Что делает мембрана. Что такое мембрана? Как она работает? С подкладкой из трикотажа

Одним из самых популярных материалов, производимых с применением инновационных технологий, является мембранная ткань, в повседневной речи именуемая мембраной. Одежда из нее не только оберегает от дождя, но и пропускает пар, гарантируя максимальный комфорт своему владельцу. Последнему достаточно выбрать наиболее подходящий вид мембранной ткани, уделив должное внимание описанию характеристик рассматриваемого материала.

Что это такое?

Описываемая ткань представляет собой материал синтетического происхождения, относящийся к категории многослойных. Благодаря своим свойствам мембранные изделия эффективно отталкивают влагу снаружи и в то же время не препятствуют выходу испарений, накапливающихся в пододежном пространстве. Внешний слой такой ткани выполняет не только эстетическую, но и защитную функцию, тогда как внутренний характеризуется мягкостью, способствующей удобству ношения (в некоторых случаях его может заменять подкладка).

Что касается самой мембраны, то она располагается между упомянутыми выше слоями. Данная составляющая ткани является тонкой пленкой, выполненной из высокомолекулярных соединений и нанесенной на основной материал. В России описываемую ткань производят на основании ГОСТ 28486-90, требованиям которого она должна соответствовать в полной мере.

Состав

Как уже упоминалось ранее, мембрана является важным компонентом рассматриваемого материала, но не единственной его составляющей. В качестве основы последнего чаще всего выступает синтетика (к примеру, полиэстер), к которой «припаивается» данная пленка.

На сегодняшний день для изготовления мембранных тканей используются несколько материалов.

• Тефлон. Имеет микроскопические поры, эффективно препятствующие проникновению внешней и способствующие испарению внутренней влаги. Главный недостаток – постепенное засорение.

• Полиуретан. Ключевая особенность – максимальная водостойкость. Основным недочетом полиуретановых изделий является сравнительно медленное испарение влаги, накапливаемой в пододежном пространстве.

• Полиэстер. Главные достоинства данного материала – устойчивость к износу и высокая прочность, благодаря которым его можно использовать на протяжении многих лет. Кроме того, полиэстер приятен на ощупь и отлично держит форму.

Также для решения описываемой задачи применяют хлопок, в первую очередь примечательный своей способностью удерживать тепло, и бамбук, способный похвастать прочностью и гипоаллергенностью.

Достойны упоминания и комбинированные материалы: благодаря наличию защитного слоя они сводят к минимуму вероятность засорения мембраны и продлевают срок ее эксплуатации.

Свойства

Существует два основных качества мембранных тканей – водостойкость и паропроницаемость. Первая обеспечивает защиту от внешней влаги (например, дождя): чем выше ее значение, тем дольше человек будет чувствовать себя сухим. Необходимо учитывать, что мембрана может отталкивать воду на протяжении определенного времени, по истечении которого последняя начинает проникать в пододежное пространство. Этим описываемая ткань отличается от полиэтилена и прорезиненных материалов, совершенно не пропускающих воду, но и не способных обеспечить воздухообмен, оптимальный для человека.

Что касается паропроницаемости, то она определяет, насколько «дышащей» является мембрана. Чем выше данное значение, тем более комфортным будет ношение одежды из данного материала при значительных физических нагрузках.

Как и в случае с водостойкостью, паропроницаемость мембранной ткани имеет свои пределы, а потому может не справляться со своими обязанностями, если потоотделение будет чрезмерно интенсивным.

Заслуживают внимания и другие плюсы рассматриваемого материала, а именно:

• максимальное удобство ношения, исключающее скованность движений;
• универсальность, благодаря которой изделия из мембранной ткани подходят не только для взрослых, но и для детей;
• хорошая защита от сильного ветра;
• относительная легкость удаления загрязнений.

Отдельно стоит упомянуть о недостатках, перечень которых выглядит так:

• высокая стоимость изделий (при условии, что они соответствуют установленным стандартам качества);
• использование искусственных составляющих, не устраивающее сторонников натуральных материалов;
• не самая высокая устойчивость к износу, конкретное значение которой зависит от категории мембранной ткани.

Помимо этого, за описываемым материалом достаточно сложно ухаживать, о чем будет подробно рассказано далее.

Многие полагают, что мембранная ткань хорошо согревает, но это не так. Выводя лишнюю влагу наружу, она снижает риск охлаждения тела, однако при низких температурах под ней должно быть два слоя теплой одежды.

Виды и их характеристики

В зависимости от особенностей своего строения, мембранные полотна делятся на 3 категории.

• Пористая. Второе название – гидрофобная. Благодаря наличию микропор она гарантирует эффективное выведение влажного воздуха из пододежного пространства наружу. При этом данная ткань задерживает воду, обеспечивая своему владельцу ощущение сухости в течение длительного отрезка времени. Заметным недочетом материалов рассматриваемой категории является засорение пор, степень которого зависит от условий эксплуатации изделия.

• Непористая. Данная разновидность, также именуемая гидрофильной, характеризуется отсутствием микроскопических отверстий в мембранной прослойке. С выведением влажных паров наружу она справляется благодаря диффузии, предполагающей их плавную транспортировку от внутреннего слоя ткани к внешнему. Учитывая длительность этого процесса, владелец изделия может испытывать определенный дискомфорт (ему будет казаться, что одежда промокла).

Эффективность применения непористой ткани особенно снижается при условии, что влажность снаружи чересчур высока.

• Комбинированная. Такие материалы органично сочетают достоинства двух рассмотренных выше категорий. Их изготовление предусматривает использование гидрофобной мембраны, на которую наносится сравнительно тонкий слой полиуретана. Минус у полотен комбинированной категории только один – высокая стоимость.

Также в зависимости от конструкции мембранной ткани выделяют 3 другие ее разновидности, каждая из которых обладает своими примечательными характеристиками.

