климат мембрана
Принципите на работа на климата мембрани
В някои по-топли дрехи? Някой ще каже, в надолу, и някой ще говори за дебелината и броя на слоевете. А вратовръзка "NPGs" с алкохол, а вторият, а напротив, заяви, че "е необходимо да се пие по-малко" и да се премести повече. Всеки ще може сам по себе си, но никой няма да твърдят, че каквото и дрехите, то трябва да бъдат сухи. Дрехите напоени чрез топлината няма.
За да се предотврати облекло намокряне осигури комфорт във всички видове дейности в различни климатични условия спомагат за модерна мембрана технология.
Терминът "мембраната" има много значения и широко се използва в областта на науката и технологиите. Се използват специални материали със същото име и в дрехите - те често се наричат климатични мембрани.
Дрехите накиснати вследствие на топлината, не ще
Една от основните задачи на мембраната на дрехи е да защитава човешкия от повърхностна влажност - дъжд, мокър сняг, пръски вода. В развитието на технологията, този проблем е решен чрез използването на различни водоустойчиви материали - от кожи на каучук и полиетилен. Всеки знае, че в гумени ботуши могат да стоят във водата, без риск от мокри крака и тънки пластмасови нос ви спаси от всеки дъжд, без да им липсват чрез себе си или на някой от нейните капки.
Така се изпълнява напълно водоустойчив материал: водата не влезе вътре, а не парата излиза
Въпреки това, с опит туристи, а само наблюдателни хора са забелязали, че под дрехите, не абсорбират влага, бързо се превръща мокра, дори ако навън слънцето грее ярко. Защо се случва това? Къде е тази влага, така че дори и в такива количества, които не предоставя никаква дъжд?
Отговорът на този въпрос е даден от физиология. Без да го осъзнават, всеки един от нас диша на ден под формата на чифт 400 мл вода - това е почти две чаши. Приблизително същата - около 600 мл вода на ден - като неусетно освобождават през кожата под формата на пара. И ако водоустойчив облекло предотвратява тяхната дисперсия в атмосферния въздух, влага се натрупва, кондензира и намокря дрехи вътре.
Много по-голям размер на влага, издаден от човек, ако се занимава с енергична дейност - физическа работа или физически упражнения. Обемът на влага, по-скоро, повечето от този пот, която отличава човешкото тяло в горещо време или по време на тренировка е около 1,5 литра на час. В този случай, дрехите се намокрят много по-бързо в рамките на няколко минути. Но когато се използва като защита от влага гумени покрития или блокаж полиетилен толкова ефективна, че скоро се намокри под дрехите, дори и ако лицето е фиксиран.
Сравнителните количества от различни видове изпаряване влага мъж
Как да се отървете от излишните пари под дрехите? Най-лесният вариант - да се съблича време. Но след това, което трябва да се намокри в дъжда. "Вода, вода, вода навсякъде" - пее в песента, и тази песен не е само за корабите.
Как да не пропуснете влагата тялото навън и в същото време да се оттегли от тялото на своя собствена изпаряване? Каква трябва да бъде пречка за влага, които са представени едновременно две взаимно изключващи се изисквания? С други думи, това, което трябва да бъде дрехите, които ще позволяват на влагата само в една посока - към външната?
Отговорът на този въпрос и дава климат мембрана - тънък слой като "магически" свойства на влага, за да премине избирателно.
Има два основни типа на мембраните различават един от друг на принципа на действие - порест и besporovye. Нека да ги разгледа по-специално подробности.
порите мембрана
Селективно транспорт на влага през порестата мембрана настъпва структурни характеристики на вода.
Ние знаем, че водата може да съществува в три състояния: газ, течно и твърдо. Порите мембрана работи с две от тях: газообразен и течен, който е пара и вода. Двойките трябва да се отнеме от тялото на околната среда, както и водата от външната страна, а напротив, не са поставени на тялото.
Известно е, че молекулата на вода остава непроменена при всички състояния на агрегация. И така, какво се различават един от друг, тези състояния? Основната разлика е, разстоянието между молекулите. Молекулите на пара вода са разположени на голямо разстояние един от друг и следователно не си взаимодействат. Във водата, тези молекули се намират много по-близо - на разстояние, в които има сили на привличане и повърхностно напрежение, не им даде да се откъснат един от друг.
Структурата на молекула вода и капка вода
Големи количества вода, лесно могат да бъдат разделени в относително малки "фрагменти", които ние наричаме капки. От тези капчици и вали дъжд. Но всяка капка е все още много молекули. Молекулите са разположени близо един до друг и да се прекъсне тези връзки и превръщат капки в пара изисква повече енергия. С тази цел, например, превъзхожда кана. Туристически, за съжаление, също понякога прилича апарат за вряща вода, където не-изключване.
