Jak to funguje: Fascinující věda za nepromokavostí

V přírodě je jedinou jistotou změna, zejména co se týče počasí. Podmínky se dokáží změnit doslova lusknutím prstu a klíčem dobré přípravy je tedy výběr oblečení, které dokáže ochránit před všemi náladami oblohy.

Pokud se v přírodě toulaš pravidelně, možná už bereš nepromokavost oblečení jako samozřejmost. Prší, oblékneš bundu a můžeš kráčet dál, jako by se nic nedělo. Jakkoli se však nepromokavost zdá být jednoduchou funkcí oblečení, ve skutečnosti se za ní skrývá celá věda a samotná nepromokavost je pro technologický vývoj v budoucnosti největší výzvou.

Pojďme si to tedy rozebrat na drobné. Jaká věda se skrývá za nepromokavými materiály, ze kterých jsou vyrobeny tvé bundy, kalhoty či třeba i stan?

Nepromokavost: Co to je?

Nepromokavý materiál je ve své podstatě bariéra, která nepropustí vodu skrze svou strukturu. Tuto vlastnost lze dosáhnout různým způsobem, které se ani tak neliší schopností nepropustit vodu přes svůj povrch, jako spíše schopností odvést vlhkost směrem od těla ven.

Vytvořit bariéru, která nepropustí ani kapku, je v zásadě velmi jednoduché a zvládne to i obyčejná igelitová taška či nejlevnější pláštěnka.

Vytvořit však bariéru, které nepropustí ani kapku vody dovnitř, ale zároveň dokáže odvést vlhkost co nejefektivněji směrem ven, abychom se při pohybu neuvařili ve vlastní šťávě, chce obrovský technologický kumšt.

Materiály nepromokavých bund

Nepromokavé bundy začínají od samotné látky. V dřívé většině případů hovoříme o syntetických materiálech jako jsou nylon či polyester, které jsou lehké, pevné, odolné a lze je efektivně kombinovat s pokročilými technologiemi jako jsou membrány či DWR úprava.

Syntetické materiály mají hustou strukturu, což samo o sobě slouží jako poměrně efektivní ochrana před vodou, která propustí jen minimum vody, v kombinaci se zmíněnými technologiemi pak lze tyto materiály posunout do kategorie nepromokavé.

V jistých případech můžeme narazit i na přírodní materiály, které lze označit za nepromokavé, jedná se však o výjimky nebo záležitost minulosti.

Mluvíme zejména o voskované bavlně, která však není zcela nepromokavá, navíc je těžká a nepříliš efektivní v otázce prodyšnosti. Zda guma, která má v otázce prodyšnosti mizerné parametry a využívá se tedy spíše v případech, kdy prodyšnost až tak nepotřebujeme – typicky například holínky nebo specifické formy pláštěnek.

Co nepromokavost není: Vodoodpudivost a voděodolnost

Při oblečení se můžeš setkat s přívlastky „vodoodpudivá“ nebo „voděodolná“. Tyto výrazy se někdy s nepromokavostí zaměňují a mohou pro někoho působit zmatečně. Co tedy znamenají?

Vodoodpudivost se odvíjí od takzvaných Vodoodpudivé úpravy, globálně známé jako úprava DWR (durable water repellency). Cílem této neviditelné úpravy je to, aby kapka vody, která dopadne na oblečení, do něj nenasákla, ale sklouzla po jejím povrchu směrem dolů. Tato úprava je v outdoorovém průmyslu hojně využívána a také u nás ji najdeš na téměř všech bundách a kalhotách.

DWR úprava však neznamená nepromokavost. Vodu dokáže odvádět jen do určité míry, navíc se postupem času ztrácí a je třeba ji pravidelně obnovovat. Jejím cílem není jen částečná ochrana před deštěm, ale také schopnost zabránit kapkám vsáknout se do materiálu, čímž je narušena jejich schopnost dýchat. Z těchto důvodů primárně se DWR úprava využívá dokonce i na samotných nepromokavých materiálech.

Voděodolnost definuje bundy, které nabízejí před deštěm také jen částečnou ochranu. Typicky jde o softshellové, hustě tkané bundy, které v kombinaci s DWR úpravou chrání před deštěm poměrně efektivně – dovolují ti kráčet i v lehčím dešti dále, resp. v případě hustšího deště nabízejí dostatek času k přesunu pod přístřešek.

Narozdíl od nepromokavých bund však tato ochrana není úplná.

Nepromokavé membrány: Alfa a omega membránových bund

Nepromokavé membrány jsou tenké, polopropustné vrstvy, které jsou integrovány do materiálů a působí jako bariéra vůči přetečení vody. Klíčovou schopností těchto membrán však není jen jejich schopnost nepropustit ani kapku vody, ale zároveň i jejich schopnost efektivně odvést vlhkost (nejčastěji pot) směrem ven.

Tato kombinace, tedy schopnost ochránit před vlhkostí zvenčí, ale zároveň odvést vlhkost zevnitř ven, je technologicky velmi náročná, proto je běžné, že nepromokavé bundy se standardně pohybují ve vyšších cenových hladinách než mnohé jiné typy bund.