Двухслойные

В данном случае мембрана имеет только внешнюю защиту, а потому предполагает использование дополнительной подкладки (как правило, сетчатой). Отсутствие последней приводит к неминуемому засорению и механическому повреждению материала, а потому является недопустимым.

Такие изделия, маркируемые как «2L», могут похвалиться небольшой массой и хорошей паропроницаемостью. Кроме того, двухслойные мембранные ткани применяются в одежде, внутренняя поверхность которой имеет утепляющий слой.

Трехслойные

Описываемая разновидность маркируется как «3L» и предусматривает более надежную, двухстороннюю защиту мембраны. Благодаря данной особенности, последняя обладает повышенной устойчивостью к износу, что является очевидным ее преимуществом. Рассматриваемый материал выглядит как ткань, изнаночная сторона которой покрыта мелкой сеткой.

Несмотря на свои очевидные преимущества, трехслойная разновидность имеет один существенный недостаток – дороговизну. Учитывая данное обстоятельство, такую ткань используют относительно редко – в основном для изготовления профессионального снаряжения.

С подкладкой из трикотажа

Этот вид мембранной ткани, также называемый «2,5L», во многом напоминает двухслойный, но не предполагает использование стандартной подкладки. Вместо последней применяется слой вспененного трикотажа, обеспечивающий защиту мембраны от механических воздействий и засорения.

Главные плюсы данного материала – компактность и легкость. Отдельного внимания заслуживает то, что эти преимущества не умаляют другие достоинства мембранной ткани.

Как отличить от обычной ткани?

Существует несколько основных способов, позволяющих отличить мембранную ткань от обычной. Чтобы купить изделие с интересующими свойствами и свести к минимуму вероятность приобретения подделки, клиенту достаточно придерживаться следующих рекомендаций.

• Наиболее простое решение – посещение магазинов, реализующих продукцию проверенных брендов.
• Цена изделия, выполненного из мембранной ткани, не может быть низкой. Это объясняется сложностью изготовления данного материала, предполагающего использование передовых технологий.
• Зачастую наименование рассматриваемой продукции содержит буквосочетание «-tex» (к примеру, «Sympatex» или «Gore-Tex»).
• Продукция многих популярных брендов продается по лицензии. Если продавец не торгует подделками, он должен иметь всю разрешительную документацию.

Кроме того, покупатель может проверить водостойкость изделия дома, используя обыкновенный душ. Что касается дышащих свойств, то для их определения необходима емкость с горячей водой, расположенная под тканью, и стекло, которым последняя накрывается.

Если материал является мембранным, он будет пропускать пар, результатом чего станет запотевание стеклянной поверхности.

Где применяется?

Практика показывает, что использование мембранных тканей оправдано в самых разных ситуациях, требующих оптимального воздухообмена и эффективной защиты от высокой влажности. Такие материалы особенно ценят любители зимних видов спорта, туризма, альпинизма, охоты, рыбалки и многих других увлечений, предусматривающих значительные физические нагрузки. Помимо этого, мембранные ткани подходят для изготовления детской одежды – курток, костюмов и комбинезонов.

Также стоит упомянуть о нежелательности повседневного использования изделий из рассматриваемого материала. Данное обстоятельство объясняется тремя основными причинами – высокой стоимостью такой продукции, относительной сложностью ухода за ней и необходимостью ношения дополнительного слоя теплой одежды.

Правила выбора

Перед тем как приобрести одежду из мембранной ткани, покупателю нужно учитывать условия, в которых она будет эксплуатироваться. Следуя данной рекомендации, можно обзавестись именно тем изделием, которое оптимально соответствует поставленным перед ним задачам.

Выбирая подходящий товар, покупателю необходимо обращать внимание на два ключевых параметра – уже упоминавшиеся ранее водостойкость и паропроницаемость (например, 7000/7000). Ориентировочные значения первой перечислены далее:

• 3000 – незначительные осадки, длящиеся сравнительно недолго;
• 5000-7000 – дождь, имеющий среднюю интенсивность;
• 10000-15000 – сильный и продолжительный ливень;
• 20000 – шторм (изделия с такой водостойкостью предназначены для яхтсменов и любителей экстремального отдыха).

Для выбора изделия с подходящей паропроницаемостью покупателю стоит воспользоваться следующим списком:

• 3000 – невысокий уровень физической активности (обычная ходьба);
• 5000-7000 – медленное движение по местности со сложным рельефом или бег трусцой;
• 10000-15000 – максимальная физическая активность (лыжный спорт).

Могут встречаться и несколько иные трактовки, незначительно отличающиеся от приведенных выше.

Для того чтобы одежда из мембранной ткани радовала своих владельцев как можно дольше, последним стоит уделять должное внимание уходу за ней, предусматривающему ряд важных нюансов. Стирка таких изделий предполагает определенные особенности.

• Невозможность использования обычных моющих средств. Это объясняется тем, что стиральный порошок засоряет поры мембраны, заметно снижая паропроницаемость ткани. Такой же эффект наблюдается после применения отбеливателей и кондиционеров.
• Средства для стирки, содержащие хлор, действуют на мембранные материалы диаметрально противоположным образом. Они не забивают поры, а увеличивают их, повышая паропроницаемость и ухудшая водостойкость ткани. Таким образом, от использования подобных средств тоже придется отказаться.
• Чтобы сохранить особенные свойства мембранного материала, его нельзя стирать в машине. По этой же причине специалисты не советуют замачивать и отжимать такие ткани.

Слово «мембрана» имеет древнее происхождение и означает «перепонка». В давние времена оно применялось в обыденном и биологическом смыслах. По мере развития науки термин обрел физическое, химическое, техническое значение. Сейчас мембранные технологии используются в легкой промышленности для производства одежды.
Одна из главных функций одежды - защитная. Введение мембран в состав защитных тканей позволяет выводить пары воды, не допуская при этом попадание внутрь влаги, ветра, дождя, снега.

