Мембранная ткань

Мембранная ткань — это многослойный композитный материал, обладающий способностью пропускать водяной пар (испарения тела) изнутри наружу, но при этом препятствовать проникновению воды снаружи. Основным функциональным элементом является тонкая полимерная плёнка (мембрана), которая ламинируется на лицевую ткань или встраивается между внешним слоем и подкладкой. Мембранные ткани широко применяются в производстве верхней одежды для активного отдыха, спорта, туризма, а также в спецодежде и обуви.

История

Первые разработки в области водонепроницаемых, но дышащих материалов относятся к середине XX века. В 1969 году американские учёные Роберт Гор и его сын Боб Гор (компания W. L. Gore & Associates) создали политетрафторэтиленовую (PTFE) мембрану, получившую название Gore-Tex. В 1976 году была выпущена первая коммерческая партия одежды с этой мембраной. В 1980-х годах технология была усовершенствована: мембрану стали ламинировать на ткань, что повысило её износостойкость.

В 1990-х годах появились альтернативные разработки на основе полиуретана (PU), например, от компаний Sympatex, Toray (Dermizax) и других. В России мембранные ткани начали активно использоваться в производстве одежды с 2000-х годов, преимущественно в сегменте спортивной и туристической экипировки. Крупные российские производители, такие как «Сплав», «Red Fox», «Барс», начали выпускать изделия с мембранами собственных разработок или на основе зарубежных материалов.

Устройство и принцип действия

Мембранная ткань состоит из трёх основных слоёв:

Внешний слой — лицевая ткань (обычно нейлон, полиэстер или их смеси), обеспечивающая механическую прочность, защиту от истирания и внешних воздействий. Часто обрабатывается водоотталкивающей пропиткой (DWR — Durable Water Repellent), чтобы вода скатывалась с поверхности.
Мембрана — тонкая полимерная плёнка (толщиной от 10 до 50 мкм), которая является ключевым элементом. Она может быть выполнена из:

Политетрафторэтилена (PTFE) — микропористая структура, поры которой меньше капель воды (диаметр 0,1–0,5 мкм), но больше молекул водяного пара (диаметр около 0,0004 мкм). Это обеспечивает пропускание пара, но блокирует воду.
Полиуретана (PU) — гидрофильная мембрана, которая не имеет пор, но пропускает пар за счёт химического связывания и переноса молекул воды через полимерную цепь.
Комбинированных материалов — например, PTFE с гидрофильным покрытием для улучшения дышащих свойств.

Внутренний слой — подкладка (обычно трикотажное полотно), защищающая мембрану от механических повреждений и обеспечивающая комфорт при носке.

Принцип действия основан на разнице парциального давления водяного пара: внутри одежды (под мембраной) парциальное давление выше, чем снаружи, что заставляет пар двигаться наружу. Мембрана пропускает только молекулы пара, но задерживает жидкую воду.

Классификация

По типу мембраны

Микропористые (PTFE) — высокая паропроницаемость, но требуют защиты от загрязнений, которые могут забить поры.
Гидрофильные (PU) — менее чувствительны к загрязнениям, но могут иметь более низкую паропроницаемость при высокой влажности.
Комбинированные — сочетают свойства обоих типов.

По конструкции

Двухслойные (2L) — мембрана ламинирована на внешнюю ткань, внутренняя сторона мембраны остаётся открытой (защищается сетчатой подкладкой или свободной подкладкой). Лёгкие, гибкие, но менее прочные.
Трёхслойные (3L) — мембрана зажата между внешней тканью и внутренней подкладкой, все слои склеены. Наиболее прочные и долговечные, но менее эластичные.
Двухсполовинные (2.5L) — внешняя ткань с мембраной, на внутреннюю сторону которой нанесён защитный слой (например, точечный принт). Лёгкие, компактные, средняя прочность.

По назначению

Для активного отдыха и спорта — высокая паропроницаемость, лёгкость (например, Gore-Tex Active, Polartec NeoShell).
Для городской одежды — баланс между защитой от дождя и комфортом, часто с утеплителем (например, Sympatex, Event).
Для экстремальных условий — максимальная водонепроницаемость, прочность (например, Gore-Tex Pro, Toray Dermizax NX).

