Конструкция современной мембранной ткани
Привет, уважаемые читатели!
С вами снова ваш инструктор пешего туризма, и сегодня мы поговорим про защиту от осадков/ветра и собственного пота в условиях похода. НО, честно говоря, полагаю, что данная статья будет полезна и в целом для общего понимания погодной защиты в любых условиях. Статью я основываю на личном опыте и информации из интернета (статьи других авторов, англоязычные материалы с REI, Decathlon и т.п. и, прости Господи, википедии). Содержание будет следующее: в введении разберемся, зачем вообще нам нужна водонепроницаемая ткань, затем разберем матчасть, нюансы при покупке, а в конце обсудим спорные моменты и медицинские/экологические проблемы.
Добавлено в процессе написания статьи: вообще хочется еще и слегка помочь уметь разбираться самостоятельно, потому что в туристическом магазине во всем их ассортименте без 100г не разберешься.
Введение
Какие опасности нам приносит погода? Это, как правило, ветер и осадки (дождь, снег, снегодождь, град). Основная проблема заключается именно в совместном воздействии влаги и ветра. Влага, испаряясь с поверхности нашего тела, забирает тепло. Это приводит к гипотермии, если наше тело не успевает произвести БОЛЬШЕ тепла, чем оно ТЕРЯЕТ.
Вторая проблема: утепляющие волокна, будь то пух или синтетический пух, от влаги слипаются и теряют в объеме. Теплоизоляционные свойства зависят от способности волокон материала задерживать нагретый воздух в своей толще. Вода, в первую очередь, отлично проводит тепло (читай, теряет тепло наружу), а во-вторых, уменьшает вышеупомянутый объем теплоизоляционного материала.
Значит, если мы хотим жить, нам надо держать сухими себя и утепляющую нас одежду.
Тогда берем полиэтиленовую пленку с теплицы, чтобы защитить себя от погоды? Ветер через нее не проходит, а дождь и влага подавно! Но есть один нюанс. Во время физической активности наш организм перегревается и производит пот, чтобы его сдуло и нас охладило. К сожалению, под полиэтиленовой пленкой пот не сдувается, а накапливается. Затем промачивает всю одежду ИЗНУТРИ и мы снова мерзнем. :(
Было бы идеально, если бы можно было пот выпускать наружу, а влагу не впускать внутрь.. Вот американец Роберт Гор (Название Гортекс от его фамилии и пошло) на свой работе в DuPont заметил, что при резком растягивании политетрафторэтилена (тефлона) образуется тонкая пленка с кучей пор. Получаемые поры проницаемы для водяного пара, но не для воды в жидком виде. За его избирательную проницаемость, полученный материал назвали мембраной Gore-Tex. Когда патент Роберта Гора истек, мембраны стали делать все, кому не лень. Кроме того, кроме оригинальной технологии растягивания тефлона, мембраны стали делать из других материалов и с применением других технологий.
Роберт улыбается и продает вам растянутый тефлон
Матчасть
Вернемся к общим понятиям.
Ткани, как правило, сами по себе всегда пропускают воду. Чтобы сделать их водонепроницаемыми, производители идут двумя путями:
Водоотталкивающие покрытия. ДЕШЕВЛЕ
Если промазать ткань водоотталкивающим материалом (силикон, воск, парафин, масло и др.), вода перестанет впитываться в ткань, что делает ее фактически водонепроницаемой. Качество и степень водонепроницаемости зависит от материала и его свойств.
Композитные ткани (то, что мы называем мембранной тканью) ДОРОЖЕ
Чтобы сохранять дышащие свойства мембраны, ее создают очень тонкой (около 0.01мм). В таком виде она легко рвется и стирается. Для защиты от механических повреждений мембрану стали склеивать с защитными тканями и покрытиями. Комбинации могут быть разными, мы к этому вернемся.
Как определить водонепроницаемость?
Нет, водонепроницаемость не проверяют с помощью душевой лейки, как это любят делать продавцы горпкорщины (ЩИТО?). Существует гидростатический тест ISO 811:2018. По нему берут тестируемую ткань, герметично натягивают ее на емкость с водой, нагнетают давление и смотрят на сухую сторону. Как только на ней проступают 3 капли, тест останавливают и фиксируют максимальное давление в миллиметрах водяного столба. Технически ткань считается водонепроницаемой, если она набирает выше 1000mmH2O. Капли дождя с средним ветром могут создавать давление в ~2000mmH2O, ураганный ветер и ливень могут достигать ~7000mmH2O.
