- tanki sloj polimernog materijala
- debljina membrane varira u jedinicama mikrometara
- ima zadatak ne propuštati vodu izvana, već propuštati vodenu paru
- sprječava ulazak vjetra u unutrašnjost
Podjela prema izvedbi:
spajanje membrane na gornji dio ili podlogu - membrana je laminirana samo na vanjsku tkaninu i obično je prekrivena labavom podlogom s unutarnje strane koja se ne može ukloniti
membrana labavo umetnuta između vanjskog materijala i podstave - membrana je samo labavo umetnuta između podstave i gornjeg materijala, ne koristi se laminacija, može se ukloniti
Podjela prema tehnologijama uklanjanja vlage:
Mikroporozne membrane rade na principu određenog omjera između veličine pora i veličine molekula vode i vodene pare. Pore su dakle propusne za same molekule vodene pare, ali su premalene za kap vode, npr. Gore-Tex.
Hidrofilne (neporozne) membrane nemaju pora. Kondenzirana voda (znoj) s unutarnje strane membrane raspoređuje se u vlastiti materijal i kemijski transportira prema van, npr. Sympatex.
Vodootpornost se mjeri vodenim stupcem - za motociklističku odjeću od cca 5 tisuća. - 30 tisuća mm
Prozračnost je sposobnost propuštanja vodene pare koju proizvodi ljudsko tijelo u okoliš - oko 2 tisuće u motornoj odjeći. - 10 tisuća g/m2/24 sata
Membranski materijali ili također membrane
Membranski materijali nastaju spajanjem membrane i nosive tkanine. Membrana je tanak sloj polimernog materijala. Debljina membrane mjeri se u mikrometrima. Membranski materijali se također često nazivaju laminati zbog činjenice da se laminacija koristi za spajanje membrane i tkanine za podlogu (s iznimkom navedenom u nastavku). Svrha membrane u materijalu membrane nije propuštanje vode izvana, već propuštanje vodene pare. Najčešće korišteni membranski materijal je politetrafluoretilen (PTFE), poliester (PES) ili poliuretan (PU). Membranski materijali se dalje dijele prema načinu na koji je membrana spojena na vanjski ili podložni materijal, ako se membrana može slobodno umetnuti između vanjskog materijala i podloge. Podjela je sljedeća:
a) Dvoslojni laminati
Membrana je laminirana samo izvana i obično je prekrivena labavom podlogom iznutra. Podstava sprječava oštećenje membrane, a ujedno i kontakt tijela s membranom. Naravno, laminacija smanjuje vodonepropusnost i prozračnost same originalne membrane, ali poboljšava otpornost na oštećenja, koja je određena otpornošću gornje tkanine. Rezultat je obično ugodan, udoban i fleksibilan materijal.
Dvoslojni laminat Troslojni laminat
b) Dizajn sa slobodno umetnutom membranom ili z-linerom
Uopće se ne koristi laminat, dakle nije laminat. Membrana je samo malo uvučena između podstave i gornjeg materijala. Ovo je zanimljiv način održavanja parametara membrane, posebice prozračnosti. Ventilacija iz prostora iza membrane prema van tada je ograničena gornjim materijalom. Ovakav dizajn dopušta bilo koje rješenje kroja čak i za materijale koji bi bili loše laminirani ili gdje bi postojao problem s lijepljenjem šavova. Često se koristi za modnu odjeću, kao i za rukavice i cipele. Membrane mogu biti izrađene od materijala koji se temelje na dva principa, tj. tehnologija transporta vlage. Načela se mogu nadopunjavati.
Z-liner
Prema prevladavajućem principu, membrane se tada dijele na mikroporozne i hidrofilne (neporozne):
Mikroporozne membrane rade na principu određenog omjera između veličine pora i veličine molekula vode i vodene pare. Najčešće se navodi da su pore membrane ili premaza približno 20 000 puta manje od kapi vode, a istovremeno i do 700 puta veće od molekula vodene pare. Pore su dakle propusne za same molekule vodene pare, ali premalene za kap vode. Veličina pora varira u desecima mikrometara. Mikroporozne membrane postižu visoke vrijednosti paropropusnosti (preko 20.000 g/m2/24 h) i vodenog stupca (čak i više od 30 m nadmorske visine). Međutim, mikroporozne membrane imaju i neke nedostatke. Tijekom uporabe mogu začepiti pore prljavštinom, česticama masti i solima. Protiv toga proizvođači pojedinih materijala koriste različite modifikacije. Važno je i adekvatno održavanje, pri čemu se moraju koristiti odgovarajuća sredstva koja ne ostavljaju ostatke u materijalu koji onda štete funkcionalnosti. Najpoznatije mikroporozne membrane uključuju Gore-Tex.
