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Auteur Sujet: Comparatif_membranes  (Lu 13905 fois)

17 octobre 2006 à 18:10:32
Lu 13905 fois

Kilbith


Salut, :D

A la suite du mini-débat que j'ai eu avec un distingué représentant MUL sur les sursacs, j'ai pensé que nombreux sont ceux d'entre nous qui cherchent des informations sur le Goretex et assimilé. Afin de faciliter votre choix, voici un résultat comparatif de la respirabilité d'un échantillon des produits du marché.

Ma référence : Mc Cullough et al. 2003. "A comparison of standard methods for measuring water vapour permeability of fabrics." Measurement Sciences Technology vol. 14 p.1402-1408.

Graphique p.1406 :




Voilà,  ;)

« Modifié: 17 octobre 2006 à 18:29:09 par Kilbith »

17 octobre 2006 à 18:24:28
Réponse #1

Diesel


Merci Didier  :doubleup:

Bon, il est fait avec quoi mon sursac. :-\
Je sens que c'est pas gagné pour trouver ....

17 octobre 2006 à 18:28:03
Réponse #2

Kilbith


Salut diesel,

C'est ça le problème...d'ailleurs cela peut varier selon les arrivages  :(
Avec le Goretex, tu ne prends pas de risque...


 :o Faudrait pas qu'ils aient changé chez D4, je viens d'acheter un sursac sur tes allégations moi !

did ;)

17 octobre 2006 à 18:39:24
Réponse #3

Carn mor Dearg


Bonne idée Killbith!
Deux trois explications sur les différentes méthodes de mesure peut-être?


18 octobre 2006 à 10:41:15
Réponse #4

Wasicun


Merci Kilbith !

Si tu as le lien du document complet je serais vivement intéressé !!!

De mon côté je cherche depuis un moment une source de données fiable concernant la performance des membranes (comparée) selon leur mise en oeuvre - incorporées à des chaussures, des couvre-chefs, des pantalons, des vestes ou des gants ... L'abrasion est par exemple un gros problème en ce qui concerne les chaussures ... sans parler de la variation des caractéristiques selon la temp extérieure : moins de 0°C ou entre 5°C et 10°C et l'activité pratiquée (les personnes atteintes d'hyperdydroses ont encore du soucis à se faire d'ailleurs ...).

HS : Le CV d'Elizabeth Ann Mc Cullough est impressionnant et ferait pâlir d'envie bon nombre de nos universitaires français ... http://www.humec.ksu.edu/documents/directory/lizm.pdf

A+,
Alex.

22 octobre 2006 à 22:48:26
Réponse #5

Kilbith


Salut,

Sur le document ci-dessus on peut voir une comparaison entre les différentes méthodes mesurant les performances des tissus permettant la transmission de vapeur (respirant).  A chaque fois un échantillon de tissu est placé dans un appareil de test alors que les conditions de mesures sont contrôlées.

Dans chacun des cas, il ne s’agit pas de mesurer la performance des tissus en situation réelle dans des vêtements réels. Pour tout les test, à l’exception de l’ASTM F1868, plus le chiffre est élevé plus le tissu est respirant. Le test ASTM F1868 correspond au test RET  sauf qu’ici il est effectué à 35°C  avec une humidité relative de 40%. Ces deux facteurs, Température et Humidité relative, jouent un rôle très important dans la performance des tissus.