Мембранная ткань: виды, свойства

Мембраной называется водоотталкивающее и ветрозащитное покрытие, которое способно пропускать сквозь себя водный пар. Мембранная ткань составляет только верхний слой зимней одежды, таким образом, нижний слой остается сухим. В подобной одежде кожа сможет дышать, а пот просто будет выводиться наружу.

Принцип работы беспоровой мембраны: влажные пары попадают внутрь ткани, затем происходит диффузионный процесс, они плавно перемещаются в наружный слой. Она прослужит довольно долго, а специального ухода не потребуется. Иногда может показаться, что, к примеру, зимний костюм из беспоровой мембраны промокает, но это иллюзия, это просто описанные выше испарения.

Преимущество беспоровых мембран: очень долговечны, не требуют бережного ухода, исправно работают в широком диапазоне температур. Такие мембраны обычно используются в топовых изделиях известных фирм-производителей спортивной одежды.

Недостатки беспоровых мембран: поначалу может показаться, что изделия промокают, но это, как раз те самые испарения, которые скапливаются на внутренней части изделия. т. е. они начинают «дышать» медленнее, но дорогие беспоровые мембраны, иногда по дышащим свойствам превосходят поровые.

Поровое мембранное покрытие — это, мембраны, которые работают по следующему принципу: капли воды, которые попадают на мембранную ткань снаружи, пройти через поры мембраны внутрь не могут, так как эти поры слишком малы. Молекулы пара, образующиеся, когда человек потеет, с внутренней части мембранной ткани свободно выводятся наружу через поры мембраны. В результате получаем водонепроницаемость мембранной ткани снаружи изделия и дышащие (пароотводящие) свойства изнутри изделия.

Преимущество поровых мембран: они быстро начинают «дышать», т. е. выводят испарения, как только тело начинает выделять пот (при условии, что есть разница в парциальных давлениях водяного пара внутри и снаружи куртки. т. е., когда есть движущая сила).

Недостатки поровых мембран: эти мембраны достаточно нежные и быстро приходят к негодности, т. е. теряет свои основные свойства. Поры мембраны забиваются, что сильно снижает дышащие свойства. При неправильной стирке мембранная вещь может утратить свои свойства.

Мембранная ткань комбинированного вида относится к разряду высокотехнологичных тканей, используется покрытие двух видов (поровое и беспоровое). У подобной ткани отсутствуют недостатки, так как ее состав сочетает в себе несколько видов покрытия.

Комбинированная Комбинированные курточные ткани: с внутренней стороны материал верха покрыт поровой мембраной, поверх нее имеется другое покрытие: полиуретановая беспоровая пленка. Данная ткань в себе сочетает все достоинства беспоровых и поровых мембран, при этом избегая их минусов, это определенно «два в одном». При этом за высокие технологии нужно платить дорого. По этой именно причине фирмы нечасто используют данный материал в изделиях. Комбинирование мембраны — самая высокотехнологическая и дорогая ткань.

Мембранные ткани делятся также по типу конструкции: два, два с половиной, три слоя.

Двухслойные мембранные ткани

Двухслойная ткань - это ткань из которой изготавливают вещи, предварительно нанеся на нее с изнаночной стороны мембранныую пленку. Чтобы мембрана, которая находиться с изнаночной стороны изделия не засорялась и не повреждалась, на таких вещах всегда есть подкладка, которая ее бережет от вредных воздействий.

Двух-с-половиной слойная мембранная ткань

«Двух-с-половиной» слойная мембранная ткань - это идеальное решение для тех, кто хочет сократить вес рюкзака до минимума. Такие вещи сделаны из двухслойной ткани, но вместо подкладки или трикотажной сетки, мембрану защищают трикотажные пупырышки, которые значительно уменьшают вес одежды.

Трехслойные мембраны

Трехслойная ткань изнутрки напоминает материю с мелкой сеткой и это вовсе неудивительно, ведь трехслойная ткань - это три элемента(ткань изделия + мембрана + трикотажная сетка), которые соеденены воедино посредством ламинирования. В данном случае сетка выполняет функцию подкладки, то есть бережет мембрану от повреждений и загрязнений. Соответственно подкладка уже не нужна, что значительно сокращает вес и объем изделий из трехслойной мембраны, при этом их функциональность никоим образом не страдает.

Водостойкость измеряется в миллиметрах водного столба и определяет какое давление воды сможет выдержать материал без протечки. Мембраны с водостойкостью от 7 000 мм непроницаемы для дождя любой силы. Однако, большинство мембран высокого класса обладают водостойкостью в 15, 20 и даже 40 тыс. мм.

Связано это не только с погоней производителей за большими цифрами. Стараясь гарантировать водонепроницаемость своих материалов, производители исключают любые риски протечки даже при интенсивном использовании своей продукции в экстремальных условиях.

Подавляющее большинство современных мембран, даже недорогих, действительно непроницаемы для дождя любой силы. Поэтому заострять своё внимание на этом параметре и гнаться за очень высокой водостойкостью не стоит, при условии, что приобретаемая мембранная одежда не предполагает использования в экстремальных погодных условиях - затяжных дождях, ураганных ветрах, сильных перепадах температур и пр.

Показатели паропроницаемости в миллиметрах водяного столба.

Гораздо важнее для вашего комфорта паропроницаемость мембраны.

Паропроницаемость определяет, как быстро будет транспортироваться влага от тела человека наружу. Чем лучше паропроницаемость, тем меньше вы рискуете промокнуть изнутри от собственного пота и быстрее высохнете, если это всё же произошло. Для её оценки применяются два основных показателя, основанные на разных тестах:

• MVTR (moisture vapor transmitting rate - «скорость переноса водяного пара») - измеряется в г/м²/24ч, т.е. сколько грамм водяного пара способен пропустить через себя образец ткани на площади 1 м² за 24 часа. Чем выше значение, тем большей паропроницаемостью обладает материал. У наиболее «дышащих» мембран этот показатель больше или равен 20 000 г/м²/24 ч. Существует несколько тестов для определения MVTR, однако они моделируют работу мембраны в реальных условиях лишь приблизительным образом.

