Membrana, impregnat i elastan – nauka ukryta w softshellu

Technik serwisu, który w ciągu dnia przechodzi z wietrznego dachu do ciepłej maszynowni i z powrotem, zauważa, że w jednych kurtkach szybko się poci, a w innych czuje się komfortowo przez całą zmianę. Różnica nie wynika z przypadku, lecz z technologii ukrytej w tkaninie, której na pierwszy rzut oka nie widać. Kurtka softshell to w gruncie rzeczy niewielki układ inżynieryjny, w którym membrana, impregnat i elastyczne włókna współpracują ze sobą, kontrolując przepływ powietrza, wody i ciepła. W tym artykule przyglądamy się historii tej odzieży, zasadzie działania różnych membran, impregnatom odpychającym wodę oraz metodom, którymi bada się wodoodporność i oddychalność.

Krótka historia miękkiej skorupy

Przez długi czas odzież na zmienną pogodę opierała się na prostym zestawie, czyli polarze dającym ciepło i nieprzemakalnej kurtce zakładanej na wierzch. Taki system dobrze chronił przed deszczem, ale przy wysiłku sprawiał, że pod sztywną warstwą zewnętrzną gromadziła się wilgoć. Wspinacze i turyści górscy szukali rozwiązania pośredniego, które ochroni przed wiatrem i lekkim opadem, a przy tym pozwoli swobodnie się ruszać i odprowadzi pot.

W latach dziewięćdziesiątych zaczęły pojawiać się elastyczne tkaniny laminowane, które połączyły cechy kilku warstw w jednej. Z gór szybko trafiły do odzieży miejskiej, a potem do roboczej. Dziś kurtka robocza softshell jest stałym elementem wyposażenia w logistyce, budownictwie, serwisie technicznym czy służbach komunalnych.

Mikroklimat pod kurtką

Aby zrozumieć działanie softshellu, warto spojrzeć na przestrzeń między skórą a kurtką. Fizjolodzy nazywają ją mikroklimatem odzieżowym. Panuje tam własna temperatura i wilgotność, które decydują o tym, czy czujemy się komfortowo.

Podczas wysiłku ciało wytwarza ciepło i parę wodną. Jeśli odzież nie pozwala parze wydostać się na zewnątrz, wilgotność pod kurtką rośnie, para skrapla się na chłodniejszych warstwach, a ubranie od środka staje się mokre. Wilgoć przewodzi ciepło znacznie lepiej niż suche powietrze, przez co organizm szybko się wychładza, zwłaszcza podczas przerwy w pracy. Dlatego w odzieży do pracy fizycznej oddychalność ma często większe znaczenie niż maksymalna wodoodporność.

Dwa sposoby działania membrany

Membrana to cienka warstwa, która zatrzymuje wodę w postaci kropli, a przepuszcza cząsteczki pary wodnej. Producenci osiągają ten efekt na dwa podstawowe sposoby, a każdy z nich ma swoje konsekwencje w codziennym użytkowaniu:

  • membrany mikroporowate zawierają miliardy mikroskopijnych porów, które są zbyt małe dla kropli wody, ale wystarczająco duże dla pary wodnej;
  • membrany hydrofilowe, zwane też bezporowymi, nie mają otworów, a para wodna przechodzi przez nie dzięki budowie chemicznej materiału, przenoszona od strony cieplejszej i wilgotniejszej do chłodniejszej.

Oba rozwiązania można znaleźć w odzieży roboczej, a ich właściwości dobrze pokazuje proste zestawienie.

CechaMembrana mikroporowataMembrana hydrofilowa
Zasada działaniapara przechodzi przez mikroporypara przenika przez strukturę materiału
Oddychalnośćdziała od razu, także przy niewielkiej różnicy temperaturrośnie wraz z różnicą temperatur i wilgotności
Wrażliwość na zabrudzeniapory mogą zatykać się brudem i detergentamimniej podatna na zatykanie
Wiatroszczelnośćbardzo dobrabardzo dobra

W praktyce wiele osób nie zauważa tych różnic, bo o komforcie decyduje cały zestaw, czyli membrana, tkanina zewnętrzna, podszewka i to, co nosimy pod kurtką.