Jedním z nejznámějších a nejpokročilejších membránových materiálů je eVent® DVAlpine, který dlouhodobě využíváme na čtyřech modelech bund a jednom modelu kalhot.

eVent® DVAlpine a podobné membrány jsou složeny z expandovaného polytetrafluoretylenu (ePTFE), syntetického polymeru s mikroskopickými póry. Tyto póry jsou příliš malé na to, aby přes ně přešly kapky dešťové vody, ale dostatečně velké na to, aby umožnily molekulám vodní páry uniknout směrem ven. Díky tomu tyto bundy umožňují účinnou regulaci vlhkosti a udrží tě v suchu nejen zvenčí, ale i zevnitř.

Není membrána jako membrána

Přirozeně existují různé typy nepromokavých membrán, které se liší svou odolností, schopností odvádět vlhkost či hmotností. Při výběru se však můžeš setkat také s tím, že některé membrány jsou dvouvrstvé, některé třívrstvé a existuje i 2,5vrstvá varianta. Jaký je mezi nimi rozdíl a jak si z nich vybrat?

2-vrstvé membrány

Dvouvrstvé membrány se běžně nacházejí v cenově dostupnějších nepromokavých bundách a kalhotách. Složeny jsou, jak název napovídá, ze dvou vrstev: vnějšího materiálu a membránové vrstvy, kterou z vnitřní strany chrání síťovina. Tato konstrukce je relativně nenáročná, takže výrobní cena takových bund je výrazně nižší. Zároveň je ale tato konstrukce těžší, nedokáže tak efektivně odvádět vlhkost a jelikož je membránová vrstva chráněna pouze síťovinou, má nižší životnost.

Bundy s dvouvrstvou membránou efektivně chrání vůči dešti, mohou však být nekomfortní při intenzivní aktivitě nebo v teplejších měsících, kdy naše tělo vygeneruje přirozeně více vlhkosti. Jsou proto vhodnou volbou například jako pohotovostní vrstva, kterou přes sebe jednoduše přehodíme při nečekané přeháňce, abychom se mohli přesunout do nejbližšího úkrytu.

2,5-vrstvé membrány

2,5vrstvé membrány jsou kompromisem mezi cenovou dostupností 2vrstvé membrány a funkčností 3vrstvé membrány. Při této konstrukci je na vnitřní povrch membrány aplikován ochranný film, který chrání membránovou vrstvu mnohem efektivněji než síťovina, což prodlužuje životnost bundy. A právě tento ochranný film reprezentuje „0,5 vrstvu“.

Zároveň se 2,5vrstvé nepromokavé bundy vyznačují poměrně vysokou mírou prodyšnosti, jelikož odpadá potřeba jakékoli formy podšívky, která by efektivní odvod vlhkosti zdržela. 2,5-vrstvé bundy jsou zároveň často velmi lehké a sbalitelné do opravdu minimálních rozměrů.

Tyto bundy tedy nabízejí vynikající vlastnosti pro širokou základnu outdoorových nadšenců, nemají však tak vysokou odolnost a ani v otázce prodyšnosti se nedokážou vyrovnat 3vrstvé konstrukci.

3-vrstvé membrány

Pro ty, kteří vyžadují to nejlepší a ani v dešti se nebojí kráčet dál, jsou určeny 3vrstvé membrány, které jsou v této kategorii zlatým standardem. Tyto membránové materiály jsou tedy složeny ze tří vrstev – odolná vnější vrstva, nepromokavá membrána a ochranná podšívka. Podšívka, narozdíl od ostatních dvou konstrukcí, není ani síťovinou, ani ochranným filmem, ale plnohodnotnou ochrannou vrstvou, která je natištěna na membránovou vrstvu a bez které by kvalitní membránové materiály jako eVent® DVAlpine dlouho nevydržely. Tyto bundy tak mají podstatně delší životnost a tato konstrukce dovoluje využití těch nejpokročilejších technologií, které dokáží při plnohodnotné ochraně vůči živlům nabídnout i velmi vysokou míru prodyšnosti. Udrží tě tak v suchu nejen zvenčí, ale také pod bundou.

Nepromokavost za pár drobných, bez membrány

Nepromokavosti lze dosáhnout i jednoduchou metodou, bez využití drahých technologií. Nejtypičtějším způsobem jsou silikonové nebo gumové natéry, které dokážou nabídnout naprostou nepromokavost, tyto materiály však prakticky nedokážou dýchat a jsou proto po krátké době v pohybu velmi nepříjemné k nošení.

Proto se tyto metody v outdoorovém průmyslu, kde se funkčnost zaměřuje na člověka v pohybu, využívají jen minimálně. Častěji je najdeš například na průmyslovém oblečení.

Není to jen o dešti: Co dělá nepromokavou bundu opravdu kvalitní?