• RET (evaporate resistance - «сопротивление испарению») - методика тестирования, разработанная и применяемая компанией Gore-Tex. Она определяет, как сильно «сопротивляется» транспорту водяного пара тестируемый образец материала. Поэтому, чем ниже значение RET - тем более «дышащей» является мембрана. Шкала размечена от 0 до 30, где 0 - это неприкрытая поверхность кожи - т.е. ничего не препятствует испарению влаги, а 30 - это слой плотного полиэтилена - т.е. «дышащие» свойства полностью отсутствуют. Наиболее паропроницаемые мембраны обладают показателем RET в пределах 1-6.

К сожалению, не всегда результаты тестов соотносятся между собой - связано это как с разницей в применяемых методиках испытаний, так и с частыми нарушениями протоколов тестирования в различных лабораториях. Порой один и тот же образец ткани демонстрирует совершенно разные показатели паропроницаемости в рамках одного теста, проведённого в разных испытательных центрах.

По этой причине одни производители публикуют только максимально зарегистрированные в тестах цифры, другие - результаты сразу по двум шкалам - RET и MVTR, третьи - не указывают значений паропроницаемости вовсе, стараясь избежать некорректных сравнений с продукцией других марок. В любом случае, признаком «хорошего тона» является указание производителем методики тестирования или пояснение почему показатели паропроницаемости не публикуются.

Что такое проклеенные швы и зачем они нужны?

DWR

DWR (Durable Water Reppelence) - покрытие, которое не отталкивает воду, не давая ей впитываться в изделие. Вместо этого вода задерживается на поверхности в виде маленьких «шариков». Такое покрытие очень полезно и функционально, но, к сожалению, оно очень недолговечно. Чтобы поддерживать жизнь DWR покрытия, вы можете использовать специальные средства с этим покрытием, которые можно приобрести в любом магазине снаряжения. Одна из наиболее популярных фирм производителей ДВР покрытия - это NIKWAX.

Швы в изделиях из мембраны проклеивают для того, чтобы влага не попадала вовнутрь изделия не только через поверхность ткани, но и через те места, где она сшита. Если вы берете в руки куртку из мембраны и видите на бирке надпись «all seams are sealed», это означает, что перед вами изделие, в котором все швы проклеены, а значит не будут пропускать влагу и сохранят ваше тело сухим. Теперь давайте рассмотрим различные мембранные изделия и выясним какие из них, каким образом должны быть проклеены. Начнем с одежды из двухслойных мембранных тканей. На них вы можете встретить два вида надписей:

- «all seams are sealed» (все швы проклеены);

- «critical seam sealing» (основные швы проклеены).

В первом случае, подтекание швов исключается, во втором случае оно возможно в некоторых местах, но не обязательно. Чаще всего основные швы проклеены у городских, моделей одежды outdoor брендов, а также у бюджетных линий.

С одеждой из трехслойной мембраны дело обстоит иначе - абсолютно все производители сошлись на том, что в этих высокотехнологичных и дорогостоящих вещах все швы должны быть проклеены. Кроме прочего в таких вещах количество швов сводится к минимум, дабы уменьшить вес изделия и увеличить его мобильность. Более того, большинство брендов, производящих одежду из трехслойной мембраны используют водонепроницаемые молнии dry zipp, что позволяет убрать лишний вес за счет отсутствия клапанов и защитных планок. Молнии обычно защищают устройством zipp garage, которое представляет собой некий кармашек для замка молнии, прячет его и не позволяет влаге попадать внутрь через это небольшое отверстие.

Как правильно стирать мембранные вещи?

Чаще всего испорченная вещь из мембранной ткани - это именно ваша заслуга. И далее мы попробуем разобраться в том, как не портить дорогие и функциональные вещи по незнанию или неосторожности.

Итак 10 простых правил, как стирать мембранные вещи, не лишая их водоотталкивающих и дышащих свойств:

1. Внимательно читайте то, что написано на бирке изделия!
2. Соблюдайте при стирке указанный на бирке температурный режим, ни в коем случае не стирать мембранные вещи в горячей воде!
3. Не стирайте мембрану обычным порошком или моющим средством.
4. Используйте для стирки только специальные средства для мембранных тканей, которые не забивают поры изделий.
5. Стирайте мембрану в воде, температура которой не более 40С.
6. Желательно стирать изделия из мембранных тканей вручную или на деликатном режиме стиральной машины.
7. Используйте пропитку, она поможет вам продлить срок жизни изделия и сохранить его функциональные особенности.
8. Используйте пропитку только на чистых вещах. Если пропитка, которую вы используете изготовлена на водной основе, ее можно наносить на изделие вне зависимости от того мокрое оно или сухое.
9. Выбирайте пропитку для той мембраны, из которой изготовлена ваша одежда. Сегодня такие производители, как Grangers и Nikwax производят пропитки для различных типов мембранных тканей с учетом их конструктивных особенностей.
10. Запомните: для стирки мембранных тканей нет универсального порошка, вам нужно выбирать моющее средство специально. Пропитка для обуви или палатки также не подойдет для куртки или штанов. Такое обращение с мембраной попросту ее уничтожит и собираясь, например, на восхождение на Монблан , где вас может застать неблагоприятная погода, вы окажетесь абсолютно беззащитны. Берегите свою мембранную одежду и она будет беречь вас!
,

Клеточная мембрана также называется плазматической (или цитоплазматической) мембраной и плазмалеммой. Данная структура не только отделяет внутреннее содержимое клетки от внешней среды, но также входит с состав большинства клеточных органелл и ядра, в свою очередь отделяя их от гиалоплазмы (цитозоля) - вязко-жидкой части цитоплазмы. Договоримся называть цитоплазматической мембраной ту, которая отделяет содержимое клетки от внешней среды. Остальными терминами обозначать все мембраны.