Така че, целта на мембраната - да не пропуснете под дрехите вода под формата на капки, и в същото време да "диша". която е пропусклива за водна пара - отделни свободни молекули на същия водата. Решението на този проблем не изглежда трудно: достатъчно е да се осигури непропускащ слой дупка с правилния размер - и мембраната е готова. Но въпреки простотата на идеята, техническото изпълнение изисква значителни научни и технологични усилия. Дупки "молекулярна" размер не nasverlit тренировка. Така че не бързайте да магазина и изпитвам съжаление към вашите чехли - обувка мембрана от тях все още не са излезли.
"И ние ще отидем в другата посока." Е, или закуцука
мембранни производители имат друг инструмент. Те използват полимери и учени, които знаят какво полимери и с помощта на някои физически и химически манипулация на тези мембрани са получени. Е, или поне да се преструва, да знаете.
Според един от лидерите в бранша - W. L. Gore американската компания Associates, - порите мембрана Gore-TEX®, получени чрез специален разтягане политетрафлуороетилен полимер има милиарди микроскопични отвори, всеки от които е около 700 пъти повече водни молекули, но 20 000 пъти по-малки капчици. Тези дупки и имат пори. Следователно името на порите мембрани.
Изпарения молекули лесно проникват през порите на мембраната, но порите са твърде малки за водни капчици
Мембраната прилича на ситото, но, за разлика от конвенционалните селските сита в който "не са вода." създаден специално за вода.
По този начин, на порите мембрана - тънък филм с минута пори, т.е. отвори с размер през които преминават свободно пара молекули, но не могат да получат една капка вода.
Besporovaya мембрана
Този тип мембрана, която също се нарича хидрофилна, или "вода нежен" няма пори, което се отразява в заглавието. Транспортиране на влага през мембрана се осъществява чрез дифузия.
Besporovaya мембрана доближи не сито, а гъбата, само една много малка структура. Това, за разлика от порестата мембрана себе си не се транспортира чрез пара и водата, която се просмуква през пореста структура на мембраната с една повърхност от него към друг, условно - обратната страна на фронта.
Влага Транспорт besporovoy мембрана: 1. изпарение. 2. Кондензация на влага върху вътрешната повърхност на мембраната. 3. мембрана. транспортиране зона влага. 4. изпаряване на влага в околната среда
Парите от човешкото тяло (1), първи достига вътре (долната) повърхност besporovoy мембрана депозиран него под формата на кондензираната вода (2) и импрегнирани с мембрана чрез. Само тогава besporovaya мембрана започва да работи, това е, за транспортиране на влага (3). Влага от вътрешната страна изтичане навън през мембраната и besporovuyu изпарява от външната повърхност на тъканта в околната среда (4).
Необходимите условия за правилното функциониране на мембраните
От описанието на принципа на работа мембрани може да се заключи, че порите на мембраната еднакво добре като двойка транспортира навън и навътре, и besporovaya също така снабдени с вода. Какво тогава е използването на мембрани? Какви са причините за тях, за да транспортира влагата в правилната посока?
1. Разликата между парциалното налягане
Основната и необходимо условие за двата вида мембрани работа е разликата на парциалното налягане на водните пари от различни страни на мембраната. За щастие, за разбирането на мембраните не изисква обяснение на понятието "частична", така че нека да кажем, по-лесно: транспорт на влага е винаги в посоката, в която налягането на парите е по-малко.
посока влага транспорт зависи от разликата на налягането на парите вътре и извън мембраната
От това следва, че ако по някаква причина, налягането на водната пара извън ще бъде по-голямо от налягането на парата във вътрешността на мембраната ще транспортира влага в обратна посока, който е човешкото тяло. Това може да стане, например, в сауната, ако отидете там в облеклото на мембраната. Не си отивай.
Транспортиране мембрана влага винаги се извършва до страна с по-ниско налягане на парата
2. Околна влажност
В условията на висока влажност пореста мембрана работа много по-добре. Такива мембрани също функционират нормално, ако дрехи открит вентилация.
Besporovye мембрана работят добре при висока разлика парното налягане, т.е. ако в кожуха достатъчно влажна, и външния въздух е относително суха. Все пак, ако на открито, тези мембрани драстично намаляване на неговата ефективност.
3. температура на околната среда
Besporovaya мембрана е обичал ниски температури. Ако собствената си температура падне под нула градуса, водата импрегниране на мембраната, замразени, и транспортиране на влагата на практика спира. Порите мембрана, която не транспортира вода и пара, при ниски температури има предимство пред besporovoy.