La lecture des résultats vous permet de constater que les produits donnent des résultats différents selon la méthode de test. Le premier test, upright cup method B, est le plus simple. Il consiste à mettre de l’eau dans un récipient, à fermer ce récipient par un morceau de tissu et à mesurer l’évaporation. Le tissu à étudier n’est donc pas en contact direct avec l’eau puisque une couche d’air se trouve entre l’eau et le tissu. Le second test, inverted cup method BW, reprend le même dispositif sauf que dans ce cas le récipient est retourné. L’eau se trouve en contact direct avec le tissu qui doit dans ce cas être imperméable.
Le troisième test, origine japonaise, est plus complexe. Il met en oeuvre de haut en bas : de l’eau, une membrane hémiperméable en PTFE, le tissu à tester, une nouvelle membrane PTFE et sur le dessus un produit dessicant. Il est souvent utilisé car c’est celui qui donne les résultats quantitatifs les plus importants. On trouve souvent ce résusltat dans les pub sous le vocable "MVTR" (Moisture Vapor Transport Rate).
Le quatrième test est la méthode recommandée au niveau mondial (ISO). Il faut mettre en oeuvre un système complexe permettant de chauffer l’ensemble. Ce test est censé simuler le fonctionnement d’un tissu dans des conditions proche du modèle humain. Plus la valeur est petite, moins le tissu oppose de résistance au transfert de vapeur.  La valeur est donnée dans les revues sous le titre de RET (résistance évaporative). Le meilleur résultat connu est obtenu par le MP+ de Francital (RET 2.5). Dans le tableau c’est le Storm Fit de Nike. Sur ce test le GoreTex et Le GoreTex XCR sont meilleurs que le eVent laminé sur du polyester (notez l’importance du tissu sur lequel est laminé la membrane). C’est la valeur mise en avant par Gore dans ses pub.
Le dernier Test est celui mis au point par Gibson au laboratoire de l’armée US (Natick). Il a l’avantage de simuler un modèle humain et des conditions de températures et d’humidité relatives variées (Gibson et al., 1997). Dans le cas présent la résistance à la diffusion de la vapeur est mesurée avec un gradient d’humidité de 90%. La partie supérieure à une humidité relative de 95% et la partie inférieure une HR de 5%.

Attention à ne pas juger un produit simplement sur ses performances aux tests :
1. Vous constatez que certains tests avantagent certains produits au détriment des autres. Les meilleurs produits sont performants partout.
2. Il s’agit de test en laboratoire. Par exemple, Le produit EPIC est peu performant au test RET. Rappelez-vous, il s’agit d’un tissu avec un DWR autour de chaque fibre, c’est à l’évidence plus confortable qu’une membrane. Mais si le tissu utilisé est du coton, celui-ci s’oppose au passage de la vapeur d’eau. Dans la pratique, le vent participera  à l’évaporation de la transpiration car un tissu, même très résistant au vent, n’est pas étanche à celui-ci.
3. Il faut comprendre la performance globale de l’interaction membrane+tissu+éléments naturels. Le eVent sur du polyester semble moins efficace que celui ou la membrane est laminée sur du polyamide. Dans la vraie vie, le polyester retient moins d’eau que le polyamide, sèche plus vite  et déperle bien mieux que du polyamide. En clair le vêtement sera plus performant sous la pluie. En revanche le polyester devient rigide au grand froid.
4. La qualité d’un produit n’est pas seulement dans l’aspect imper-respirant. Il y a quelques années des test avaient démontrés que le GoreTEx résistaient bien mieux à la flexion humide que la plupart de ses concurrents. Les premiers produits en eVent résistaient mal au grand froid....Le Sympatex de Akzo Nobel, à base de polyester, est réputé pour sa solidité. Le triple point ceramic (ancien produits lowe alpine, produit par le japonais Unitika) conserverait mieux ses capacités "respiratoires" sous la pluie. C'est peut être la conséquence de la maitrise des japonais en terme de super DWR. D'autres sources indiquent qu'une enduction est moinsapte à se gorger d'eau qu'une memebrane qui est contrecollée de façon discontinue sur le tissu. Il se forme des alvéoles avec de l'eau à l'intérieur d'où la perte de capacité "respiratoire". Si le tissu de la veste est en polyester, elle respire théoriquement un peu moins (voir les deux types d'Event)...mais comme il sèche plus vite et déperle plus il y a moins de saturation en eau du tissu, dans la vraie vie cela fonctionne mieux....


Dans la réalité, vos vêtements seront ouverts au maximum s’il ne pleut pas et que vous faites un effort. Même s’il y a du vent,....Vous éviterez de serrer le col, les cordons inférieurs et médians de votre veste, les manches seront laissées ouvertes, la fermeture éclair de la veste sera ouverte sous le rabat coupe vent et vous préférerez porter un bonnet que mettre votre capuche. Dans ces conditions, à chaque mouvement un effet de pompage viendra éliminer une bonne partie de l’humidité sans que le tissu soit mis à contribution !
S’il n’y a pas de vent et que vous faites un effort et que vous avez toujours chaud : vous feriez mieux de retirer de votre veste !
S’il pleut, la performance du tissu dépendra surtout de la capacité de votre veste à faire déperler l’eau à sa surface. Si le tissu devient trempé, la vapeur d’eau ne passe pratiquement plus et vous aurez froid. Il faut donc laver souvent sa veste, remettre du déperlant et éviter de la salir ou de l’exposer à la fumée par exemple...

Mon conseil : sauf si vous êtes alpinistes (dans ce cas vous vivez dedans, engoncé dans le baudard et le reste), ne sortez votre veste « imper-respirante » que lorsqu’il pleut. Cela permet de la choisir la plus simple et la plus légère possible. Prenez-la ample pour qu’elle puisse se mettre sur vos autres vêtements...mais aussi en dessous pour la protéger en forêt où en milieu abrasif ! Le système de la doublure sous une veste polycoton a été adopté par l'armée hollandaise. La doublure goretex pouvait se rajouter sous la veste si nécessaire.
Cela reprend l'idée du "zoot suit" des commandos anglais en l'améliorant.
exemple de zoot suit :http://www.brenig.co.uk/item4.htm ;http://www.snipercountry.com/Articles/PersonalKitEquipment.asp

Did 
 
 
« Modifié: 22 octobre 2006 à 22:59:24 par Kilbith »

29 septembre 2008 à 11:55:38
Réponse #6

Kilbith


L'image de kilbith avait disparue ? :  ;)

"Vim vi repellere omnia jura legesque permittunt"

25 novembre 2008 à 23:00:47
Réponse #7

Rod



23 juillet 2011 à 18:31:36
Réponse #8

Kilbith


Bonjour,

Un très bon document en anglais : le guide technique MARMOT sur les tissus et les vêtements. C'est très actualisé et très explicatif. Vous y trouverez des indications sur les performances de différentes membranes et enductions. On y trouve aussi de bonnes remarques sur les tissus "techniques" actuels et sur les produits comme les sacs de couchage où les sacs à dos et les tentes.

Bref : intéressant.

ici : http://marmot.com/sites/marmot.com/files/Tech%20Manual_10_FINAL.pdf
"Vim vi repellere omnia jura legesque permittunt"

05 août 2011 à 05:25:28
Réponse #9

filmanue


Kilbith,

as tu entendu parler du Toray ?

cordialement.

13 mai 2013 à 15:46:14
Réponse #10

matrob


Suite aux nombreux posts relatifs aux différentes membranes, j’ai essayé d’y voir un peu plus clair dans ce monde qui, pour un néophyte, semble un poil obscur. Un grand merci à Dr. Kilbith pour ses nombreuses explications ! Je me suis régalé en lisant ses interventions dans la thématique « textile » !

Dans mes recherches, j’ai retenu quelques sources intéressantes, que l’on peut trouver au lien suivant :

https://drive.google.com/folderview?id=0BzeAFl-T8kDDYWxsZXJqZ0VpdFE&usp=sharing

Un premier fichier (« coated textiles ») traite notamment au chapitre 6 des technologies imper-respirantes, sujet qui nous intéresse ici. On y retrouve une présentation des technologies existantes, et même les quantités de chaleur et de transpiration en fonction du type d’effort (Tableau 6.1).

Un deuxième fichier traite des membranes imper-respirantes. Il résume bien les choses je trouve.

Un troisième fichier est une thèse portant sur les phénomènes d’absorption de l’eau par les polymères. La partie qui m’intéresse est surtout celle qui traite des phénomènes de diffusion de vapeur d’eau au travers des polymères (voir notamment la conclusion – pourquoi s’embêter à tout lire si tout est résumé à la fin, hein !)

Un quatrième fichier est un article relatif à l’action de l’eau sur les plastiques . Il traite des différents types de dégradation des polymères par l’eau. Je l’ai surtout retenu parce que Kilbith parlait dans un autre post de ses Meindl qui avaient été abîmées à cause du phénomène d’hydrolyse. Il semble que d’autres types de phénomènes peuvent également être en jeu, que ce soit pour des chaussures ou pour des tissus utilisant des films ou des membranes en polymère.

Je ne vais pas répéter ce qui a déjà été dit. Pour ceux que ça intéresse, je vais juste citer quelques brevets relatifs au Gore-Tex et à l’eVent.

La membrane Gore-Tex première génération a fait l’objet d’un brevet en 1976 :

http://worldwide.espacenet.com/publicationDetails/originalDocument?CC=US&NR=3953566A&KC=A&FT=D&ND=3&date=19760427&DB=EPODOC&locale=fr_FR


Il s’agit de la membrane de type PTFE expansé. Le procédé de fabrication est le suivant : un film de PTFE (Nylon) est chauffé à 320°C en étant étiré puis subit un traitement thermique entre 350°C et 370°C. Ceci est également abordé au point 6.4.4.2.3 du premier fichier. Lorsque tout va bien, la membrane est hydrophobe, c’est-à-dire a une tension de surface faible. Cependant, la sueur contient des agents tensio-actifs qui modifient la tension de surface de la membrane PTFE et la rende hydrophile. Il semble que l’eau (sous forme liquide) puisse alors pénétrer les pores de la membrane PTFE jusqu’à mouiller l’utilisateur. Quand on dit que les pores sont suffisamment petits pour ne pas laisser passer les gouttes d’eau, ce n’est donc pas tout à fait vrai.

La membrane Gore-Tex seconde génération a fait l’objet d’un brevet en 1978 :
http://worldwide.espacenet.com/publicationDetails/originalDocument?CC=FR&NR=2429666A1&KC=A1&FT=D&ND=3&date=19800125&DB=worldwide.espacenet.com&locale=fr_EP


Dans ce brevet, on retrouve l’application d’un film non poreux en PU sur un film microporeux PTFE qui sert uniquement de support et permet l’adhésion d’une fine couche de PU. Le PU est modifié de manière à le rendre hydrophile afin de permettre la diffusion des molécules d’eau par sauts entre les sites hydrophiles (un début d’explication à ces phénomènes de diffusion peut être trouvé dans le troisième fichier). Je passe sur la loi de Fick qui est un modèle du mécanisme de diffusion. On retiendra qu’il faut une différence de pression de vapeur saturante entre l’intérieur et l’extérieur, ce qui revient à une différence de température entre l’intérieur et l’extérieur si l’on suppose un taux d’humidité de 100%. En outre, plus l’épaisseur du film (par exemple en PU) non poreux est importante, plus l’eau a du mal à le traverser. On cherchera donc le compromis entre la résistante (épaisseur importante du film PU) et efficacité (faible épaisseur du film).

Le membrane eVent a fait l’objet d’un brevet en 1999 :
http://fr.espacenet.com/publicationDetails/originalDocument?CC=WO&NR=0047313A1&KC=A1&FT=D&date=20000817&DB=fr.espacenet.com&locale=fr_FR


Dans ce cas, un polymère est également appliqué sur une membrane microporeuse PTFE, mais pas sous la forme d’un film continu recouvrant la membrane PTFE (comme dans le Gore-Tex). En effet, dans ce cas, le polymère recouvre les nœuds et les fibrilles (reliant les nœuds) de la membrane PTFE, et laisse les pores ouverts. L’air peut donc toujours passer au travers des pores (ce qu’ils appellent « Direct Venting » en langage marketing, comme l’a indiqué Kilbith). Le polymère utilisé est un polymère à base d’acrylique avec des chaînes latérales de fluorocarbone. Un tel composé fluoré a une tension de surface faible due à la forte électronégativité du fluor. Ce n’est pas une découverte en soi, on utilise notamment des résines fluorées pour rendre des papiers hydrophobes (donc plus résistant à l’eau), par exemple.

On peut continuer à l’infini avec toutes les membranes existantes, mais je me suis limité au Gore-Tex et à l’eVent. Si certains sont intéressés par d’autres membranes, qu’ils me le signalent, et j’essaierai de faire mon possible pour trouver des infos dans les brevets.

Mat
« Modifié: 13 mai 2013 à 17:45:51 par matrob »

 


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