- tenká vrstva polymérneho materiálu
- hrúbka membrány sa pohybuje rádovo v jednotkách mikrometrov
- má za úlohu neprepustiť vodu zvonku, ale umožniť prestup vodných pár von
- bráni preniknutiu vetra dovnútra
Delenie podľa prevedenia:
spojenie membrány s vrchným alebo podšívkovým materiálom - membrána je nalaminovaná iba na vonkajšiu tkaninu a zvnútra je spravidla krytá voľnou podšívkou, nejde vybrať
membrána voľne vložená medzi vonkajší materiál a podšívku - membrána je iba voľne vložená medzi podšívku a vrchný materiál, nepoužíva sa laminácia, môžeme ju vybrať.
Delenie podľa technológií odvádzania vlhkosti:
Mikroporézne membrány pracujú na princípe určitého pomeru veľkosti pórov k veľkosti molekuly vody a vodnej pary. Póry sú tak priepustné pre samotné molekuly vodnej pary, ale pre kvapku vody sú príliš malé napr. Gore-Tex.
Hydrofilné (neporézne) membrány nemajú žiadne póry. Kondenzujúca voda (pot) na vnútornej strane membrány je rozvádzaná do vlastného materiálu a chemicky transportovaná navonok napr. Sympatex.
Nepremokavosť sa meria vodným stĺpcom - u moto oblečenia od cca 5 tis. - 30 tis. mm
Priedušnosť je schopnosť prepúšťať vodné pary, produkované ľudským telom, do okolitého prostredia - u moto oblečenia cca 2 tis. - 10 tis. g m2/24 hod.
Membránové materiály alebo tiež membrány
Membránové materiály vznikajú spojením membrány a nosnej tkaniny. Membránou potom rozumieme tenkú vrstvu polymérneho materiálu. Hrúbka membrány sa pohybuje rádovo v jednotkách mikrometrov. Membránové materiály sa tiež často označujú ako lamináty, a to vďaka skutočnosti, že k spojeniu membrány a nosnej tkaniny je použitá laminácia (až na ďalej uvedenú výnimku). Membrána má v membránovom materiáli za úlohu neprepustiť vodu zvonku, ale umožniť prestup vodných pár. Ako materiál pre membránu sa najčastejšie používa polytetrafluoretylén (PTFE), polyester (PES) alebo polyuretán (PU). Membránové materiály sa ďalej delia podľa prevedenia spojenia membrány s vrchným alebo podšívkovým materiálom, prípadne môže byť membrána voľne vložená medzi vonkajší materiál a podšívku.
Delenie je nasledovné:
a) Dvojvrstvové lamináty
Membrána je nalaminovaná iba na vonkajšiu tkaninu a zvnútra je spravidla krytá voľnou podšívkou. Podšívka bráni poškodeniu membrány a zároveň kontaktu tela s membránou. Lamináciou sa samozrejme znížia parametre nepremokavosti a priedušnosti pôvodnej samotnej membrány, ale zlepší sa odolnosť proti poškodeniu, ktorá je daná odolnosťou vrchnej tkaniny. Výsledkom je zvyčajne príjemný, komfortný a poddajný materiál.
Dvojvrstvový laminát Trojvrstvový laminát
b) Vyhotovenie s voľne vloženou membránou alebo tiež z-liner
Nepoužíva sa vôbec laminácia, teda nejde o laminát. Membrána je len voľne vložená medzi podšívku a vrchný materiál. Ide o zaujímavý spôsob ako zachovať parametre membrány, najmä priedušnosť. Priedušnosť z priestoru za membránou smerom von je potom obmedzená materiálom zvršku. Toto prevedenie umožňuje akékoľvek strihové riešenie aj u materiálov, na ktoré by sa zle laminovali alebo pri ktorých by bol problém s podlepením švov. Často sa používa u módneho oblečenia, ale aj u rukavíc alebo obuvi. Membrány môžu byť v materiáloch realizovaných na základe dvoch princípov alebo ak chcete technológií transportu vlhkosti. Princípy sa môžu navzájom aj dopĺňať.
Z-liner
Podľa prevažujúceho princípu potom delíme membrány na mikroporézne alebo hydrofilné (neporézne):
Mikroporézne membrány pracujú na princípe určitého pomeru veľkosti pórov k veľkosti molekuly vody a vodnej pary. Najčastejšie sa uvádza, že póry membrány alebo vrstvy záteru sú zhruba 20 000 x menšie ako kvapka vody a pritom až 700 x väčšie ako molekuly vodnej pary. Póry sú tak priepustné pre samotné molekuly vodnej pary, ale pre kvapku vody sú príliš malé. Veľkosť pórov sa pohybuje v desatinách mikrometrov. Mikroporézne membrány dosahujú vysoké hodnoty paropriepustnosti (vyše 20 000 g/m2/24 hod) a vodného stĺpca (aj viac ako 30 m v. s.). Mikroporézne membrány majú však aj niektoré nevýhody. Počas používania u nich môže dochádzať k zanášaniu pórov nečistotami, tukovými časticami a soľami. Výrobcovia jednotlivých materiálov proti tomu používajú rôzne úpravy. Dôležitá je tiež vhodná údržba, kde je nutné používať vhodné prostriedky nezanechávajúce v materiáli rezíduá, ktoré potom funkčnosť poškodzujú. Medzi najznámejšie mikroporézne membrány patrí Gore-Tex.
