- vékony polimer anyag réteg
- a membrán mikrométer vastagságú
- az a feladata, hogy ne engedje be a vizet kívülről, és engedje ki a vízgőzt
- megakadályozza a szél behatolását a belsejébe
Felosztás feldolgozás szerint:
a membrán használata a külső vagy bélésanyaggal - a membrán csak a külső szövetre van laminálva és belül általában laza bélés borítja, nem távolítható el.
Membrán laza behelyezése a külső anyag és a bélés közé - a membrán csak lazán van behelyezve a bélés és a felső anyag közé, laminálást nincs alkalmazva, el tudjuk távolítani
Felosztás nedvességeltávolítási technológiák szerint:
A mikropórusos membránok a pórusméretnek, vízmolekulák és a vízgőz méretéhez viszonyított bizonyos arányának elvén működnek. A pórusok így áteresztőek maguknak a vízgőz molekuláknak, de túl kicsik egy csepp vízhez, pl. Gore-Tex
A hidrofil (porózmentes) membránoknak nincsenek pórusai. A membrán belső oldalán lecsapódó víz (izzadtság) szétoszlik a saját anyagában, és kémiai úton kikerüli, pl. Sympatex
A vízállóságot a vízoszlop méri - motoros ruházatnál kb.5 ezertől. - 30 ezer mm
A légáteresztő képesség az emberi test által termelt vízpárat a környező környezetbe engedni - motoros ruházathoz kb.2 ezer. - 10 ezer g/m2/24 óra
Membrán anyagok vagy membránok
A membránanyagok egy membrán és egy hordozószövet összekapcsolásával jönnek létre. Membránon vékony polimer anyagréteget értünk. A membrán vastagsága mikrométeres nagyságrendű. A membránanyagokat gyakran laminátumnak is nevezik, mivel laminálást alkalmaznak a membrán és a hordozószövet összekapcsolására (az alább megjelölt kivétellel). A membránanyagban lévő membrán célja nem az, hogy kívülről engedje be a vizet, hanem hogy a vízpára áthaladjon. Membránanyagként leggyakrabban politetrafluor-etilént (PTFE), poliésztert (PES) vagy poliuretánt (PU) használnak. A membrán anyagokat tovább osztják aszerint, hogy a membrán hogyan kapcsolódik a külső vagy bélésanyaghoz, vagy a membrán szabadon beilleszthető a külső anyag és a bélés közé. A felosztás a következő:
a) Kétrétegű laminátumok
A membrán csak a külső szövetre van laminálva, belül általában laza bélés borítja. A bélés megakadályozza a membrán sérülését, és ezzel egyidejűleg a test érintkezését a membránnal. Természetesen a laminálás csökkenti magának az eredeti membránnak a vízállóságát és légáteresztő képességét, de javítja a sérülésekkel szembeni ellenállást, amit a felső szövet ellenállása határoz meg. Az eredmény általában kellemes, kényelmes és rugalmas anyag.
Kétrétegű laminált Háromrétegű laminált
b) Lazán behelyezett membránnal vagy z-liner
Laminálást egyáltalán nem használnak, tehát nem laminált. A membrán csak lazán van behelyezve a bélés és a felső anyag közé. Ez egy érdekes módszer a membránparaméterek, különösen a légáteresztő képesség megőrzésére. A membrán mögötti térből kifelé irányuló légáteresztő képességet ezután a felső anyag korlátozza. Ez a kialakítás bármilyen vágási megoldást tesz lehetővé még olyan anyagok esetében is, amelyek rosszul lamináltak, vagy amelyeknél gond lenne a varratok ragasztásával. Gyakran használják divatos ruhákhoz, de kesztyűhöz és cipőhöz is. A membránok két alapelv alapján, vagy, ha úgy tetszik, nedvességszállítási technológia alapján valósíthatók meg anyagokban. Az alapelvek kiegészíthetik egymást.
Z-liner
Az uralkodó elv szerint ezután a membránokat mikroporózusra vagy hidrofilre (porózmentes) osztjuk:
A mikropórusos membránok a pórusméretnek a vízmolekulák és a vízpára méretéhez viszonyított bizonyos arányának elvén működnek. Leggyakrabban azt állítják, hogy a membrán vagy a bevonóréteg pórusai körülbelül 20 000-szer kisebbek, mint egy csepp víz, és ugyanakkor akár 700-szor nagyobbak a vízpára molekuláknál. A pórusok tehát áteresztőek maguknak a vízgőzmolekuláknak, de túl kicsik egy csepp vízhez. A pórusok mérete tized mikrométerben változik. A mikropórusos membránok magas páraáteresztő képességet (több mint 20 000 g/m2/24 h) és vízoszlopot (akár 30 m-nél tengerszint felett is) érnek el. A mikropórusos membránoknak azonban vannak hátrányai is. Használat közben eltömíthetik a pórusokat szennyeződéssel, zsírrészecskékkel és sókkal. Ez ellen az egyes anyagok gyártói különböző módosításokat alkalmaznak. A megfelelő karbantartás is fontos, ahol megfelelő eszközöket kell használni, amelyek nem hagynak maradványokat az anyagban, ami rontja a funkcionalitást. A legismertebb mikroporózus membránok közé tartozik a Gore-Tex.