Impregnat, czyli pierwsza linia obrony

Zanim woda dotrze do membrany, napotyka zewnętrzną tkaninę pokrytą impregnatem odpychającym wodę, określanym skrótem DWR. To dzięki niemu krople deszczu zbierają się w kuleczki i spływają po kurtce. Gdy impregnat się zużyje, tkanina zaczyna nasiąkać wodą. Membrana nadal nie przepuszcza jej do środka, ale mokra warstwa zewnętrzna blokuje odprowadzanie pary, więc kurtka przestaje oddychać, a użytkownik ma wrażenie, że przemókł od środka.

Przez lata najskuteczniejsze impregnaty opierały się na związkach fluoru. Ze względu na ich trwałość w środowisku i wpływ na zdrowie w Unii Europejskiej stopniowo ogranicza się ich stosowanie, a producenci coraz częściej przechodzą na impregnaty bezfluorowe. Są one bezpieczniejsze dla środowiska, choć zwykle wymagają częstszego odnawiania. Przeglądając dostępne modele, na przykład na bhp-gabi.pl, można zauważyć, jak różnie producenci opisują swoje kurtki pod względem membrany, gramatury i wykończenia tkaniny. Te informacje pomagają zrozumieć, czego spodziewać się po danym modelu w deszczowy dzień. Regularne odświeżanie impregnatu to najprostszy sposób na zachowanie oddychalności softshellu, bo membrana działa dobrze tylko wtedy, gdy zewnętrzna tkanina pozostaje sucha.

Laboratoryjne badania wodoodporności i oddychalności

Liczby podawane na metkach pochodzą z badań laboratoryjnych, prowadzonych według określonych metod. Znajomość tych procedur pomaga lepiej rozumieć, co oznaczają poszczególne wartości. Najczęściej stosowane badania wyglądają następująco:

  1. Słup wody mierzy się, umieszczając próbkę materiału pod kolumną wody o rosnącej wysokości, aż na drugiej stronie pojawią się pierwsze krople.
  2. Oddychalność w gramach na metr kwadratowy na dobę określa się, mierząc ilość pary wodnej, która w określonych warunkach przeniknie przez materiał.
  3. Opór pary wodnej, oznaczany skrótem Ret, bada się na ogrzewanej, zwilżonej płycie imitującej skórę, przy czym niższa wartość oznacza lepszą oddychalność.
  4. Wiatroszczelność sprawdza się, mierząc ilość powietrza, która przepływa przez tkaninę przy określonej różnicy ciśnień.

Różne laboratoria i producenci stosują różne odmiany tych metod, dlatego wyniki z dwóch źródeł nie zawsze dają się bezpośrednio porównać. Wartości z metek najlepiej traktować jako orientacyjne, a nie absolutne.

Elastyczność i konstrukcja

Trzecim składnikiem sukcesu softshellu jest rozciągliwość. Domieszka elastanu w tkaninie zewnętrznej pozwala kurtce poddawać się ruchom ciała, co przy sięganiu nad głowę, schylaniu się czy wchodzeniu po drabinie ma duże znaczenie. Niektóre materiały rozciągają się w czterech kierunkach, co dodatkowo zwiększa swobodę.

W odzieży roboczej elastyczność łączy się z wytrzymałością. Kurtka softshell robocza ma często wzmocnienia z mniej rozciągliwej, ale bardziej odpornej tkaniny na łokciach i ramionach, a także profilowane rękawy, które nie podciągają się przy unoszeniu rąk. Softshell BHP w wersji ostrzegawczej łączy te cechy z fluorescencyjnym materiałem i taśmami odblaskowymi. Różnice widać też w krojach, bo softshell męski roboczy ma zwykle prostszą linię i szersze barki, natomiast wersje damskie są bardziej taliowane. Dobrze skrojona kurtka nie krępuje ruchów, a jednocześnie przylega na tyle, że wiatr nie wdmuchuje się pod spód.

Technologia, którą warto rozumieć

Softshell to przykład tego, jak nauka o materiałach przekłada się na codzienny komfort pracy. Membrana kontroluje przepływ wody i pary, impregnat chroni przed nasiąkaniem, a elastyczne włókna zapewniają swobodę ruchów. Wiedza o tym, jak działają poszczególne elementy, ułatwia czytanie metek, właściwą pielęgnację i świadome korzystanie z odzieży. Przy następnej okazji warto przyjrzeć się swojej kurtce pod tym kątem i sprawdzić, czy krople wciąż spływają po tkaninie, bo to prosty test, który mówi wiele o kondycji całego systemu.