Почему мембранные кроссовки дышат и всё-таки промокают

У мелкой дождевой капли диаметр порядка ста микрометров, у одиночной молекулы водяного пара - меньше нанометра: разница примерно в сто тысяч раз. На этой разнице построена вся мембранная обувь. Внутри кроссовка стоит тончайшая полимерная плёнка, ходы в которой слишком узки для капли, но просторны для молекулы пара. Пот в виде пара выходит наружу, дождь в виде капель внутрь не проходит. Физика тут честная и работает. Промокшие в ливень ноги - тоже реальность, и у неё есть точные причины: вода обходит мембрану поверху, а намокший верх выключает её способность отводить пар.

Две мембраны: с порами и без

Мембрана - это плёнка толщиной в десятки микрометров, приклеенная к ткани верха или сшитая в отдельный носок-вкладыш внутри кроссовка. Обзор 2023 года в журнале по материаловедению делит такие плёнки на два семейства: микропористые и беспоровые.

Микропористую делают из политетрафторэтилена - того самого фторопласта, которым покрывают антипригарные сковороды. Заготовку растягивают, и сплошной полимер превращается в губчатую сеть с миллиардами сквозных пор размером в десятые доли микрометра. Капля сквозь такую сеть не проходит по двум причинам сразу. Она физически больше поры: даже мелкая капля шире её в сотни раз. И она не может втянуться в узкий ход, потому что фторопласт почти не смачивается водой - поверхностное натяжение собирает каплю в шарик, а чтобы продавить шарик в несмачиваемую пору, нужно давление в разы больше того, что создают дождь и лужа. Молекулы же пара летят сквозь поры свободно, поодиночке.

Беспоровая мембрана устроена наоборот: это сплошная плёнка, чаще полиуретановая, вообще без отверстий, поэтому жидкая вода сквозь неё не пройдёт ни при каком бытовом давлении. Пар она переносит химически. Гидрофильные звенья полимера захватывают молекулы воды с тёплой влажной стороны, передают их по цепочкам сквозь толщу и отпускают с наружной, где суше. Такой плёнке не страшна грязь - забиваться нечему, и долгое намокание она переносит спокойно, поэтому её часто ставят в обувь для слякоти. Плата - пар она проводит медленнее пористой и выходит на рабочий режим только тогда, когда внутри уже ощутимо влажно.

Паропроницаемость и её пределы

Способность ткани выводить пар измеряют в граммах воды, прошедших через квадратный метр за сутки. У рабочих мембранных тканей значения идут от нескольких тысяч до десяти-двадцати тысяч граммов. Водонепроницаемость самой плёнки проверяют давлением водяного столба, и там счёт идёт на метры - дождь и лужа такого давления не создают. Сама мембрана в кроссовке практически никогда не протекает: протекает конструкция вокруг неё.

Второе, что полезно знать до покупки: мембрана - не насос. Сама она ничего не выталкивает. Пар идёт сквозь неё только за счёт перепада влажности и тепла: изнутри тепло и влажно, снаружи прохладнее и суше, молекулы перетекают туда, где их меньше. Чем больше перепад, тем быстрее уходит влага. В сухой прохладный день система работает в полную силу. В дождь наружная влажность близка к ста процентам, перепад исчезает, и испарение сквозь плёнку почти останавливается - именно тогда, когда нога активно потеет. В жару тёплый наружный воздух убирает температурный перепад, нога выделяет влагу быстрее, чем плёнка успевает её пропускать, и вдобавок мембрана выводит только пар: жидкий пот, уже выступивший на коже, сквозь неё не уходит. Ощущение «не дышит» летом - не брак, а предел физики процесса.

Куда заходит вода в ливень

Мембранный носок-вкладыш имеет высоту борта: в низких кроссовках она заканчивается ниже щиколотки. Всё, что выше и вокруг, - обычный текстиль, и в ливень вода находит обходные пути, к которым сама плёнка отношения не имеет.

Через край. Лужа глубже борта или струя с бордюра просто заливается сверху. Дальше вкладыш работает уже против хозяина: он держит воду внутри и не даёт ей быстро вытечь и испариться, поэтому залитая мембранная обувь сохнет дольше обычной.

Шнуровка и язычок. Шнурки и мягкая ткань работают как фитиль: капилляры волокон тянут воду по нитям вниз, под шнуровку и за борт вкладыша.

Швы и износ. Швы носка-вкладыша проклеены лентой, но клей стареет, на сгибах лента отслаивается. Сама плёнка годами трётся изнутри пяткой, песком и складками стельки, и в местах перегиба появляются микротрещины. У мембранной обуви есть ресурс: плёнка не выдыхается химически, её постепенно протирают.

Намокший верх выключает мембрану

Плёнка спрятана под внешней тканью. Пока ткань сухая, между её волокнами воздух, и пар свободно проходит конструкцию насквозь. Если верх напитался водой, поверх мембраны ложится сплошной слой жидкости. Сквозь слой воды пар в заметных количествах не проходит: влажность по обе стороны плёнки выравнивается, перепад исчезает, перенос останавливается. Пот больше не выходит, оседает на холодной мокрой стенке изнутри, носок сыреет. Ощущение однозначное - кроссовок протёк. Хотя жидкая вода снаружи могла и не пройти: внутри в основном собственный конденсат.

Именно поэтому верх мембранной обуви с завода обработан водоотталкивающей пропиткой. Это тончайший слой, который снижает смачиваемость волокон: капли собираются в шарики и скатываются, ткань не набирает воду, воздух между волокнами сохраняется, и мембране есть куда отдавать пар. Пропитка не делает ткань водонепроницаемой и не заменяет мембрану - она лишь держит верх сухим. И она недолговечна: стирается от грязи, трения и стирок. Признак виден без приборов: на свежей пропитке вода стоит шариками, на сработавшейся ткань темнеет мокрыми пятнами. С этого момента мембрана будет отключаться в каждый дождь, пока пропитку не обновить.

Грязь в порах и уход

Поры микропористой плёнки забивает всё подряд: уличная пыль и глина снаружи, соли и кожный жир из пота изнутри, остатки стирального порошка после неудачной стирки. Забитая пора перестаёт пропускать пар, а мыльные и жировые плёнки вдобавок притягивают воду и помогают ей просачиваться туда, куда чистая мембрана её не пускала. Отсюда правила ухода, общие у всех производителей мембранной обуви.

Мыть по мере загрязнения: тёплой водой не горячее сорока градусов, мягкой щёткой, стельки и шнурки отдельно. Порошок, кондиционер для белья и отбеливатель не использовать: их частицы и отдушки оседают в порах; подходит жидкое средство без кондиционера и тщательное полоскание. Сушить при комнатной температуре, набив бумагой: батарея и горячий воздух старят клеевые швы и коробят плёнку. После мойки обновлять водоотталкивающую пропитку - средством с распылителем или губкой по чистому, слегка влажному верху. И просушивать пару после каждой мокрой носки: высохшие соли пота работают изнутри так же, как грязь снаружи.

Мембранные кроссовки - не обещание сухих ног в любую погоду, а связка из трёх частей: плёнка, пропитка верха и уход. Пока работают все три, обувь уверенно держит морось, мокрую траву, слякоть и недолгий дождь. Глубокая лужа, ливень стеной или сработавшаяся пропитка выключают защиту - не потому, что мембрана плохая, а потому, что вода зашла там, где плёнки нет, или легла на неё сплошным слоем.

📍 ТЦ «Город», 3 этаж, Спортмастер - Спортивная обувь и мембранные кроссовки