Hydrofilné (neporézne) membrány pracujú na odlišnom princípe. Hydrofilná membrána nemá žiadne póry, jedná sa o úplne bezporézny homogénny povlak. Prenos vlhkosti je založený na chemicko-fyzikálnom princípe, kedy sa voda na určitú dobu stáva súčasťou membrány (väzba molekúl vody na materiál membrány). Ide o princíp prevodu pár, podobný priebehu výmeny látok cez bunkovú membránu živých organizmov. Kondenzujúca voda (pot) na vnútornej strane membrány je rozvádzaná do vlastného materiálu a chemicky transportovaná navonok. Výhodou je minimálne zanášanie, lepšie možnosti elasticity a prenos aj kvapalnej fázy vody a vysoké hodnoty vodného stĺpca (aj viac ako 30 m v. s.). Nevýhodu predstavuje prakticky nulový prenos plynov. Hydrofilné membrány sú často nazývané "chytrými". Čím intenzívnejší je pohyb a čím viac sa potíme, tým viac rastie aj telesná teplota. Vplyvom vyššej teploty sa molekuly v hydrofilnej vrstve membrány pohybujú rýchlejšie, vzdialenosti medzi nimi sa zväčšujú, a schopnosť prepúšťať paru úmerne narastá. Hydrofilné membrány sú obvykle ukryté medzi vonkajšou a vnútornou látkou. V prípade membrány sa tak jedná o klasický trojvrstvový laminát. Údržba je jednoduchá a zvyčajne vystačíte s praním v bežných pracích prostriedkoch pri teplote 30 °C. Medzi najznámejšie hydrofilné neporézne materiály patrí Sympatex z modifikovaného PES.
Odolnosť proti vode
Nepremokavé materiály majú hodnotu vodného stĺpca vyššiu ako 1,3 m v. s., ale v praxi sa stretávame s hodnotami oveľa vyššími. Celková nepremokavosť je potom zaistená podlepením švov špeciálnou páskou alebo novej technológií spájania materiálov (moderné bezšvové technológie).
Nepremokavosť
Nepremokavosťou sa rozumie schopnosť odolávať prieniku vody zvonku. Udáva sa ako výška vodného stĺpca, pri ktorej tkanina prepustí prvé kvapky vody. Čím vyšší vodný stĺpec, tým je väčšia aj nepremokavosť. Najčastejšie sa meria pomocou statického testu na vodný stĺpec podľa ISO 811 a udáva sa prepočítaný hydrostatický tlak definovaný metrami vodného stĺpca (m v. s.). Dôležité je pamätať na to, že nepremokavosť udáva hodnoty vlastného materiálu, a nie konkrétneho výrobku. V praxi môže byť nepremokavosť negatívne ovplyvnená konštrukčnými aspektami konkrétneho modelu oblečenia ako je prevedenie švov, zipsov, kapucňa a pod. Ďalej je nutné dodať, že sa jedná o statický test, ktorý nesimuluje dynamické namáhanie, ktoré je bežné pri použití v praxi. Všeobecne možno za nepremokavý považovať materiál s vodným stĺpcom už od 1,3 m v. s. Ale v praxi u moto oblečenia je to skôr medzi 5 m v. s. - 20 m v. s. V reálnom použití sú totiž tkaniny pri oblečení namáhané oveľa vyššími tlakmi.
Priedušnosť
Priedušnosť je schopnosť prepúšťať vodné pary, produkované ľudským telom, do okolitého prostredia. Občas sa označuje priedušnosť ako schopnosť materiálu "dýchať", čo je však veľmi nepresné, pretože len niektoré materiály, ktoré umožňujú transport vlhkosti, prepúšťajú v dostatočnej miere aj plyny (pozri vyššie o hydrofilných membránach). Popis a meranie priedušnosti je asi najproblematickejšou oblasťou, kde udaná hodnota slúži skôr na porovnanie medzi výrobkami, a to ešte jedného výrobcu, než na opis skutočného stavu. Priedušnosť je veľmi závislá na okolitých klimatických podmienkach a v hre je veľa faktorov. Priedušnosť meraná metódou MVTR (Moisture Vapor Transmission Rate) sa udáva v jednotkách g/m2/24 hod. Udáva, koľko gramov pary sa môže odpariť cez meter štvorcový látky za 24 hodín. (MVTR). Pre predstavu uveďme, koľko produkuje ľudské telo vodných pár pri niektorých typických činnostiach. Pri chôdzi telo produkuje až 10 000 g/m2/24 hod. (teda zhruba 10 litrov vody za 24 hodín), pri behu až 25 000 g/m2/24 hod. A pri extrémnej fyzickej námahe aj 35 000 g/m2/24 hod.
V praxi je nutné zmieriť sa s tým, že všetko limitujú fyzikálne zákony. Vlhkosť môže oblečenie opúšťať len ak má na to podmienky. Ak je vlhkosť vo vnútri aj vonku rovnaká, tak k žiadnemu odvodu vlhkosti nedôjde a nepomôže tomu ani ten najlepší materiál. To isté je spojenie potenia a priedušnosti. Priedušný materiál umožní vyprodukovanej vlhkosti lepšie odísť mimo oblečenie, ale samotnú produkciu potu telom neobmedzí. Priedušnosti napomáha výrazne odvetrávanie, preto sa napríklad aj tie najlepšie bundy pre lepšie odvetrávanie vyrábajú s vetracími otvormi.