- strat subțire de material pe bază de polimer
- grosimea membranei este de ordinul micrometrilor
- are ca scop menținerea apei la exterior, însă permite trecerea vaporilor de apă spre exterior
- protejează împotriva pătrunderii vântului la interior
Clasificarea în funcție de prelucrare:
conectarea membranei cu stratul superior sau cu căptușeala – membrana este laminată doar pe stratul exterior, iar la interior de obicei este acoperită de o căptușeală care nu poate fi îndepărtată
membrana este plasată liber între materialul exterior și căptușeală – membrana este plasată liber între căptușeală și materialul exterior, fără a fi utilizată laminarea, motiv pentru care poate fi detașată
Clasificarea în funcție de tehnologiile de respingere a umezelii:
Membranele microporoase funcționează pe principiul unui anumit raport între dimensiunea porilor și mărimea picăturilor și vaporilor de apă. Porii sunt permeabili pentru vaporii de apă, însă pentru picăturile de apă sunt prea mici, de ex. Gore-Tex
Membranele hidrofile (neporoase) nu au pori. Apa condensată (transpirația) de la interiorul membranei este distribuită în propriul material și transportată chimic spre exterior, de ex. Sympatex
Impermeabilitatea se măsoară cu ajutorul coloanei de apă – pentru îmbrăcămintea moto de la aprox. 5 000 până la 30 000 mm
Respirabilitatea este capacitatea de a elibera vaporii de apă produși de corpul uman, către exterior – pentru îmbrăcămintea moto aprox. 2 000 până la 10 000 g/m2/24 h.
Materiale cu membrană sau simple membrane
Materialele cu membrană sunt concepute prin adăugarea unei membrane pe o țesătură. Prin membrană înțelegem un strat subțire de polimer. Grosimea membranei este de ordinul micrometrilor. Materialele cu membrană sunt adesea denumite ca laminat datorită faptului că laminarea este utilizată pentru lipirea membranei de țesătura de susținere (cu excepția celor menționate mai jos). Membrana are ca rol respingerea apei, însă permite trecerea valorilor de apă. Ca material pentru membrană cel mai adesea se utilizează politetrafluoroetilenă (PTFE), poliester (PES) sau poliuretan (PU). Materialele cu membrană se clasifică în funcție de procesul de îmbinare a membranei cu partea exterioară sau căptușeala, eventual membrana poate fi plasată liber între material și căptușeală. Se clasifică în:
a) Laminate cu două straturi
Membrana este laminată doar pe materialul exterior, iar la interior este acoperită cu o căptușeală. Căptușeala previne deteriorarea membranei și contactul membranei cu corpul. Desigur, prin procesul de laminare se reduc parametrii inițiali de impermeabilitate și respirabilitate ai membranei, însă se îmbunătățește rezistența la uzură, datorită rezistenței stratului exterior. Rezultatul este un material confortabil, plăcut la atingere și funcțional.
b) Construcție cu membrană liberă sau z-liner
Nu se folosește deloc procesul de laminare. Membrana este plasată liber între căptușeală și materialul exterior. Este un mod aparte de păstrare a parametrilor membranei, în special respirabilitatea. Respirabilitatea spațiului dintre membrană către exterior este limitată de materialul exterior. Această construcție este compatibilă cu orice tip de croi chiar și pentru materialele care sunt dificil de laminat sau pentru cele care creează probleme cusăturile lipite. Se utilizează adesea pentru îmbrăcămintea la modă, mănuși sau încălțăminte. Membranele pot fi combinate cu materiale pe baza a două principii sau tehnologii de transportare a umezelii. Principiile se pot completa reciproc.
Z-liner
În funcție de principiul de transportare clasificăm membranele în microporoase sau hidrofobe (neporoase):
Membranele microporoase funcționează pe principiul unui anumit raport între mărimea porilor și cea a moleculelor de apă și a vaporilor. De obicei se menționează că porii membranei sunt de aproximativ de 20 000 de ori mai mici decât picăturile de apă și de 700 de ori mai mari decât moleculele vaporilor de apă. Astfel, porii sunt permeabili pentru moleculele de vapori, însă sunt prea mici pentru picăturile de apă. Mărimea porilor este de ordinul zecilor de micrometri. Membranele microporoase ating valori înalte de respirabilitate (peste 20 000 g/m2/24 h) și o coloană de apă (de peste 30 000 mm). Membranele microporoase au însă și câteva dezavantaje. În timpul utilizării, porii pot fi înfundați cu impurități, particule de grăsime sau sare. Din acest motiv, producătorii materialelor utilizează diverse tratamente. Însă importantă este întreținerea adecvată, pentru care este necesară folosirea soluțiilor corespunzătoare care nu lasă reziduu în material, care ar putea apoi afecta funcționalitatea. Printre cele mai cunoscute membrane microporoase face parte Gore–Tex.