4. Механично и структурната цялост на мембраната
Besporovaya мембрана порите силна и по-издръжлив. Pore мембрана доста бързо губи своята ефективност поради запушени пори, свързани с неправилното използване и грижа.
Въпреки това, произволно високи технически характеристики на мембраната могат да бъдат безполезни, ако технологичните грешки бяха направени в производството на облекла. В крайна сметка, ефективността на облекло мембрана зависи не само от мембраната, но също така и от много други фактори: качеството на обработка и оразмеряване на ставите, използването на специален водоотблъскващ (хидрофобни) покритие. подходящи грижи и така нататък. г.
Основните оперативни характеристики на мембрани
Така че, основната задача на мембраната - за осигуряване на удобно ниво на влажност под дрехите. Въз основа на характеристиките на мембраната се определя от два основни параметри:
Водоустойчивост - Способността на мембраната не изтича. Тази стойност се дава в милиметри и характеризира височината на водния стълб, който мембрана могат да издържат на налягането без изтичане. Това означава, че всяко изтичане може да мембраната абсолютно водонепропусклива не съществува, така че единственият въпрос е, при какви условия мембраната "поток". Приемлива стойност водоустойчивост започва в 10 воден стълб 000 mm, а за дрехи, които са обект на строги изисквания, тази стойност не трябва да е по-малко от 20 000 мм.
Пропускливост - г / m 2 или г / м 2 - количество влага, която може да премахне мембраната в околната среда за единица време. Понякога тази функция се нарича скорост на преноса на влага пари (скорост на трансфер на пари английски MVTR ;. влага), че besporovoy мембрана не е напълно точна, тъй като тя не носи пара и вода, но всъщност това не се променя. Количеството на пропускливост пара е показан като количеството влага в грамове, която се транспортира през мембраната на квадратен метър за 24 часа. Колкото по-висока е стойността, толкова по-добре мембраната премахва пара и по-високото ниво на комфорт. Обикновено това е в диапазона от 3000 до 10 000 грама на квадратен метър за 24 часа.
Също така, за да се оцени на паропропускливостта на мембраната се използва за тестване на устойчивост за транспортиране на пара. Този тест се нарича RET (устойчивост на изпаряване трансфер) и оценява степента на пропускане на водната пара в точки. Стойност нула показва липсата на устойчивост RET и стойност от 30 точки - пълна резистентност на пара. За яснота, можем да си представим, че RET 0 - свободна двойка изпаряване от човешка кожа, и RET 30 е сравнима с устойчивостта на изпаряване генерира пластмасова торба.
Трябва да се помни, че никой не се мембрана никой топло. Употребата му води само до намаляване на влажността под дрехите. В допълнение, много от мембраната добре защитени от вятъра. Естествено, всичко това води до увеличаване на топлинния комфорт, но да се прилага самата мембрана като топли дрехи, не си струва - замразяване в разцвета на силите си.
Приблизително динамичен топлинен комфорт в зависимост от влажността на дрехи
Основните задачи на мембраната - да не минават водата за човешкия организъм от външната страна и сключване на тялото изпаряване.
Порите на мембраната чрез микроотворите в структурата, тя преминава отделните водни молекули (пара), но не да капки вода. Парата прониква през мембраната в посока от висока към ниска концентрация.
Besporovaya мембрана позволява влага пара в посока на по-ниски концентрации, но не се отдели от неговите молекули и вода, която прониква през слой на мембраната, както чрез гъба.
Pore мембрана започва да работи почти веднага, дори и с малка разлика от концентрации на парите във и извън облекло. Besporovaya ще работи само след импрегнирани кондензат - влага в резултат на изпаряване от повърхността на кожата.
Порите на мембраната остава оперативен при ниски температури, тъй като парата транспортира. Besporovaya спира, когато замръзване на водата в неговата структура.
Besporovaya мембрана е надежден, издръжлив и не толкова взискателни да се грижи как порите. тя също така обикновено по-евтино. Pore мембрана е чувствителен към замърсявания, като това налага използването на специални методи за промиване и бързо губи своето качество, ако не се поддържат правилно.
Две важни характеристики на всеки от мембраната - способността за отклоняване на парата от тялото и да се предотврати проникването на влага обратно - обикновено съдържащи се тук мембрана облекло. Водоустойчив мембрана се дава в милиметри, и колкото по-висок е резултатът, толкова по-надеждно предпазва мембраната от водата. Дишане на мембрана - паропропускливостта - посочено в грама на квадратен метър. И тук, както и - колкото по-високо е числото, толкова по-добре. Въпреки това, подобрени характеристики на бариерата за влага обикновено придружават от влошаване на дишане, и обратно.