Hidrofilne (neporozne) membrane rade na drugom principu. Hidrofilna membrana je bez pora, potpuno je neporozan homogeni premaz. Prijenos vlage temelji se na kemijsko-fizikalnom principu, kada voda na određeno vrijeme postane dio membrane (vezivanje molekula vode za materijal membrane). To je princip prijenosa pare, sličan izmjeni tvari kroz staničnu membranu živih organizama. Kondenzirana voda (znoj) na unutarnjoj strani membrane raspoređuje se u vlastiti materijal i kemijski transportira prema van. Prednost je minimalno začepljenje, bolje mogućnosti elastičnosti i prolaska vode čak iu tekućem stanju, te visoke vrijednosti vodenog stupca (čak i više od 30 m nadmorske visine). Nedostatak je praktički nula prijenos plina. Hidrofilne membrane često se nazivaju "pametnim". Što je kretanje intenzivnije i što se više znojimo, to više raste tjelesna temperatura. Zbog više temperature molekule u hidrofilnom sloju membrane brže se kreću, međusobni razmaci se povećavaju, a proporcionalno se povećava i sposobnost propuštanja pare. Hidrofilne membrane obično su skrivene između vanjske i unutarnje tkanine. Membrana je klasični troslojni laminat. Održavanje je jednostavno i obično ga možete prati u normalnim deterdžentima na temperaturi od 30 °C. Sympatex iz modificiranog PES-a je među najpoznatijim hidrofilnim neporoznim materijalima.
Otpornost na vodu
Vodonepropusni materijali imaju vrijednost vodenog stupca veću od 1,3 m nadmorske visine, no u praksi se susrećemo s mnogo većim vrijednostima. Potpuna vodonepropusnost tada se osigurava lijepljenjem šavova posebnom trakom ili u novije vrijeme spajanjem materijala (moderna bešavna tehnologija).
Vodonepropusnost
Vodonepropusnost znači sposobnost otpornosti na prodor vode izvana. Zadana je kao visina vodenog stupca na kojoj tkanina prolazi kroz prve kapi vode. Što je vodeni stupac viši, vodonepropusnost je veća. Najčešće se mjeri statičkim ispitivanjem za vodeni stupac prema ISO 811, a daje se izračunati hidrostatski tlak definiran u metrima vodenog stupca (m.n.m.). Važno je znati da vodootpornost označava vrijednosti samog materijala, a ne određenog proizvoda. U praksi na vodootpornost mogu negativno utjecati aspekti dizajna pojedinih modela odjeće, poput oblika šavova, patentnih zatvarača, kapuljača itd. Također treba dodati da se radi o statičkom ispitivanju koje ne simulira dinamičko opterećenje, što je uobičajeno u praksi. Općenito, materijal s vodenim stupcem od 1,3 m iznad razine mora može se smatrati vodootpornim, ali u praksi je vjerojatnije da je za motociklističku odjeću između 5 i 20 m iznad razine mora. U stvarnoj uporabi, tkanine za odjeću podvrgnute su mnogo većim pritiscima.
Prozračnost
Propusnost zraka je sposobnost ispuštanja vodene pare koju proizvodi ljudsko tijelo u okoliš. Prozračnost se ponekad naziva sposobnošću materijala da "diše", ali to je vrlo netočno, budući da su samo neki materijali koji dopuštaju prijenos vlage također dovoljno propusni za plinove (vidi gore o hidrofilnim membranama). Opis i mjerenje klirensa vjerojatno je najproblematičnije područje, gdje navedena vrijednost više služi za usporedbu proizvoda, čak i drugog proizvođača, nego za opisivanje stvarnog stanja. Prozračnost uvelike ovisi o klimatskim uvjetima i mnogo je čimbenika.
Prozračnost mjerena metodom MVTR (transmisija vlage) izražena je u g/m2/24 sata. Pokazuje koliko grama pare može ispariti po kvadratnom metru tkanine u 24 sata. (MVTR). Da bismo vam dali predodžbu, recimo koliko vodene pare proizvede ljudsko tijelo tijekom nekih tipičnih aktivnosti. Pri hodu tijelo proizvodi do 10 000 g/m2/24 sata. (tj. cca 10 litara vode u 24 sata), do 25.000 g/m2/24 sata pri trčanju i 35.000 g/m2/24 sata pri ekstremnom fizičkom naporu.
U praksi se mora prihvatiti da je sve ograničeno zakonima fizike. Vlaga može ostaviti odjeću samo ako za to ima uvjeta. Ako je vlaga iznutra i izvana ista, tada neće biti uklanjanja vlage, a čak ni najbolji materijal neće pomoći u tome. Ista je veza između znojenja i prozračnosti. Materijal koji diše omogućit će proizvedenoj vlazi da bolje napusti odjeću, ali neće ograničiti stvarno lučenje znoja u tijelu. Prozračnost uvelike pridonosi prozračnosti, pa su primjerice i najbolje jakne izrađene s rupama za bolju ventilaciju.