Membranele hidrofile (neporoase) funcționează pe un principiu diferit. Membrana hidrofilă nu are pori, este vorba despre o peliculă omogenă lipsită de pori. Transferul umezelii este bazat pe principiul fizico-chimic, unde apa, pentru o anumită perioadă, devine parte a membranei (legarea moleculelor de apă de materialul membranei). Este un principiu de transferare a vaporilor, similar cu cel al schimbului de substanțe prin membrana celulară a organismelor vii. Apa condensată (transpirația) de pe interiorul membranei este transportată către propriul material și chimic transportată către exterior. Avantajele sunt: transport minim, elasticitate îmbunătățită și transfer chiar și în faza lichidă și valori înalte a coloanei de apă (peste 30 000 mm). Dezavantajul este transferul nul de gaze. Membranele hidrofile sunt uneori denumite ”inteligente”. Cu cât mișcarea este mai intensivă și cu cât mai mult transpirăm, cu atât crește și temperatura corporală. Datorită temperaturii înalte moleculele din stratul hidrofil se mișcă mai repede, distanța dintre ele se mărește, iar capacitatea de eliminare a vaporilor crește proporțional. Membranele hidrofile sunt de obicei ascunse între materialul exterior și cel interior. În cazul membranelor, acesta este un laminat clasic cu trei straturi. Întreținerea este simplă și, de obicei, este suficientă spălarea cu detergenți clasici la o temperatură de 30°C. Printre cele mai cunoscute materiale neporoase face parte Sympatex din PES modificat.
Rezistența la apă
Materialele rezistente la apă au valori ale coloanei de apă mai mari de 1 300 mm, însă în realitate ne întâlnim cu valori mult mai ridicate. Impermeabilitatea totală este apoi garantată de cusăturile lipite cu o bandă specială sau cu tehnologii noi de îmbinare a materialelor (tehnologie modernă fără cusături).
Impermeabilitate
Prin impermeabilitate se înțelege capacitatea de a rezista pătrunderii apei la interior. Este indicată de înălțimea coloanei de apă, la care materialul permite trecerea primelor picături de apă. Cu cât coloana de apă este mai înaltă, cu atât este mai ridicat nivelul impermeabilității. Cel mai adesea se măsoară cu ajutorul testului static pentru coloana de apă în conformitate cu ISO 811 care indică presiunea hidrostatică convertită definită în metri coloană de apă (msw). Important este să vă amintiți că impermeabilitatea indică valoarea propriului material și nu a produsului în sine. În realitate, impermeabilitatea poate fi afectată negativ de aspectele constructive ale modelului de îmbrăcăminte, cum ar fi cusăturile, fermoarele, gluga, etc. În plus, trebuie menționat faptul că este vorba despre un test static, care nu simulează efectele dinamice care apar în timpul purtării obișnuite. În general, un material cu coloană de apă de peste 1,3 msw poate fi considerat ca impermeabil, însă în realitate, pentru îmbrăcămintea moto valoarea se situează între 5 și 20 msw. În realitate, materialele îmbrăcămintei sunt supuse unor solicitări mult mai mari.
Respirabilitate
Respirabilitatea este capacitatea de permeabilitate a vaporilor de apă, produse de corpul uman, către mediul exterior. De obicei, respirabilitatea este indicată ca proprietatea materialului de a ”respira”, lucru care este inexact, deoarece doar unele materiale care permit transportul umezelii, permit și transferul gazelor (citiți mai sus despre membranele hidrofile). Descrierea și măsurarea respirabilității este un domeniu problematic, în care valoarea indicată servește mai degrabă la compararea între produse, chiar și de la același producător, decât la descrierea situației reale. Respirabilitatea este dependentă de situația climatică înconjurătoare și sunt mulți factor care intră în joc.
Respirabilitatea măsurată prin metoda MVTR (Moisture Vapor Transmission Rate) este indicată în unitatea g/m2/24 h. Indică câte grame de vapori se pot evapora pe un metru pătrat de material în 24 de ore (MVTR). Pentru a vă face o idee, indicăm cantitatea de vapori de apă pe care o produce corpul uman în timpul unor activități tipice. Atunci când merge, corpul produce până la 10.000 g/m2/24 ore (aproximativ 10 litri de apă pe 24 de ore), atunci când aleargă până la 25.000 g/m2/24 ore și chiar 35.000 g/m2/24 ore în timpul unui efort fizic extrem.
În realitate trebuie să acceptăm faptul că totul este limitat de legile fizicii. Umezeala poate fi eliminată din îmbrăcăminte doar dacă are condițiile necesare pentru a face acest lucru. Dacă umiditatea din interior și cea din exterior este aceeași, umezeala de la interior nu va fi eliminată și nici măcar de cel mai bun material. Același lucru se întâmplă și cu gradul de transpirație și respirabilitatea. Materialul respirabil va permite umezelii produse să fie eliminată optim spre exterior, dar nu va limita producția efectivă de transpirație de către organism. Respirabilitatea este ajutată în mare măsură de ventilație, motiv pentru care, de exemplu, chiar și cele mai bune geci sunt confecționate cu orificii pentru o mai bună ventilație.