Строение клеточной мембраны

В основе строения клеточной (биологической) мембраны лежит двойной слой липидов (жиров). Формирование такого слоя связано с особенностями их молекул. Липиды не растворяются в воде, а по-своему в ней конденсируются. Одна часть отдельно взятой молекулы липида представляет собой полярную головку (она притягивается водой, т. е. гидрофильна), а другая - пару длинных неполярных хвостов (эта часть молекулы отталкивается от воды, т. е. гидрофобна). Такое строение молекул заставляет их «прятать» хвосты от воды и поворачивать к воде свои полярные головки.

В результате образуется двойной липидный слой, в котором неполярные хвосты находятся внутри (обращены друг к другу), а полярные головки обращены наружу (к внешней среде и цитоплазме). Поверхность такой мембраны гидрофильна, а внутри она гидрофобна.

В клеточных мембранах среди липидов преобладают фосфолипиды (относятся к сложным липидам). Их головки содержат остаток фосфорной кислоты. Кроме фосфолипидов есть гликолипиды (липиды + углеводы) и холестерол (относится к стеролам). Последний придает мембране жесткость, размещаясь в ее толще между хвостами остальных липидов (холестерол полностью гидрофобный).

За счет электростатического взаимодействия, к заряженным головкам липидов присоединяются некоторые молекулы белков, которые становятся поверхностными мембранными белками. Другие белки взаимодействуют с неполярными хвостами, частично погружаются в двойной слой или пронизывают его насквозь.

Таким образом, клеточная мембрана состоит из двойного слоя липидов, поверхностных (периферических), погруженных (полуинтегральных) и пронизывающих (интегральных) белков . Кроме того, некоторые белки и липиды с внешней стороны мембраны связаны с углеводными цепями.

Это жидкостно-мозаичная модель строения мембраны была выдвинута в 70-х годах XX века. До этого предполагалась бутербродная модель строения, согласно которой липидный бислой находится внутри, а с внутренней и наружной стороны мембрана покрыта сплошными слоями поверхностных белков. Однако накопление экспериментальных данных опровергло эту гипотезу.

Толщина мембран у разных клеток составляет около 8 нм. Мембраны (даже разные стороны одной) отличаются между собой по процентному соотношению различных видов липидов, белков, ферментативной активности и др. Какие-то мембраны более жидкие и более проницаемые, другие более плотные.

Разрывы клеточной мембраны легко сливаются из-за физико-химических особенностей липидного бислоя. В плоскости мембраны липиды и белки (если только они не закреплены цитоскелетом) перемещаются.

Функции клеточной мембраны

Большинство погруженных в клеточную мембрану белков выполняют ферментативную функцию (являются ферментами). Часто (особенно в мембранах органоидов клетки) ферменты располагаются в определенной последовательности так, что продукты реакции, катализируемые одним ферментом, переходят ко второму, затем третьему и т. д. Образуется конвейер, который стабилизируют поверхностные белки, т. к. не дают ферментам плавать вдоль липидного бислоя.

Клеточная мембрана выполняет отграничивающую (барьерную) от окружающей среды и в то же время транспортную функции. Можно сказать, это ее самое главное назначение. Цитоплазматическая мембрана, обладая прочностью и избирательной проницаемостью, поддерживает постоянство внутреннего состава клетки (ее гомеостаз и целостность).

При этом транспорт веществ происходит различными способами. Транспорт по градиенту концентрации предполагает передвижение веществ из области с их большей концентрацией в область с меньшей (диффузия). Так, например, диффундируют газы (CO 2 , O 2).

Бывает также транспорт против градиента концентрации, но с затратой энергии.

Транспорт бывает пассивным и облегченным (когда ему помогает какой-нибудь переносчик). Пассивная диффузия через клеточную мембрану возможна для жирорастворимых веществ.

Есть особые белки, делающие мембраны проницаемыми для сахаров и других водорастворимых веществ. Такие переносчики соединяются с транспортируемыми молекулами и протаскивают их через мембрану. Так переносится глюкоза внутрь эритроцитов.

Пронизывающие белки, объединяясь, могут образовывать пору для перемещения некоторых веществ через мембрану. Такие переносчики не перемещаются, а образуют в мембране канал и работают аналогично ферментам, связывая определенное вещество. Перенос осуществляется благодаря изменению конформации белка, благодаря чему в мембране образуются каналы. Пример - натрий-калиевый насос.

Транспортная функция клеточной мембраны эукариот также реализуется за счет эндоцитоза (и экзоцитоза). Благодаря этим механизмам в клетку (и из нее) попадают крупные молекулы биополимеров, даже целые клетки. Эндо- и экзоцитоз характерны не для всех клеток эукариот (у прокариот его вообще нет). Так эндоцитоз наблюдается у простейших и низших беспозвоночны; у млекопитающих лейкоциты и макрофаги поглощают вредные вещества и бактерии, т. е. эндоцитоз выполняет защитную функцию для организма.

Эндоцитоз делится на фагоцитоз (цитоплазма обволакивает крупные частицы) и пиноцитоз (захват капелек жидкости с растворенными в ней веществами). Механизм этих процессов приблизительно одинаков. Поглощаемые вещества на поверхности клеток окружаются мембраной. Образуется пузырек (фагоцитарный или пиноцитарный), который затем перемещается внутрь клетки.

Экзоцитоз - это выведение цитоплазматической мембраной веществ из клетки (гормонов, полисахаридов, белков, жиров и др.). Данные вещества заключаются в мембранные пузырьки, которые подходят к клеточной мембране. Обе мембраны сливаются и содержимое оказывается за пределами клетки.

Цитоплазматическая мембрана выполняет рецепторную функцию. Для этого на ее внешней стороне располагаются структуры, способные распознавать химический или физический раздражитель. Часть пронизывающих плазмалемму белков с наружней стороны соединены с полисахаридными цепочками (образуя гликопротеиды). Это своеобразные молекулярные рецепторы, улавливающие гормоны. Когда конкретный гормон связывается со своим рецептором, то изменяет его структуру. Это в свою очередь запускает механизм клеточного ответа. При этом могут открываться каналы, и в клетку могут начать поступать определенные вещества или выводиться из нее.

Рецепторная функция клеточных мембран хорошо изучена на основе действия гормона инсулина. При связывании инсулина с его рецептором-гликопротеидом происходит активация каталитической внутриклеточной части этого белка (фермента аденилатциклазы). Фермент синтезирует из АТФ циклическую АМФ. Уже она активирует или подавляет различные ферменты клеточного метаболизма.

Рецепторная функция цитоплазматической мембраны также включает распознавание соседних однотипных клеток. Такие клетки прикрепляются друг к другу различными межклеточными контактами.

В тканях с помощью межклеточных контактов клетки могут обмениваться между собой информацией с помощью специально синтезируемых низкомолекулярных веществ. Одним из примеров подобного взаимодействия является контактное торможение, когда клетки прекращают рост, получив информацию, что свободное пространство занято.

Межклеточные контакты бывают простыми (мембраны разных клеток прилегают друг к другу), замковыми (впячивания мембраны одной клетки в другую), десмосомы (когда мембраны соединены пучками поперечных волокон, проникающих в цитоплазму). Кроме того, есть вариант межклеточных контактов за счет медиаторов (посредников) - синапсы. В них сигнал передается не только химическим, но и электрическим способом. Синапсами передаются сигналы между нервными клетками, а также от нервных к мышечным.

Современные производители обладая инновационными технологиями способны предложить новейшие разработки мембранных материалов, которые применяются в самых разнообразных областях деятельности человека. Что такое мембранная одежда? Это высокотехнологичный материал, который, благодаря своим качествам, используется для пошива спортивной, повседневной и для активного отдыха одежды. Швейная промышленность предлагает одежду не только для взрослых, но и для детей.

К основным тенденциям в развитии современной экономики можно отнести улучшение качества продукции. Это достигается за счет внедрения в производство инновационных методов. Сегодня большой популярностью пользуется одежда из ткани с мембранным покрытием. Ассортиментный перечень продукции из этого материала очень большой.

Из нее изготавливают:

• Одежду из мембраны и обувь для людей, занимающихся активными видами спорта, туризмом;
• Специальную одежду для пожарников и медицинских работников;
• Форму для военнослужащих и комплекты для зимней рыбалки.

Мембранный материал появился сравнительно недавно. За последние 10 лет он получил повсеместную известность. Предметы, изготовленные из этого материала, должны соответствовать требованиям: проявлять защитные свойства в период атмосферных воздействий и обеспечивать комфортные ощущения в пододежном пространстве. В случае большой нагрузки, материал способен выводить излишнюю влагу и тепло. Для получения ткани толщиной 10-30 микрон применяют экструзионные методы, коагулирование или термическое биаксиальное растягивание.

Чтобы соединить мембрану с тканью, для адгезии используют полиуретан, которым покрывается атмо-активная пленка. Она проходит вместе с полотном сквозь прижимные валы каландра, что позволяет склеить два эти материала.

Проектируя и создавая профессиональную мембранную одежду зимой детям и взрослым, дизайнеры стараются справиться с многогранной и комплексной задачей, объединить в изделии все характеристики материала:

• Эстетичный вид;
• Комфортный крой;
• Вставка в детскую мембранную одежду светоотражающих элементов с оптическим распознаванием;
• Одежда для туризма из мембранного материала должна иметь большой срок эксплуатации;
• Качественные атмоактивные ламинаты способны влиять на мембрану, которая, в свою очередь, влияет на комфортное самочувствие людей в зимний период.

Как отличить материал? Зимняя одежда имеет общие основные показатели:

1. Водостойкость – этот показатель характеризуется высотой уровня воды и способностью мембраны выдержать его, не пропуская внутрь. Измерение влагосодержания рассчитывается в миллиметрах или других единицах измерения, таких как PSI (POUND PER SGUARE INCH). Это измерение означает вес в фунтах на дюйм². Исследования показали, если материал имеет показатель PSI больше 25 единиц, то изделие будет водонепроницаемым. При показателе материала 1-24 PSI считается, что изделие имеет невысокую сопротивляемость к влаге. Но этого показателя достаточно для людей, которые не занимаются экстремальными видами спорта. Поэтому нет никакой необходимости переплачивать за лишние слои одежды. Все слои должны быть проклеены, чтобы через них влага не проникала внутрь изделия. Если на этикетке написано «all seams are sealed» ─ это означает, что швы костюма на зиму полностью проклеены. А если на этикетке существует надпись “critical seam sealing” ─ означает, что в комплекте проклеены только основные швы, и при сильном ливне изделие может со временем промокнуть;
2. Влагопроницаемость – если определение этой характеристики теоретически понятно, то цифровые показатели многим потребителям ничего не говорят. Этим может воспользоваться недобросовестный производитель. Он иногда указывает показатели одежды для детей из мембранного материала, которые абсолютно не соответствуют техническим характеристикам материала, что приводит во время тестирования к плачевным результатам.

Тестирование основано на измерении количества жидкости в граммах, которое способно испариться за сутки в м² (г/м²/24 ч) ─ это MVTR показатель moisture vapor transmission rate ─ скорость передачи паров влаги. Для проведения этих тестов предназначены специальные лаборатории. Главное, потребителям стоит запомнить, что маркировка MVTR B2 для теста считается универсальной. Мембрана относится к хрупким и тонким материалам. Листовой вариант наносится на конечный продукт. Если мембрана применяется в жидком виде, то она наносится на основной материал и формирует мембранное покрытие, получившее второе название ─ ламинат.

Основные виды мембранного материала:

• 2l – двухслойный вид маркируется значением 2L. Листовой материал наносится на ткань. В двухслойном изделии преимуществом является экономный вес, высокая влагопроницаемость. Изделие дублируется внутренней подкладкой, которая изготовлена из сетки. Использовать двухслойную одежду можно во время занятий спортом, а также для повседневного использования;
• 5l – два с половиной слоя. Состоит из двух слоев, между которыми расположен дополнительный защитный слой из нетканого материала. Горнолыжная одежда из этой марки материала легкая и компактная. Мембрану защищает наружный слой, на котором находятся резиновые «пупырышки» диаметром менее 1 мм. Мембрана не соприкасается с одеждой и защищает ее от разных повреждений. Это не мешает изделию сохранять все свойства трехслойного материала Gore-Tex и выигрывать в весе. Например, вес куртки Paclite бренда Millet составляет всего 470 г;
• 3l – трехслойный тип. В этой конструкции мембрана защищена тканью с двух сторон. Все изделия обладают высокой износостойкостью. Ее можно использовать для спортивных и специальных комплектов, предназначенных для использования в экстремальных условиях.

Особенности одежды

Одежда из мембраны не промокает, надежно защищает от порывистого ветра, холодной погоды, прекрасно «дышит», тем самым создает комфортные условия при носке.

Для детей

Отличным вариантом верхней одежды в холодный период является мембранная детская одежда. Когда малыш делает свои первые шаги зимой, ему не очень удобно ходить в громоздком меховом комбинезоне. Тяжелые комплекты стесняют движения, поэтому для детей стараются приобрести легкую, функциональную, комфортную мембранную зимнюю одежду. Качественную верхнюю одежду можно сочетать с правильно подобранным бельем, которое способно обеспечить малышу удобное, теплое и сухое ношение в любую непогоду ─ снежную зиму до -20˚С или дождливый осенний день. К тому же, мембранная ткань наделена грязеотталкивающими качествами. Практически вся детская одежда отличается:

• Износоустойчивостью;
• Стойкой цветовой гаммой;
• Декором со светоотражающими вставками.

Для вышеперечисленных свойств существует соответствующая маркировка на этикетке. Например, показатель 3000-15000 мм водного столба говорит об интенсивности дождя, при котором покрытие начнет пропускать влагу. Лабораторные исследования показывают, что при показателе 4 тыс мм вод ст детские вещи не пропускают влагу и ребенок остается всегда теплым и сухим.

Бренды, выпускающие мембранную одежду и обувь для детей:

• Reima – для своей продукции компания использует утеплители высокого качества, которые обеспечивают тепло в лютые морозы. Родители из всего разнообразия фасонов и цветовой гаммы могут выбрать оптимальный дизайн для своего малыша;
• Ketch – недавно созданная шведская компания уже успела стать популярной на рынке. Покупатели утверждают, что под одежду этой фирмы нет необходимости надевать другую теплую одежду;
• Gore-Tex –это американская компания, которая разработала прочную обувь, способную «дышать». Если на ярлыке имеется надпись «Gore-Tex», родители могут быть уверенными в качестве продукции;
• Sumpa Tex – немецкая компания представила обувную продукцию без мембранных пор. В этом модельном ряде влага выводится с теплой стороны мембранного материала на холодную сторону. Ей не страшна грязь, а реагенты не портят внешний вид изделия.

Лидеры продаж детской мембранной одежды:

• Зимний комплект Reima 513100-4901 Misteli – модель для девочки удобной конструкции. Комплект состоит из куртки и полукомбинезона. Имеет непромокаемую и не продувную ткань с грязеотталкивающей пропиткой. Наличие пушистого утеплителя Comfort+ с высокой упругостью, придает изделию объемности. Цена модели 6 тысяч руб;
• Зимняя курточка для девочки Sisarus Reimatec 531300-4190 – сочетание дизайна, качества и практичности понравится родителям и детям. Материал пропускает воздух, капюшон снимается, материал грязеотталкивающий. Цена модели 8038 руб;
• Обувь Ricosta – немецкий производитель использует для детской обуви только натуральные и высокотехнологичные материалы. Цена модели 2850 руб;
• Ботинки Котофей 454968-42 – модель декорирована снежинками, имеет две застежки-липучки. Для подошвы используют материал филон. Внутренним утеплителем служит мех. Цена модели 2500 руб;
• Комплект Ketch (арт 090254-090255) – модель состоит из куртки и комбинезона. Рассчитан на t от + 6˚ до – 28˚С. Цена комплекта до 4000 рублей.

Для взрослых

Сегодня мембранная одежда для женщин и мужчин используется не только для туристических походов, активного отдыха и катания на горнолыжных курортах. Надевать ее можно и в обычной городской жизни. Изделия позволяют не мерзнуть при температуре -15-20˚С и не потеть в теплом закрытом помещении. Свойства материала будут соблюдаться в случае многослойности.

Не стоит поддевать одежду, впитывающую влагу или которая плохо «дышит». Американская компания W. L. Gore & Associates c 1959 года приступила к экспериментам с политетрафторэтиленом для изготовления этого материала, и только в 1976 году была создана ткань с водоотталкивающим, ветрозащитным, «дышащим» эффектом.

Создавая мембранную одежду для охоты, производители используют современную ткань, в которой большое количество микроотверстий – на 1 см² расположено до 1,4 млн штук. Между верхней и внутренней прослойками располагается этот пористый слой. Такую конструкцию используют не только для одежды, но и для взрослой обуви. Отверстия имеют размер в 20 тысяч раз меньше капли воды. Влага через них выводится в виде пара. В мембранной одежде можно зимовать, она имеет небольшой вес и компактно складывается.

