Мембрана Gore-Tex: история появления и принцип работы

Gore-Tex — это семейство мембранных материалов для одежды, обуви и аксессуаров. Они делают вещь непромокаемой и одновременно дышащей, то есть способной отводить испарения с поверхности тела. Название Gore-Tex для многих стало нарицательным и обозначает климатическую мембрану в одежде и обуви. Что собой представляют эти материалы, как ориентироваться в выборе между ними и почему именно Gore-Tex получил такую известность?

История появления

До появления мембран в одежде и обуви использовали разные непромокаемые и непроницаемые для ветра материалы, но ни один из них не мог отводить наружу испарения от тела человека. Поэтому вещи становились мокрыми изнутри, особенно во время активной физической нагрузки.

Пригодные для одежды и обуви климатические мембраны появились благодаря экспериментам Боба Гора, сына основателя компании W. L. Gore Билла Гора. Во время своих опытов он изучал свойства политетрафторэтилена (ПТФЭ, PTFE), более известного в современном мире под названием «тефлон». 

Обнаруженная пластичность позволила растягивать ПТФЭ-заготовки на 800% от первоначальной длины, что открыло широчайшие возможности для применения тефлона. Поначалу в W. L. Gore задействовали новое свойство в привычной для себя индустрии — в электроизоляции тонких кабелей для электроники. Чуть позже компания начала выпускать тончайшее тефлоновое волокно, которое использовали для фильтрации воды и при создании скафандров для астронавтов. Действительно прорывной стала технология, которая позволила раскатать/растянуть ПТФЭ в тончайшую плёнку с миллионами микропор. Первоначально её использовали в установках для промышленной очистки воздуха, а в процессе выяснилось, что новый материал способен пропускать водяной пар, оставаясь при этом непроницаемым для жидкой воды и ветра.

Строение и принцип работы мембраны Gore-Tex

Нагретую заготовку из тефлона раскатывают, а точнее растягивают, до состояния плёнки толщиной всего 0,01 мм. В этот момент полимер на микроскопическом уровне начинает распадаться на отдельные волокна. Его структура начинает напоминать живую изгородь, которая образована миллионами узелков полимера, соединённых и переплетённых между собой тончайшими волокнами.

Пространство между ними образует огромное количество пор — порядка 1,7 миллиона на 1 см²! При этом размер этих пор в 700 раз больше молекулы воды, но они в 20 тысяч раз меньше её самой маленькой капли в жидкой форме.

Поэтому мембрана способна пропускать сквозь себя воду в газообразном состоянии, но оставаться непроницаемой для её жидкой формы. И это исключительно полезное качество для создания непромокаемой одежды, обуви и снаряжения для спорта, активного отдыха и просто повседневного использования.

Первые мембраны Gore-Tex состояли только из ПТФЭ с миллиардами пор, а потому получили название «поровых». Но в процессе использования первых штормовых костюмов выяснилось, что тефлоновые поры могут забиваться и разрушаться сальными выделениями с человеческой кожи или солями, что содержатся в морской воде. Поэтому в W. L. Gore решили создать комбинированную мембрану, закрыв поровый слой ПТФЭ тончайшей беспоровой полиуретановой мембраной, которой не страшны соли и жиры. И сегодня почти все непромокаемые ткани Gore-Tex, за редким исключением, основаны на комбинированных мембранах.

Первая одежда и обувь с мембраной Gore-Tex

Первая одежда, оснащённая мембраной Gore-Tex, появилась в продаже в октябре 1976 года. Небольшая американская компания Early Winters выпустила парку и анорак. По своему внешнему виду и крою они больше напоминали обычные куртки-дождевики, сшитые из непромокаемой ткани вроде ПВХ. Но, в отличие от курток-дождевиков, новые вещи могли дышать и не отсыревали изнутри, даже когда владелец активно двигался — шёл в гору под рюкзаком или ехал на велосипеде. Разумеется, появившаяся одежда с Gore-Tex не осталась без внимания. Уже в апреле 1977 года в американском журнале Backpacker появились первые статьи, поясняющие принципы работы мембраны. А список производителей, использующих Gore-Tex, всего за полгода существенно вырос. К Early Winters присоединились MSR, Sierra West, Banana Equipment, Blue Puma Sports, Kelty, а чуть позже — Marmot.

К слову, первая одежда с мембраной Gore-Tex не была на 100% непромокаемой. Вода просачивалась сквозь швы, через отверстия, оставленные иглой. Проблема была решена в 1979 году, когда компанией W. L. Gore были разработаны станок и мембранная лента Gore Seam Tape для их проклейки.

Где спрятана мембрана в ткани Gore-Tex?

Мембрана Gore-Tex очень тонкая — всего 0,01 мм. Она достаточно прочна для своей толщины, но этой стойкости недостаточно, чтобы использовать её в одежде и обуви без дополнительной защиты. Поэтому плёнка мембраны Gore-Tex всегда склеивается воедино с тканевым слоем, который придаёт ей надлежащую долговечность и стойкость к внешним воздействиям.

Комбинация ткани и мембраны называется мембранным ламинатом. В W. L. Gore мембрана соединяется с тканью посредством точечной склейки. Клеящий состав наносится небольшими каплями через равные промежутки, чтобы не нарушать высокую паропроницаемость материала.

Чтобы вода не пропитывала лицевую ткань, нарушая тем самым её паропроницаемость и создавая риск образования протечек, её покрывают полимерным составом. Он заставляет попадающую на ткань воду собираться в шарики и скатываться с её поверхности. Стойкие к износу и стирке пропитки называются DWR — Durable Water Repellent. Чтобы ткань сохраняла свои первоначальные свойства, данные пропитки нужно периодически обновлять. В Gore стараются использовать исключительно стойкие к износу DWR-пропитки, чтобы обеспечить своим изделиям максимально возможный срок службы.

Аналоги от других производителей

С момента появления мембраны Gore-Tex прошло много лет и у нее появилось множество аналогов.

Многие производители обуви и одежды производят свои марки мембраны. Какие-то из них не менее технологичные и дорогие, другие менее производительны, но и стоят на порядок меньше. При выборе готового изделия потребителю всегда приходится полагаться на понимание для чего приобретается то или иное снаряжение и какая нужна в этом случае производительность мембраны, а также оглядываться на свой кошелек.

 

Мембрана Gore-Tex: история появления и принцип работы