Капли влаги проступают во время теста (уже больше 3-х)
10000mmH2O водонепроницаемости в одежде обычно хватает, чтобы использовать в хороший дождь. Для шторма я бы рекомендовал 20000mmH2O и выше.
У палаток MSR Hubba Hubba рейтинг водонепроницаемости достигает 1200mmH2O, что, на первый взгляд, мало. Что не помешало палатке обрести легендарный статус. В своей статье они поясняют это попыткой найти золотую середину в используемых тканях по трем показателям: вес, прочность на разрыв, водонепроницаемость. Слишком легкая ткань легко рвется, прочная ткань будет тяжелой, толстый слой водонепроницаемого покрытия будет трескаться при упаковке палатки в чехол и снижает прочность ткани.
Как определить паропроницаемость?
Тут применяются 2 стандарта, RET (Résistance évaporative thermique - сопротивляемость мембраны к водяному пару) и MVTR (Moisture Vapor Transmission Resistance - вес пара, проходящий через мембрану за 24 часа). Чем выше RET, тем ниже MVTR, и тем тяжелее пару проходить через ткань.
Стандарты ISO11092 для RET и ISO2528 для MVTR
По данным из различных исследований, при крайне интенсивной нагрузке, человек может производить до 2-2.5л пота в час, или 48000-60000g/24h. Но это всем телом, а мы только куртку смотрим. Считается, что паропроницаемость выше 20000g/m2/24h будет достаточно для туризма. Ниже 5000 уже можно называть клеенкой, если вы собираетесь использовать ее во время физических нагрузок.
Тут важно упомянуть типы мембран. Оригинальная мембрана Гортекс была поровой гидрофобной мембраной из растянутого PTFE (дороже, нежнее, лучше пропускает пар). Они основаны на том, что отталкивают воду, но вытесняют пар. Сравнительно новой технологией создания поровых мембран можно назвать электроспиннинговые поровые мембраны. Их создают путем напыления микросетки из полиуретана - Polartec NeoShell и The North Face Futurelight. Так же есть беспоровые гидрофильные мембраны, накапливающие жидкость на своей поверхности, и, за счет градиента давления пропускают молекулы воды на другую сторону (дешевле, прочнее, хуже пропускают пар - типа Dermizax NX). Комбинированные мембраны являют собой бутерброд из двух типов мембран, для цели взять лучшее из обоих миров (современные мембранные ткани Goretex).
Слойность композитной ткани
Перед названием используемой мембраны вы сможете увидеть цифры с буквой "L": 2L, 2.5L, 3L. Это значит, сколько слоев используется в данном композитном бутерброде. Пойдем от самой толстой трехслойной ткани. Для максимальной защиты мембраны от повреждений, ее склеивают с защитной тканью с ОБЕИХ сторон (ткань-мембрана-ткань). Что надежно, долговечно, но тяжело. Ради экономии веса сделали двухслойную мембрану (2L), где мембрану защитили тканью только с внешней стороны (ткань-мембрана). Что непрочно к трению изнутри, но легче. Затем подумали и решили напылить защитное покрытие вместо внутренней ткани, чтобы хотя бы как-то защитить мембрану от повреждения. Получилось что-то среднее. Назвали 2.5L мембранной тканью (ткань-мембрана-напыление). Это классическое представление о слоях мембраны.
Shakedry как бы намекает, что создана для бегунов и велосипедистов
Есть еще интересное ультралегкое решение - Goretex Shakedry, где ребята из Гортекс решили "а ну ее, эту защитную ткань" и оставили мембрану снаружи, без внешнего слоя ткани (мембрана-ткань). Что получилось? Невероятная паропроницаемость свыше 80000g/m2/24h, и невероятная хрупкость. Что круто - используемая мембрана сама по себе гидрофобна и не требует обновления пропитки DWR (об этом далее). Но она олеофильна, так что впитывает в себя секрет сальных желез человеческого тела. Ребята из Columbia решили сделать свой проект, но прочнее. Так понимаю, что они инвертировали 2.5L мембрану (напыление-мембрана-ткань), что дало дышимость ниже Shakedry, но большую прочность. Назвали OutDry Extreme, она тоже не требует DWR пропитки.
OutDry намекает, что рюкзак им нипочем. Таких официальных фото с ShakeDry и рюкзаком вы не найдете. Andrew Skurka не считается, он про это целую статью написал.
