Технологии
    Основы

    Основные типы мембранных конструкций

    Принципиальные схемы и конструктивные особенности различных видов мембран

    Современные климатические мембраны — это сложные многослойные материалы, которые отличаются как по своим характеристикам, так и по назначению. О конструктивных особенностях и специфических различиях мембран — в этом материале

    Мембрана

    В статье «Чудеса в решете, или Что такое климатическая мембрана» мы рассказали о двух базовых типах мембран — поровом и беспоровом. На практике любая климатическая мембрана в одежде является либо поровой, либо беспоровой, либо комбинированной, то есть включающей в свою конструкцию оба базовых типа.

    Конструкции мембран в одежде*

    Принципиальная схема любой мембраны в одежде выглядит просто: между наружным и внутренним слоями ткани, каждый из которых является водо- и паропроницаемым, помещается мембранный материал, который препятствует проникновению воды под одежду, но позволяет выходить наружу пару.Принципиальная схема мембранного слоя

     Принципиальная схема мембранного слоя в одежде

    Однако реальные мембраны в одежде обычно имеют более сложное строение. Их производители стараются учесть специфические требования самых разных групп потребителей — от профессиональных спортсменов до тех, кто ограничивается лишь утренними пробежками. Результатом такого подхода является многообразие мембран, каждая из которых позиционируется как едва ли не самая лучшая из представленных на рынке.

    Мы не будем спорить с производителями, а просто попытаемся классифицировать их продукцию, определив ключевые особенности и свойства различных типов мембранных конструкций.

    Мембраны-ламинаты и мембраны-покрытия

    Ламинаты (laminated) являются самостоятельным пленочным материалом. Сами по себе они не обладают достаточной механической прочностью, поэтому для достижения стабильности характеристик и долговечности их приклеивают к другим материалам, входящим в конструкцию одежды, — внешним и внутренним тканевым слоям и специальным подкладкам.

    Покрытия (coating) наносятся на слой ткани в жидком виде. После высыхания они образуют с тканевой основой единый композитный слой, обладающий необходимыми мембранными свойствами.

    С потребительской точки зрения принадлежность мембраны к группе ламинатов или покрытий особого значения не имеет, поэтому требовать у продавца детальную информацию на эту тему вряд ли стоит.

    Количество слоев в мембранном «бутерброде»

    Мембраны могут быть двух- и трехслойными или иметь промежуточную конструкцию — 2,5-слоя. Также, в зависимости от назначения мембранной одежды, применяются разные способы интеграции мембраны в изделие.

    Двухслойная мембрана — это такая конструкция, в которой слой мембранного материала соединен со слоем ткани. Обычно этот слой ткани в одежде является наружным, а мембранная пленка приклеена к нему изнутри. Так выглядят большинство простых двухслойных мембран. Мембранный слой в них может быть как поровым или беспоровым, так и комбинированным.Двухслойные мембраны

    Двухслойные мембранные конструкции

    В двухслойной конструкции мембранный слой механически защищен тканью только с «уличной» стороны, поэтому с внутренней стороны часто используется защитная подкладка, сетка или специальное покрытие, которые предохраняют мембрану от повреждений изнутри. Двухслойную мембрану с дополнительным защитным покрытием иногда называют 2,5-слойной.Двухслойные мембраны с защитой

     Двухслойные мембранные конструкции с защитой

    Двухслойная мембрана без дополнительной защиты также используется в одежде с утеплителем, слой которого выполняет защитные функции, предохраняя мембрану от механических воздействий изнутри. В таких случаях мембранное покрытие сначала соединяется со слоем легкой ткани и уже затем эта двухслойная конструкция свободно размещается между наружным и внутренними слоями одежды.

    Трехслойная мембрана отличается от двухслойной тем, что мембранный слой прикреплен не к одному слою, а вклеен между двумя слоями ткани — наружным и подкладочным, образуя с ними одно целое. Такая трехслойная конструкция прочнее и надежнее, так как в ней мембрана защищена с обеих сторон.Трехслойные мембраны

     Трехслойные мембранные конструкции

    Поскольку оба вида мембран, и поровые, и беспоровые, имеют свои достоинства и недостатки, производители часто объединяют их в одной конструкции для улучшения характеристик. Так  получаются комбинированные мембраны.

    Комбинированная мембрана — это конструкция, в которой мембранный слой объединяет в себе поровую и беспоровую мембраны. При производстве комбинированной мембраны к ткани сначала прикрепляется поровый слой, а затем на него наносится беспоровый. Комбинированная мембрана, так же как одиночные поровая или беспоровая, может применяться в составе двух- или трехслойной мембранной конструкции.

    Комбинированные мембраны

    Комбинированные мембраны

    Если предполагается  использование мембраны в качестве самостоятельного слоя, то такая одежда обычно имеет в своем названии английский термин “shell”, что переводится как оболочка, скорлупа, раковина. Также можно услышать термин “hardshell”, применяемый к верхним слоям outdoor-одежды, если речь идет, например, о штормовках.

    К важным особенностям некоторых видов мембран относится также их способность растягиваться. Это позволяет использовать такие мембраны в одежде со стрейчевыми свойствами.

    Характеристики любой мембраны, применяемой в одежде, зависят не только от ее конструкции, но и от множества других факторов, среди которых толщина мембранного слоя и его однородность, тип материала и структура тканевой основы мембраны, качество ламинации и многие другие. Наиболее продвинутыми и сбалансированными характеристиками обладают, как правило, трехслойные комбинированные мембраны. Правда, они при этом несколько тяжелее и обычно дороже.

    Выбирая мембранную одежду, следует помнить, что ее эффективность будет в первую очередь зависеть от конкретных условий эксплуатации. Экстремальная штормовка hardshell вряд ли подойдет для оздоровительного бега, а легкая мембранная курточка для велопрогулок не поможет вам во время восхождения. Учитывайте назначение мембранной одежды — и тогда ее достоинства не превратятся в недостатки.

    Классификация по сырью для производства мембран

    Для понимания принципа действия мембран и выбора мембранной одежды название и химическая формула используемого для производства мембраны материала значения не имеют. Тем не менее отметим, что для производства мембран применяются:

    • полиуретан (PU)

    • политетрафторэтилен(PTFE). Известен также как тефлон, или фторопласт-4

    Полиуретановыми могут быть как поровые, так и беспоровые мембраны, а PTFE используется только для производства поровых. В комбинированных трехслойных мембранах поровый ламинат из PTFE может быть защищен беспоровым слоем полиуретана.

    Резюме

    • Производители постоянно совершенствуют мембраны и технологии их производства, предлагая продукцию для самых разных групп потребителей outdoor-одежды.

    • Лучшей мембраной является та, которая применяется по назначению, то есть соответствует климатическим условиям и виду активности.

    __________________________________

    *  Мы не можем гарантировать, что все термины, используемые в данной статье, соответствуют терминологии производителей или продавцов изделий с климатическими мембранами.

     

    Поделиться: