Membrany i znacznie więcej| Wszystko o technologiach w ubraniach motocyklowych

Skuteczność opróżniania portfela przez wyroby skórzane nie dziwi, głównie ze względu na sposób pozyskiwania materiału, obróbki i długowieczność. Jednak obecnie skórzane ciuchy zdecydowanie nie stanowią większości na rynku. Wyparły je sztuczne materiały tekstylne, które rozszerzyły ofertę producentów i zakres cenowy do rozmiarów przyprawiających o ból głowy. Co jest w nich tak szczególnego?

Bez ograniczeń

Najczęściej używane materiały syntetyczne to Nylon (wynaleziony w 1935 r. przez firmę DuPont w USA) i Poliester (odkryty przez brytyjskich chemików J.T Dicksona i J.R Whinfielda w 1941 roku). Jednak dopiero pojawienie się membrany otworzyło drzwi do szerszego użytku tekstylnych strojów. Wynalazł ją przypadkiem, w 1969 roku Robert „Bob” Gore – Doktor inżynierii chemicznej, pracujący w rodzinnej firmie Gore. Początkowo Bob pracował nad rozciąganiem politetrafluoroetylenu (PTFE), czyli Teflonu. Rozgrzane pręty teflonowe zamierzał rozciągnąć wstępnie o ok. 10%. Po nieudanych próbach zmienił taktykę i zaczął szarpać materiał. Efekt przerósł jego oczekiwania. Teflon rozciągnął się o 800%! przy okazji zaobserwował, że na powierzchni utworzyły się mikropory.

Na 1 cm2 przypada ich aż 1,4 mld. Każdy jest 20 tys. razy mniejszy od kropli wody, za to 700 razy większy od cząsteczki pary wodnej. Dodatkową zaletą jest hydrofobowość Teflonu, po którym woda spływa, zamiast być wchłanianą i oczywiście lekkość jaką dawało to rozwiązanie. Firma natychmiast nazwała ten materiał „Fibrilated expandedPTFE”. Dopiero po roku zaczęto używać terminu „Gore Tex” . Do sprzedaży trafiła w 1976 roku, początkowo w odzieży turystycznej. W motocyklowej zaczęła pojawiać się dopiero w latach 90-tych. Wodo i wiatroodporność pierwszych membran, sprawdzały się tylko do pewnego stopnia. Jednak największą wadą była kiepska oddychalność. W przeciągu ostatnich dwóch dekad rozwiązanie dopracowano i zdaniem wielu jest najlepszą membraną dostępną w ubraniach motocyklowych. Stosują ją Rukka, Held, Alpinestars, Dainese, Klim czy Rev’IT.

Szeroki wybór

Z racji delikatnej budowy teflonowej folii, trzeba ją zabezpieczyć warstwą olejofobową, chroniącą przed uszkodzeniem i zatkaniem porów przez rozbite owady czy chociażby kremy nawilżające do ciała. Uszkodzeniom mechanicznym zapobiega laminowanie (sklejanie) z materiałem. Laminat membranowy przypomina kanapkę z membraną zamkniętą pomiędzy materiałami. Rodzajów takiej kanapki może być wiele – 2 lub 3 warstwowa i z użyciem wielu materiałów.

Gore-Tex choć jest pionierskim produktem, nie ma monopolu na rynku. Konkurencja jest na tyle duża, że można rozróżnić kilka rodzajów membran. Przede wszystkim porowe takie jak opisany wyżej Gore-Tex wykonany z teflonu. Występują też wersje poliuretanowe jak np. Porelle (Modeka), Solto-Tex (IXS) czy Sheltex (Hein-Gericke). Porowe membrany mogą mieć także formę pasty, którą nakłada się na materiał i wypieka w wysokiej temperaturze. Najpopularniejszym przedstawicielem tego typu membrany jest Humax, którą stosuje Modeka. Spotkać można też membrany z folii poliuretanowej o grubości ok. 0,025 mm (dla porównania ludzki włos ma grubość ok. 0,1 mm), nie zawierającej kanalików/porów. Za właściwości membrany odpowiedzialne są jej molekuły. Część z nich przyciąga wodę i odprowadza ją na zewnątrz, pozostałe ją odpychają dzięki czemu nie dostaje się do wewnątrz ubrania. Chętnie stosują je Modeka (Sympatex lub Reissa) czy Buse (Sympatex). Wielu producentów ciuchów używa membran firmowanych swoimi nazwami np. H2Out (Spidi), DryStar (Alpinestars) lub BMW Climate. Skuteczność membran w dużej mierze zależy też od sposobu uszycia ubrania i użytych materiałów. Przykładowo Gore-Tex nie pozwala firmować ubrań swoim logiem dopóki nie przeprowadzą kontroli jakości produktu finalnego. Praktykę tę przyjęło większość producentów, więc jeśli w pliku metek widać certyfikat producenta membrany, można uznać to za gwarancje, że działa w 100% swoich możliwości. Co ciekawe, producent, który w swojej ofercie ma ciuchy z Gore, nie może korzystać z niektórych membran, np. Sympatex.