Забавно, как маркетологи брендов зашивают ограничения в промо материалы своей продукции. Например, если поискать в интернете по запросу "Goretex shakedry", вы не найдете промо фото с рюкзаком на плечах модели, что подразумевает, что компания не предполагает внешнее трение на этой мембранной ткани. А вот "columbia outdry extreme" выдает промо фото в рюкзаке уже чаще.
Водоотталкивающие покрытия - DWR (durable water repellency)
Поровая мембрана будет гидрофобной по определению, но как защитить от впитывания влаги наружний слой защитной ткани? Водоотталкивающие свойства ткани придают с помощью покрытия ее водоотталкивающей (гидрофобной) пропиткой. Данное покрытие постепенно смывается водой, отшелушивается от трения, разлагается от воздействия ультрафиолета. Чтобы мембранная ткань продолжала работать как задумано, нужно пропитку наносить заново. Если вода не собирается на поверхности одежды в легко стряхиваемые капельки, а впитывается - время обновить пропитку (протестируйте в душе).
Вот такие капельки - признак живого DWR покрытия
На б/у маркетплейсах продаются дешевые копии именитых брендов и часто в видео можно увидеть тест на водонепроницаемость. Да, DWR пропитка есть, но это не значит, что там есть хоть сколько-то сносная мембрана. Поэтому новая Arcteryx Beta LT на авито НЕ МОЖЕТ стоить 8 тыщ.
Бренды, названия, как в них разбираться
Тут все упирается в бабки и очень похоже на фармацевтическую отрасль. Мембрана это как Ибупрофен. Goretex это оригинальный ибупрофен под брендовым названием Бруфен. Dermizax, eVent, D'Fusion, StormGuard это дженериковый ибупрофен под брендами Нурофен, Адвил, Мотрин.
Сразу предупрежу, в лекарствах важно принимать оригинальный препарат. В мембранах все попроще. Не мог использовать это сравнение и не вставить это предупреждение. Клинфармакологи и моя совесть запинают.
Современные бренды это, как правило, дизайнеры одежды, они не производят все ткани и составляющие с нуля, все остальные технологии производства тканей, мембран и прочих частей они покупают у других компаний. К примеру, компания Mountain Hardwear хочет произвести мембранную куртку. Чтобы на ней был крутой шильдик Goretex, она должна обратиться за покупкой лицензии на производство мембранной композитной ткани к компании Goretex. Хоть уже и давно известно, как производится мембранная ткань, но известное имя и желание покупателя довериться именно гортексу, заставляет компанию идти на этот шаг. Как правило, это характеризует самую дорогую линейку мембранной одежды у любого бренда.
Патент на мембрану уже давно истек, их не делает только ленивый. "Зачем переплачивать за бренд?": думает CEO компании и отдает указание делать те же самые вещи, но с мембраной типа eVent или Dermizax. Свои разработки они готовы продавать дешевле Гортекса. Но и без шильдика Goretex, покупателя на них будет меньше. Это линейка подешевле.
Некоторые бренды, будучи большими и богатыми, сами с усами, и делают свои собственные технологии мембранной ткани и не пользуются чужими, кроме гортекса. Это Futurelight у The North Face, H2No у Patagonia и OutDry у Columbia. Дешево (относительно) и хорошо.
Про названия линеек (будет много тавтологии)
ВАЖНО, когда покупаете вещь с мембранной тканью, нужно уточнить, какая линейка используется. Грубо говоря, гортекс гортексу рознь. У одной лишь компании Goretex есть: Goretex PRO (максимально прочный и водонепроницаемый 3L ламинат), Goretex Infinium (ПРОПУСКАЕТ ВОДУ, но максимально дышит), Goretex Paclite (2L и 2.5L мембраны для компактности шмотки в упакованном режиме и водонепроницаемости), Goretex Shakedry (2L мембрана, но есть один нюанс) и другие.
Такая же белиберда и у других брендов. Будьте осторожны с покупкой. Названия большого бренда на шильдике недостаточно. Я однажды купил перчатки с Goretex, а оказался Infinium. Промок на перевале и сильно сетовал на качество. А должен был на маркетологов.
