Новый мембранный материал от компании The North Face
«Последние пару десятилетий мы носили одежду, к которой нужно было адаптироваться, — говорит генеральный директор подразделения горных видов спорта компании The North Face Скотт Меллин (Scott Mellin). — Теперь у нас есть одежда, которая адаптируется к нам».
Это громкое заявление связано с планами The North Face вывести на рынок осенью 2019 года одежду из мембранного материала собственной разработки с исключительно высокой паропроницаемостью. Авторы новинки, получившей название FutureLight (дословно — «свет будущего»), утверждают, что на современном рынке нет материалов даже с близкими дышащими свойствами.
Над этим мембранным материалом в The North Face работали в течение двух лет. Для него были придуманы как совершенно новые ткани для основы, так и методы придания им мембранных свойств. В результате была представлена технология изготовления мембранного покрытия, которая кардинально отличается от двух наиболее распространенных способов отделки.
Классические методы нанесения на ткань мембранного покрытия:
-
ламинирование ткани мембранной пленкой (так, к примеру, поступает GORE-TEX);
-
нанесение на ткань тонкого слоя жидкого полимера, который после высыхания превращается в мембранное покрытие.
Новый метод
Технология получения мембранного слоя, предложенная компанией The North Face, заключается в следующем: на тканевую основу наносятся тончайшие волокна полиуретана, а воздушные промежутки между этими волокнами выполняют функцию пор.
Разработчики The North Face заявили об уникальности FutureLight, тем не менее надо отметить, что в качестве его технологических аналогов можно рассматривать как уже хорошо известный Polartec NeoShell, так и AscentShell от компании Outdoor Research, представленный в 2018 году в куртке Interstellar.
По крайней мере, и в AscentShell, и в FutureLight используются если не идентичные, то очень похожие технологии получения полимерных нановолокон с помощью так называемого электроспиннинга (от англ. electrospun): тончайшие полимерные волокна вытягиваются из электрически заряженной струи полимерного раствора или расплава под воздействием электрических зарядов и после затвердевания образуют пленку в виде пространственной решетки, которая обладает мембранными свойствами.
Нанесение мембранного слоя на ткань чем-то напоминает печать на струйном принтере. В качестве запечатываемого материала выступает специальный текстиль, а «чернилами» служат уже упомянутые нановолокна — чрезвычайно тонкие полимерные «паутинки», наносимые на ткань с помощью множества миниатюрных сопел — их количество может достигать 220 тысяч. В результате такой «печати» на поверхности ткани формируется тончайшая эластичная мембранная пленка белого цвета.
Новая технология имеет ряд существенных преимуществ: например, используя различное количество сопел, можно получать разную плотность мембранного «рисунка», а значит, управлять характеристиками паропроницаемости. Уже сейчас The North Face заявляет о пяти артикулах мембран FutureLight и множестве специально разработанных тканей для этой мембраны, предназначенных для разных условий использования.
Принципиальным отличием новой технологии, которое и обеспечивает уникальную паропроницаемость, является чрезвычайно малая плотность мембранного слоя. Полиуретановые нановолокна образуют на поверхности ткани тонкий полимерный слой, примерно на 85 % состоящий из воздуха.
Если при описании обычной мембраны принято говорить о количестве пор на единицу площади мембранной пленки, то для FutureLight будет уместнее сказать о количестве, или плотности, нановолокон, формирующих мембранный слой на той же площади.
Схематическое сравнение плотности обычной мембраны и мембраны, собранной из нановолокон
Такая структура мембранного слоя позволяет достичь паропроницаемости MVTR на уровне75 000 г/м²/сут. Для сравнения: одна из самых дышащих мембран eVent имеет максимальное значение MVTR 30 000 г/м²/сут.
FutureLight позволяет воздуху проходить со скоростью около 0,04 м³/мин. Это очень высокий показатель для водонепроницаемой ткани. Для сравнения: одна из самых воздухопроницаемых тканей eVent имеет проницаемость 0,0056 м³/мин, а многие водостойкие ткани еще ниже — в диапазоне от 0,002 до 0,0025 м³/мин.
Осенью 2019-го The North Face планирует представить 37 видов изделий, изготовленных из FutureLight, — верхнюю одежду, однослойные палатки, а также перчатки и варежки. А к осени 2020 года компания надеется перевести всю свою высокотехнологичную продукцию на материалы FutureLight.
Компания потратила немалые средства, чтобы уйти от привычных решений на основе GORE-TEX и перейти к собственным запатентованным материалам, которые могли бы выделить бренд на фоне огромного количества изделий, являющихся технологическими клонами друг друга.
Не секрет, что одна из проблем многих мембранных ламинатов — их неспособность растягиваться. Мембрана FutureLight эластичная, что очень важно при создании одежды для физической активности с большой амплитудой движений.
Не остался обойден вниманием и вопрос экологии. Компания отмечает, что все ткани для новой мембраны производятся из переработанных материалов, а в отделке DWR отсутствуют фторсодержащие компоненты.
Резюме
-
Новая технология получения мембранной пленки с помощью электроспиннинга (или наноспиннинга) позволяет создавать пространственную структуру, состоящую из сверхтонких полимерных волокон. FutureLight — пример мембраны нового типа.
-
Преимущества FutureLight: высокая дышимость, эластичность, возможность задавать водоотталкивающие и паропропускающие характеристики уже на стадии ее производства.
-
На момент публикации этой статьи на рынке присутствует как минимум еще два мембранных материала, произведенных по схожей технологии, — AscentShell от компании Outdoor Research и NeoShell от Polartec.
-
К возможным недостаткам мембран такого типа можно отнести тот факт, что они плохо переносят многократные изгибы и склонны к отслаиванию. Кроме этого, показатели дышимости TNF FutureLight указываются по методике B1, дающей результаты, трудно сопоставимые с другими методами измерений, а цифры по водонепроницаемости не приводятся.
-
Можно предположить, что все разработки в этой области имеют большой потенциал для развития и в перспективе могут заметно повлиять на рынок одежды из мембранных материалов.