Характеристики

Основные показатели мембранных тканей:

Водонепроницаемость — измеряется в миллиметрах водяного столба (мм в. ст.). Для дождевой одежды требуется не менее 5000 мм, для экстремальных условий — от 20 000 мм. Стандарт ISO 811.
Паропроницаемость — измеряется в граммах на квадратный метр за 24 часа (г/м²/24ч). Для активного использования — от 5000 г/м²/24ч, для интенсивных нагрузок — от 10 000 г/м²/24ч. Методы измерения: MVTR (метод с чашкой) и RET (сопротивление испарению).
Воздухопроницаемость — для мембранных тканей обычно минимальна (менее 1 л/м²/с), что обеспечивает ветрозащиту.
Вес — от 150 до 400 г/м² в зависимости от конструкции.

Применение

Мембранные ткани используются в:

Верхней одежде — куртки, брюки, комбинезоны для туризма, альпинизма, лыжного спорта, бега, велоспорта.
Обуви — треккинговые и горные ботинки, кроссовки для бега по пересечённой местности.
Спецодежде — для работников на открытом воздухе (строители, нефтяники, лесники), где требуется защита от дождя и ветра при сохранении комфорта.
Снаряжении — палатки, спальные мешки, рюкзаки (для защиты содержимого от влаги).

Преимущества и недостатки

Преимущества:

Защита от дождя, снега и ветра.
Выведение пота и испарений, предотвращение перегрева и переохлаждения.
Лёгкость и компактность (по сравнению с резиновыми или ПВХ-материалами).
Долговечность при правильном уходе.

Недостатки:

Высокая стоимость (особенно у премиальных брендов, таких как Gore-Tex).
Требует специального ухода: стирка только специальными средствами, регулярное обновление DWR-пропитки.
Со временем мембрана может забиваться грязью или маслами, снижая паропроницаемость.
В условиях высокой влажности (например, при сильном дожде) паропроницаемость может снижаться.

Уход

Для сохранения свойств мембранной ткани рекомендуется:

Стирать при температуре не выше 30–40 °C, используя жидкие средства для мембранных тканей (например, Nikwax Tech Wash, Grangers Performance Wash).
Не использовать кондиционеры, отбеливатели, агрессивные пятновыводители.
Сушить в расправленном виде, вдали от источников тепла (батарей, обогревателей).
Регулярно обновлять водоотталкивающую пропитку (DWR) с помощью аэрозолей или пропиток (например, Nikwax TX.Direct, Grangers Extreme Wash-In).
Не гладить, не отжимать в стиральной машине.

Интересные факты

Первая мембрана Gore-Tex была создана случайно: Роберт Гор обнаружил, что при быстром растяжении нагретого PTFE образуется микропористая структура.
В 2010-х годах компания Gore выпустила мембрану Gore-Tex Shakedry, которая не требует внешнего слоя ткани — мембрана сама является лицевой поверхностью, что снижает вес и улучшает дышащие свойства.
В России мембранные ткани производятся, в частности, компанией «Чайковский текстиль» (бренд «Мембрана»), а также используются в продукции «Сплав», «Red Fox», «Барс».
Некоторые мембраны, например, Sympatex, являются полностью перерабатываемыми и не содержат PTFE (полиуретан на биологической основе).

Источники

W. L. Gore & Associates. История и технология Gore-Tex. 2023.
Toray Industries. Технические характеристики мембран Dermizax. 2022.
Sympatex Technologies. Принцип действия гидрофильных мембран. 2021.
ГОСТ Р 57421-2017 «Ткани мембранные. Общие технические условия».
Журнал «Снаряжение» (Россия). Обзор мембранных тканей для активного отдыха. 2020.
Интервью с технологами компании «Сплав» (Россия). Особенности производства мембранной одежды. 2021.

BFOmetr — база данных и аналитика по компаниям России.

На главную BFOmetr →