом проявляются уникальные преимущества мембраны: в ней использованы материалы, обеспечивающие оптимальную проницаемость для водяного пара.
Ноги в мембранной обуви могут дышать свободно!