Важно смотреть при покупке
Ничто так не пропускает пар, как огромная дыра в одежде. Еще лучше, если эта дыра закрыта от дождя. Для этого в штормовках часто предусмотрены молнии на подмышках. Полезная штука, чтобы сохранить дышимость при защите от дождя. Интересно, по идее, при беспоровых гидрофильных мембранах, открытые подмышки не позволяют повысить давление пара (создать парник) внутри куртки и, как следствие, мембрана не должна работать.
Так выглядит проклейка швов
Какой бы водонепроницаемой не была ткань, ее нужно сшивать. Швы это проколы ткани, значит там будет затекать вода. Следите за тем, чтобы швы были проклеены специальной водонепроницаемой лентой.
Плотно сходящаяся молния YKK не позволяет воде попасть внутрь
Раньше молнии защищали штормовыми шторками, потому что они пропускали воду. Сейчас же в штормовой одежде зачастую используются водозащищенные молнии, типа YKK Aquaguard. У них очень характерный внешний вид.
Уловки маркетологов и недостатки мембраны
К сожалению, мембрана либо дышит, либо отталкивает воду. Вместе она это делать не может. Поэтому частая фраза "waterproof AND breathable" должна быть переделана в "waterproof OR breathable". Во время интенсивного дождя ткань штормовки будет фактически покрыта слоем воды, который не позволит пару выйти. Что превращает вашу ультрадорогую >30000g/m2/24h покупку в клеенку и вы промокнете от собственного пота.
Так же не сообщают, что если вы по какой-то причине превысили свои лимиты по паропроницаемости ткани, внутри ее начинает покрывать та же самая пленка из влаги, предовтращающая выход пара. Что резко ухудшает показатели мембраны, пока вы ее не высушите. (полагаю, что не совсем правда про беспоровые мембраны)
Если вы путешествуете в условиях высокой влажности, мембрана работает хуже, т.к. для адекватной ее работы нужен градиент влажности внутри и снаружи. Когда воздух снаружи и так пересыщен влагой, то пар из куртки точно не будет выходить наружу.
Честно, я бы хотел посмотреть на штормовую одежду, сделанную из ПОЛНОСТЬЮ водонепроницаемой ткани, но со всеми нововведениями в виде подмышечной вентиляции. Но это я говорю про условия летнего пешего туризма, где снег - редкость. Я надеваю ветровлагозащиту только когда встаю на привал, либо на биваке. Очень редко в сильный дождь я совмещаю ходьбу и ношение штормовки. Использование ходового термобелья и флисовой кофты/синтетической пуховки во время высокой физической активности создает идеальный термобаланс, к тому же образуется защитный теплый влажный слой нательного термобелья под мокрой флиской.
Канцерогенность, экология и опасные химикаты
Современные вещи, содержащие опасные химикаты.
Надежная и долговечная защита от природного воздействия подразумевает чрезвычайную стойкость этих материалов к любым внешним воздействиям. К сожалению, эти свойства сохраняются и в условиях ВНЕ одежды и снаряжения.
В первую очередь, так называемые вечные химикаты (forever chemicals) накапливаются в окружающей среде, в наших организмах и практически не разлагаются природой.
Во-вторых, предельно допустимая концентрация для них начинается от самых пикоскопически низких порогов, а у некоторых ПДК просто 0. Повторю, вредным для организма является ЛЮБАЯ концентрация.
Сейчас идет целое движение за пересмотр регуляции использования этих веществ в обиходе. Тефлон, он же ePTFE, и есть один из этих опасных химикатов. Многие компании в данный момент ведут разработку альтернативных вариантов мембран без использования тефлона и опасных веществ. Патагония, например, публично заявила, что перестает использовать ЛЮБЫЕ FC в своей продукции. Современная водонепроницаемая пропитка так же начинает производиться без использования FC. К сожалению, такая пропитка держится хуже и менее долговечна. Но если выбирать между раком и "еще раз нанести пропитку перед походом", я выберу последнее.
Fjallraven предлагает альтернативу в виде применения воска на ткань
Я всего этого начитался и хочу вернуться к натиранию штормовок воском.. Кстати, такая штука есть у Fjallraven. Но, естественно, хуже мембран.
Вывод
Какой вид погодной защиты вам использовать, выбирать вам. Я постараюсь держаться в курсе альтернатив опасным мембранам, может быть попробую старые добрые методы с воском и маслом.
Интересно, какую мембрану или водозащищенную ткань выбрали бы вы?
Спасибо за внимание! Если вам интересно пойти в поход вместе со мной. Меня можно найти на моем канале тут, а так же программу на 2025 год.