A hidrofil (porózmentes) membránok más elven működnek. A hidrofil membránnak nincsenek pórusai, teljesen nem porózus homogén bevonat. A nedvességátadás kémiai-fizikai elven alapul, amikor a víz egy bizonyos ideig a membrán részévé válik (a vízmolekulák megkötése a membrán anyagához). Ez a gőzátvitel elve, hasonló az élő szervezetek sejtmembránján keresztüli anyagok cseréjéhez. A membrán belső oldalán lecsapódó víz (izzadtság) magába az anyagba oszlik, és kémiai úton kifelé kerül. Előnye a minimális eltömődés, a jobb rugalmasság és még a víz folyékony fázisának átviteli lehetőségei, valamint a vízoszlop magas értékei (akár 30 m feletti tengerszint feletti magasságban is). Hátránya gyakorlatilag nulla gázátadás. A hidrofil membránokat gyakran "okosnak" nevezik. Minél intenzívebb a mozgás és minél jobban izzadunk, annál jobban emelkedik a testhőmérséklet. A magasabb hőmérséglet miatt, a membrán hidrofil rétegében lévő molekulák gyorsabban mozognak, a köztük lévő távolságok nőnek, és ezzel arányosan nő a gőzáteresztő képesség. A hidrofil membránok általában el vannak rejtve a külső és a belső szövet között. A membrán esetében klasszikus háromrétegű laminátumról van szó. Karbantartása egyszerű, és általában 30 °C-os normál mosószerben mosható. A módosított PES-ből származó Sympatex a legismertebb hidrofil, nem porózus anyagok közé tartozik.
Vízállóság
A vízálló anyagok 1,3 m-nél magasabb vízoszlop értékkel rendelkeznek, de a gyakorlatban ennél jóval magasabb értékekkel találkozunk. A teljes vízállóságot ezután a varratok speciális szalaggal történő ragasztásával, vagy újabban az anyagok összeillesztésével (modern varratmentes technológia) biztosítják.
Vízszigetelés
A vízszigetelés azt a képességet jelenti, hogy ellenáll a víz kívülről történő behatolásának. A vízoszlop magasságaként van megadva, amelyen a szöveten áthalad az első vízcsepp. Minél magasabb a vízoszlop, annál nagyobb a vízszigetelés. Leggyakrabban az ISO 811 szerinti vízoszlop statikus próbával mérik, és megadják a számított hidrosztatikus nyomást, amelyet a vízoszlop méterével (tengerszint feletti magasságban) határoznak meg. Fontos megjegyezni, hogy a vízállóság magának az anyagnak az értékeit jelzi, nem pedig egy adott termékét. A gyakorlatban a vízállóságot negatívan befolyásolhatják egy adott ruhamodell tervezési szempontjai, mint például a varratok, cipzárak, csuklyák stb. kialakítása. Azt is hozzá kell tenni, hogy ez egy statikus teszt, amely nem szimulálja a dinamikus igénybevételt. , ami gyakori a gyakorlatban. Általánosságban elmondható, hogy az 1,3 méteres vízoszloppal rendelkező anyagok vízállónak tekinthetők, de a gyakorlatban a motoros ruházat esetében valószínűbb, hogy ez az 5 m a.s.l - 20 m a.s.l. Valós használatban a ruházati anyagokat sokkal nagyobb nyomás terheli.
Légáteresztő képesség
A lélegzőképesség az a képesség, hogy az emberi test által termelt vízpárát a környező környezetbe engedje. A légáteresztő képességet néha az anyag „lélegzőképességének” is nevezik, ez azonban nagyon pontatlan, mivel csak néhány olyan anyag létezik, amely lehetővé teszi a nedvesség szállítását, és megfelelő mértékben átengedi a párákat (lásd fent a hidrofil membránokról). A légáteresztő képesség leírása és mérése talán a legproblémásabb terület, ahol a megadott érték inkább a termékek, akár egy gyártói összehasonlításra szolgál, mint a tényleges állapot leírására. A légáteresztő képesség nagymértékben függ a környező éghajlattól, és számos tényező játszik szerepet.
Az MVTR módszerrel (Moisture Vapor Transmission Rate) mért légáteresztő képesség g/m2/24 óra mértékegységben van megadva, amely azt mutatja meg, hogy 24 óra alatt hány gramm gőz tud elpárologni egy négyzetméteren. (MVTR). Hogy képet kapjunk, fogalmazzuk meg, mennyi vízgőzt termel az emberi szervezet néhány jellemző tevékenység során. Séta közben akár 10 000 g/m2/24 óra (azaz nagyjából 10 liter víz 24 óra alatt), futásnál 25 000 g/m2/24 óra, extrém fizikai megterhelés esetén pedig akár 35 000 g/m2/24 óra vizet is termel a szervezet.
A gyakorlatban el kell fogadni, hogy mindent a fizika törvényei korlátoznak. A nedvesség csak akkor hagyhatja el a ruhát, ha megvannak a feltételek. Ha a belső és külső páratartalom azonos, akkor nem lesz nedvesség eltávolítása, és még a legjobb anyag sem segít. Ugyanez a kapcsolat az izzadás és a légáteresztés között. A légáteresztő anyag lehetővé teszi, hogy a keletkezett nedvesség jobban távozzon a ruházatból, de nem korlátozza a test tényleges verejtéktermelését. A légáteresztést nagyban segíti a szellőzés, ezért például a legjobb kabátok is szellőzőnyílásokkal készülnek a jobb szellőzés érdekében.