Ciepło, cieplej, najcieplej

Sporym problemem, z którym borykamy się podczas jazdy, jest chłód. Pierwsze rozwiązanie przyszło, w latach 60-tych XX w. , kiedy firma 3M zaczęła eksperymentować z połączeniem cienkich włókien poliestrowych i nylonu, dzisiaj nazywanych mikrofibrą, z czego urodziło się ocieplenie Thinsulate, początkowo stosowane w ubraniach zimowych. Jego mikrowłókna miały grubość 15 mikrometrów, a dzięki gęstemu splotowi nie przepuszczały chłodnego powietrza z zewnątrz, zatrzymując tym samym powietrze nagrzane od ciała. Jeśli dodać do tego fakt, że Thinsulate jest znacznie cieńszy i lżejszy od puchowego wypełnienia, a do tego jest obecnie najlepiej izolującym syntetycznym materiałem stosowanym w ociepleniach, nie dziwi, że można znaleźć go w niemal wszystkich ocieplanych ubraniach motocyklowych. Jednak nie ma właściwości termoregulacyjnych. Szczególnie jest to odczuwalne w niedalekich trasach z częstymi przystankami, w klimacie tak zmiennym jak nasz.

Pewnie nikt by na to nie narzekał, gdyby nie pojawienie się materiału zmiennofazowego (PCM), który po raz pierwszy jako tkaninę, opracowała firma Outlast Technologies, do produkcji rękawic dla kosmonautów NASA. Jego włókna składają się z szeregu mikrokapsułek. Jeśli temperatura ciała wzrośnie, magazynują jej nadmiar, choć same się nie nagrzewają. W momencie wychwycenia spadku, zasoby mikrokapsułek są uwalniane przywracając temperaturę do normy. Niestety Outlast ze względu na swoje doskonałe właściwości termoregulacyjne nie należy do najtańszych materiałów. Dziś można znaleźć go w ofercie takich firm jak Rukka, BMW czy Redline pod każdą postacią.

Poduszka powietrzna, nie tylko dla bezpieczeństwa

Swoje rozwiązania w zakresie ocieplenia próbowała wprowadzić także firma Gore-Tex w systemie AirVantage. Składał się z komór powietrznych, pompowanych przez użytkownika. Ciepłe powietrze, dodatkowo ogrzewane przez ciało, miało za zadanie stale utrzymywać wysoką temperaturę. Niewiele jest przykładów użycia tego systemu w motocyklowych ubraniach. Swego czasu BMW stosowało je w swojej kamizelce ocieplanej (okolice roku 2004) oraz Rukka. Dziś spotkałem je tylko w ofercie marki Aerostich (brak przedstawicielstwa w Polsce).

Zdecydowanie lepiej przyjęły się elektrycznie ogrzewane ubrania, które stosują np. BMW, KLAN, Harley-Davidson, Touratech czy Held. Zasada działania jest banalnie prosta, taka sama jak w przypadku grzanych manetek. Mata z cienkimi drutami zasilana jest bateriami lub z instalacji motocykla. Najczęściej stosuje się je w spodniach, kamizelkach/bluzach, rękawicach i wkładkach do butów, choć występują także pasy nerkowe z ogrzewanymi kieszeniami dla pasażerki/pasażera. W wysokich modelach turystycznych Harleya jak np. Road Glide Ultra, w standardowym wyposażeniu jest wtyczka do zasilania dla kierowcy i pasażera.

No i za gorąco…

Bez względu na oddychalność materiałów, w wysokich temperaturach ciężko odprowadzać pot na tyle skutecznie żeby uchronić przed powstaniem sauny pod powierzchnią ubrania. Najbardziej oczywistym krokiem było zrobienie otworów wentylacyjnych otwieranych suwakiem . Jednak w razie upału nawet najlepiej rozmieszczone nie zapewnią odpowiedniego przepływu, bo przecież stanowią jedynie ułamek powierzchni całej kurtki czy spodni. Rozwiązań jest kilka. W przypadku miejskich lub lekkich turystycznych ubrań stosuje się mesh (rzadko pleciony materiał) tam gdzie to tylko możliwe. Ma jednak swoje wady. Po pierwsze w razie niespodziewanego deszczu, nawet z wpiętą membraną, podczas jazdy krople wody mocno siekają ciało użytkownika. Po drugie mniejsza odporność na ścieranie od materiałów o gęstszym splocie, dlatego w najbardziej newralgicznych miejscach nadal używa się gęstszych materiałów.