Odolnost: Nepromokavá bunda je vždy svrchní vrstvou oblečení. Obvykle jsou nepromokavé bundy objemnější právě proto, aby se mohly klidně obléct i přes nadýchanou péřovou bundu či více vrstv oblečení. Nepromokavé bundy jsou tedy, máme-li je na sobě, vždy bariérou nejen vůči vodě, ale i vůči skalám, větvím a podobným faktorům, které by mohly vnější materiál bundy poškodit. Proto se kvalitní nepromokavé bundy vyznačují vždy volbou kvalitního a odolného vnějšího materiálu.

Důraz na slabá místa: Ani levnější nepromokavá bunda by neměla propustit ani kapku vody přes materiál, zároveň také platí, že pokud nebyl kladen důraz na detail, i ten nejdražší materiál nemusí být 100% ochranou proti dešti. Každá nepromokavá bunda má totiž svá slabá místa, která jsou náchylná k přetečení - zejména švy a zipy. Proto jsou kvalitní nepromokavé bundy opatřeny zároveň nepromokavými zipy a švy jsou z vnitřní strany podlepeny extra vrstvou.

Efektivní odvod vlhkosti: Jak již bylo zmíněno, nepromokavé bundy jsou nejen bariérou vůči vodě zvenčí, vždyť nakonec nás před deštěm teoreticky ochrání i kus igelitu, ale zároveň se snaží zajistit co nejvyšší míru prodyšnosti, aby mohla vlhkost od těla uniknout směrem ven. Kvalitní nepromokavé bundy dokážou průběžně vlhkost odvádět, zatímco méně kvalitní formy ochrany (typicky například pláštěnky nebo velmi levné bundy) tuto schopnost prakticky nemají a slouží opravdu jen jako první pomoc v případě nečekané přeháňky, pro přesun do nejbližšího úkrytu.

Nepromokavost a udržitelnost

Ani nepromokavým materiálům se nevyhnula snaha zodpovědných značek a producentů tvořit outdoorové vybavení s minimálním dopadem na životní prostředí. Tento tlak vedl k několika pozitivním změnám a jak technologie postupují, každý den se iv tomto ohledu posouváme vpřed.

Přechod z C6 na C0 DWR: Několikrát zmíněná DWR úprava má svou temnou stránku - úprava technologií označovanou C6 obsahuje perfluorované chemikálie (PFC), které mají negativní vliv na životní prostředí. Naším cílem, na kterém již nyní vytrvale pracujeme a brzy představíme první produkty s novou úpravou, je přechod na technologii C0. Ta sice vyžaduje častější obnovování, ale to je minimální cena za fakt, že neobsahuje škodlivé PFC a tím pádem nemá negativní vliv na přírodu, kterou tak milujeme.

Samozřejmostí jsou pak snahy, které vidíme napříč celým segmentem a to je využívání recyklovaných materiálů, biorozložitelných materiálů a úprava produkčních procesů, díky čemuž je při produkci využíváno menší množství vody a energie.

Budoucnost nepromokavých materiálů

Budoucnost je zářivá. Nepromokavé materiály jsou technologicky náročné, o to větší pozornost poutají ao to více prostoru pro zlepšení tu výzkumníci a inovátoři vidí. Toto jsou jen některé ze současných témat, která mohou již brzy být realitou.

Nanotechnologie: Jedno z nejvzrušivějších témat současnosti. Výzkumníci experimentují s povrchovými úpravami z nanočástic, které by potenciálně mohly radikálně pozvednout vlastnosti nepromokavých materiálů. Tyto nanočástice by mohly vytvořit tenkou vrstvu, která nepropustí vodu ani na molekulární úrovni. To by vedlo k tenčím, lehčím a prodyšnějším materiálům.

Funkčnost inspirovaná přírodou: Příroda je nejlepší učitel a vědí to i vědci. Proto intenzivně zkoumají některé přírodní povrchy, které jsou svou nepromokavostí známy - například lotosové listy či „pancíř“ brouků. Tento výzkum by teoreticky mohl vést ke vzniku nových syntetických materiálů, které by jejich funkčnost napodobovaly.

Smart materiály: I koncept inteligetních materiálů je stále rozšířenějším tématem. Představ si oblečení, které adaptuje své parametry v závislosti na podmínkách, ve kterých se hýbeš. Materiály by dokázaly například změnit svou schopnost odvádět vlhkost či změnit strukturu svého povrchu, jako odpověď na déšť, vlhkost či aktuální teplotu. Pro komfort a ochranu opravdu za jakýchkoli podmínek.

Spojení s dalšími technologiemi: Spojit nepromokavé materiály s některými technologiemi není až tak jednoduché jako s jinými, neustále se však hledají způsoby, jak těchto spojení dosáhnout. Nepromokavé materiály by tak v budoucnu mohly být schopny kombinace s UV ochranou či antimikrobiálními úpravami, což by je zase povýšilo na vyšší úroveň.

Shrnutí

Tak co řekneš? Na to, že je to jen o kapkách vody, je to poměrně komplexní, co?

Za tou bundou, která tě chrání před deštěm, se skutečně skrývá celá věda, kombinující chemii, fyziku a technologie. Když tedy budeš nejblíže v horách a zaskočí tě nečekaná přeháňka, vzpomeň si na tento článek. Možná si tu bundu, která tě bude chránit, budeš vážit o to víc.