Компании, которые занимаются изготовлением мембранных костюмов:

• Norfin – мембранные костюмы латвийской компании, легкие, удобные, имеют высокую водонепроницаемость. Теплее для рыбалки, охоты одежды нет. В охотничьей коллекции стоимость изделий доходит до 300-400$;
• Red Fox – известный российский производитель завоевал популярность на рынке благодаря своему качеству и демократическим ценам;
• Dupont – американский производитель пока не получил широкую известность среди производителей верхней одежды, но гордится своей нательной продукцией ─ уникальными носками, которые не только сберегают тепло, «дышат», но и не пропускают влагу снаружи. Цена таких носков составляет 25$. Используют нательную мембранную одежду для охоты.

Рассмотрим некоторые модели взрослой мембранной одежды:

• Norfin Extreme 2 XXL (309105-XXL) – модель предназначена для рыбаков, а также мембранную одежду для охотников используют любители новых технологий. Которая выдерживает мороз в -32˚С. Лямки в модели регулируются, фиксатором стягивается талия, наколенники состоят из дополнительных мягких вставок, на полукомбинезоне снизу вставлена застежка-молния. Цена 5500 руб;
• Бушлат Атакс – модель предназначена для альпинистов. Основа состоит из двойного синтепона с двумя нагрудными карманами и другими дополнительными элементами, которые распределяют необходимый груз. Мембранное покрытие имеет цвет пиксель атакс. На вязаном воротнике имеется ветрозащитная планка. Средняя цена от 2700 руб;
• Neve Astra – женские и мужские брюки из мембранной ткани Evapora. Отличаются водонепроницаемостью, не пропускают холод. Регулируются по всей длине брюк. Все швы проклеены, имеют карманы с молниями. Средняя цена от 2500 руб;
• Костюм Norfin Scandic – модель относится к костюмам-дождевикам. Способен обеспечить комфортный отдых в различные погодные условия. В изделии много карманов, низ куртки стягивается, имеет сетчатую подкладку и другие дополнительные элементы. Цена 9500 руб;
• Куртка Armani Women Jacket 281408 – эта модель предназначена для женщин, которые занимаются горнолыжным спортом. Она ветрозащитная и влагонепроницаемая. Дополнительные качественные, утепленные элементы с вязаными манжетами позволяют чувствовать себя комфортно. Цена куртки от 39 тысяч рублей.

Выбор по сезону

Защитить от морозов или сильных ветров помогут современные мембранные изделия. Чтобы одежда была комфортной и радовала теплом, нужно сделать правильный выбор. Для какого бы сезона ни приобреталась одежда, нужно учитывать некоторые правила:

1. Важно обратить внимание на дизайн изделия. Крой должен быть удобным и соответствовать размерной сетке;
2. Зимние комплекты покупают немного свободными, чтобы они не сковывали движения и лучше сохраняли тепло;
3. Обратить внимание на качество швов. Нужно исключить неровности строчки, необработанные срезы, торчащие нитки. Это свидетельствует о низком качестве и плохой репутации производителя;
4. При выборе зимней или демисезонной одежды специалисты рекомендуют приобретать 2,5 слойную мембрану. Так как 2 слойная считается недолговечной, 3 слойная имеет значительный вес, что будет затруднять передвижение как взрослых, так и детей.

Как носить мембранную одежду, чтобы она правильно работала, радовала не только своей функциональностью, но и эстетичным видом? Главным в эксплуатации, является многослойность:

• Первый слой ─ это нательное белье;
• Второй слой ─ утепление;
• Третий слой ─ верхняя одежда (курточка, штаны, комбинезон).

Нежелательно надевать все вещи из натуральных материалов, так как они имеют свойство впитывать влагу. И нужно запомнить: мембрана работает только в период активных действий человека.

В весенний и осенний период желательно использовать термобелье. А при -5˚ нужно утепляться, надев шерстяной или флисовый костюм.

Дополнительные функции

• Дополнительная вентиляция. Мембранная одежда для мужчин обладает хорошей паропроницаемостью, но от дополнительной вентиляции костюма не откажется ни один потребитель. Она может быть представлена наличием «pit-zips» молнии. Дополнительная вентиляция проходит в мембранной одежде для охоты в местах, где нет попадания прямого дождя. Это может быть молния, которая вставлена во внутреннюю сторону рукава, проходящую через подмышку и боковой шов книзу. А в брюках молнию вставляют во внутреннюю сторону бедра. В случае повышения температуры ее можно расстегнуть. От длины молнии зависит вся терморегуляция всей мембранной конструкции;
• Карманы с сетчатой прокладкой. В некоторых моделях производители используют карманы, в основе которых лежит сетчатая прокладка. Она обеспечивает дополнительную вентиляцию;
• Брюки-самосбросы. Данная функция встречается в туристическом, альпинистском, скитур/фрирайдном снаряжении. Модель имеет отличную вентиляцию. А сама конструкция имеет свойство быстрого надевания или снятия лишнего слоя, ориентируясь на погоду, без снятия обуви;
• Дополнительная обработка. Обрабатывая материал жидкостью со фтором, на конструкции образуется защитная пленка, которая отталкивает влагу, но пропускает воздух. Ткань не боится внешних загрязнений и ультрафиолета;
• Флисовые или мягкие вставки. Избавляют от контакта мембраны с телом человека, повышают ее долговечность;
• Козырек из гибкого материала. Элемент прикрывает лицо в ветреную, дождливую погоду или во время снегопада;
• Снегозащитная юбка. Дополнительная защитная деталь для суровой погоды с пониженной температурой, используется для альпинистских занятий и других мероприятий.

Фото