Bardziej zaawansowaną metodą są kamizelki chłodzące (np. BMW, REV’IT), używane także na budowach w bardziej upalnych klimatach niż nasz. Swoje właściwości zawdzięczają materiałowi HyperKewl opatentowanemu przez firmę TechNiche. Głównym elementem są włókna polimerowe, obrobione w taki sposób aby w ich rdzeniu magazynowała się woda. Przed użyciem kamizelkę zanurza się w wodzie na kilka minut po czym wyciska. Wyściółka wewnętrzna jest wodoszczelna, za to cechuje się bardzo dobrą przepuszczalnością powietrza, dzięki czemu w trakcie jazdy, powietrze przepuszczane przez kurtkę jest ochładzane przez wodę. Materiał utrzymuję „chłodziwo” od 5 do nawet 15 godzin w zależności od temperatury i prędkości jazdy. Według producenta, rozwiązanie umożliwia obniżenie temperatury powietrza owiewającego ciało nawet o 12 stopni.

Związek na lata

Tekstylne ubrania zdominowały segment turystycznych ubrań. Jednak sama ochrona przed warunkami atmosferycznymi to nie wszystko jeśli chodzi o zapewnienie komfortu. Zwykły nylon czy poliester używany w pierwszych ubraniach był sztywny, gruby, ciężki i niezbyt miły w dotyku. Rozwiązanie po raz kolejny okazało się być dostępne w zakładach firmy DuPont i to już w 1983 r. Mowa o materiale Tactel (od łacińskiego Tacto – Dotyk). Choć wykonano go z nylonu, to cechuje go największa miękkość spośród wszystkich syntetycznych materiałów, 20% mniejsza waga, a do tego jest 3-krotnie wytrzymalszy od naturalnych tkanin, i schnie nawet 8 razy szybciej niż bawełna. Umożliwiła to odpowiednia obróbka chemiczna, która z racji opatentowania materiału nie jest znana publicznie…

Kolejna innowacja firmy DuPont ma trochę więcej zadań do spełnienia. Ma być odporna na przetarcia i rozdarcia, a przy tym lekka – Jest nią Cordura. Od kilkunastu lat można ją zobaczyć w dużej części ubrań tekstylnych, choć historia materiału sięga 1966 roku. Nylon użyty do jego produkcji jest pokrywany powłoką poliuretanową, co w połączeniu z bardzo gęstym splotem i wzmocnieniem teflonem, daje materiał odporny na zużycie i użytkowanie w ciężkich warunkach – 10 razy mocniejszy od bawełny, 3 razy od poliestru i 2 razy od zwykłego nylonu. Dlatego najczęściej można go znaleźć w kroku, na kolanach, pośladkach, łokciach czy barkach, gdzie wzmocnienia są najbardziej pożądane. Cordura występuje w różnych wariantach wytrzymałości. O tym informuje przeważnie liczba przy logotypie np. Cordura 500D, 1000D itd. oznacza to liczbę Denierów, którą określa się grubość syntetycznego włókna. 1 Denier oznacza, że 9000 metrów pojedynczego włókna będzie ważył 1 gram. Im większa liczba „D”, tym materiał mocniejszy. W motocyklowych ubraniach rzadko kiedy używa się słabszego materiału niż 500D. Prawa do produkcji i używania znaków towarowych Tactel i Cordura obecnie posiada firma Invista. Pod jej egidą powstało wiele odmian Cordury, jednak jedną z ważniejszych w użytku motocyklowym jest odmiana AFT (Air Flow Technology) o rzadszym splocie. Jest 1,8 raza bardziej przewiewna od zwykłej Cordury, za to trochę mniej odporna na przetarcia, choć wciąż nieporównywalnie mocniejsza od innych materiałów.

Koegzystencja materiałów

Pojawienie się syntetyków zrzuciło pierwszy kamień lawiny technologicznego rozwoju rynku odzieżowego. Po pierwsze sprawiło, że rozsądne jakościowo ubrania można kupić za relatywnie niewielkie pieniądze w zestawieniu do skórzanych wyrobów. Jednocześnie górny pułap cenowy rozciągnął się do niebotycznych sum, które zaczynają być poniekąd zrozumiałe jeśli bliżej przyjrzy się zastosowanym rozwiązaniom będącymi niesamowicie zaawansowanymi technologiami, w których rozwój zaangażowani są wyspecjalizowani inżynierowie.

Pozostaje tylko pytanie czy skóra przestanie mieć rację bytu z praktycznego punktu widzenia? Szanse są niewielkie. Gore-Tex już dawno jest stosowany ze skórą – także perforowaną. Nie można zapomnieć też o powłoce TFL Cool Tec odbijającej promienie UV, w szczególności w przypadku ciemnych skór. Pozwoliło to na zmniejszenie temperatury powierzchni skóry nawet o 20 stopni. To najważniejsze innowacje dla naturalnego materiału. Nie potrzebuje przecież Cordury czy Tactelu żeby być miękką i wytrzymałą. To ona wyznacza standardy w kwestii wytrzymałości i ochrony przed przetarciem, więc jej pozycja, na chwilę obecną nie jest zagrożona.