Membrány v obuvi: mýty, fakta a realita použití | PRO Store

Proč se o membránách v obuvi vůbec bavit

Membrána v obuvi patří dlouhodobě mezi nejčastější marketingová lákadla. Často je prezentována jako univerzální řešení: nepromokne, dýchá, vydrží vše. V praxi je ale realita výrazně složitější. Tento článek je zaměřen primárně na membrány v obuvi, jejich skutečnou funkci, limity a vhodné použití. Oblečení zde zmiňujeme pouze okrajově pro základní srovnání, protože technologie výroby i mechanické namáhání jsou odlišné.

Obrázek 1: Membrána v obuvi je reprezentována x-vrstvou konstrukcí, nejčastěji 3, nebo 4 vrstvou, tedy svrchní ochranná vrstva-membrána-funkční vrstva-podšívková pěna s textilií -> tu většinou vidíte, jelikož se jedná o podšívkovou textilii v přímém styku s nohou

Co je membrána v obuvi a jak funguje

Membrána v obuvi je tenká funkční vrstva vložená mezi svrchní materiál a podšívku, jejímž cílem je:

1. Zabránit pronikání vody zvenčí

2. Umožnit odvod vodních par z potu ven z boty

V obuvi se používají především dva principy:

• Mikroporézní membrány – fyzická bariéra s póry menšími než kapka vody
• Hydrofilní membrány – bez pórů, pracují na principu chemického přenosu vlhkosti

Zásadní fakt: membrána v botě nikdy nefunguje izolovaně. Její účinnost je přímo závislá na:

• konstrukci obuvi
• typu ponožky (z důvodů převádění vlhkosti)
• použité stélce (stejný důvod jako u ponožek)
• míře pohybu a pocení

Vodní sloupec u obuvi: číslo, které mate

Vodní sloupec (mm) udává, jakému tlaku vody materiál odolá, než začne propouštět vodu. V obuvi se ale často pracuje s čísly, která nemají pro běžné použití reálný přínos. Navíc, jedná se o laboratorní test za ideálních podmínek, kdy tlak vody působí na membránový spoj. Tedy šitý spoj krytý speciální páskou na membrány. Testují se spoje křížové a podélné (samozřejmě se testuje i membrána samotná, ale to je v praxi nic neříkající číslo a často jsou tyto výsledky mnohem vyšší než na šitém spoji a to klidně o desítky procent). A vzorky pro takový test jsou precizně připraveny. 

Nejprve by takový vzorek měl být podroben testu ohybů a následně testován na vodní sloupec. Jak tomu doopravdy je je však na výrobci obuvi a jeho svědomí (EN ISO certifikát k obuvi značně zvyšuje pravděpodobnost kvality membrány a to díky přísnému certifikačnímu testování, i když stále trvá, že je rozdíl mezi výrobou vzorků pro test a sériovou produkcí).

Je tedy jasné, že v rámci výroby může a nemusí být kvalita a technologie odlišná oproti laboratornímu testování. 

Obrázek 2: Jeden z přístrojů na testování materiálů do obuvi. Bally flexing test machine

Proč je 20 000 mm u obuvi zbytečné číslo

• běžný déšť: cca 1 500–3 000 mm
• silný déšť s větrem: cca 5 000 mm
• chůze v mokré trávě nebo brod: cca 6 000–8 000 mm
• dlouhodobá souvislá chůze nad 12h v dešti, brodu: 14 000 mm a více

⇒TIP: Pro město, turistiku, práci i běžný outdoor je u obuvi hodnota kolem 6 000 mm více než plně dostačující.

Vyšší hodnoty:

• nemají praktický přínos (pokud nemáte profesi, kdy hrozí mnohahodinové vystavení se vlhkým podmínkám -> např. vojáci)
• často znamenají nižší prodyšnost
• zvyšují pocit vlhka z potu uvnitř boty

! Důležité: U obuvi platí více než kde jinde: vyšší číslo vodního sloupce ≠ vyšší komfort.

Jak chápat hodnoty vodního sloupce v praxi

Často se objevuje otázka, jak si vůbec představit tvrzení, že běžný déšť odpovídá například 1 500–3 000 mm vodního sloupce.

Vodní sloupec není výška kaluže ani množství spadané vody. Jde o vyjádření tlaku, který voda vyvíjí na materiál.

Zjednodušeně si to lze představit takto:

• představme si úzký svislý válec naplněný vodou
• výška tohoto sloupce vytváří tlak na materiál v jeho spodní části
• čím vyšší sloupec, tím vyšší tlak

Hodnota 1 500–3 000 mm tedy znamená tlak, který by na materiál působil, pokud by na něj nepřetržitě tlačil vodní sloupec o této výšce.

Proč má déšť „jen“ několik tisíc mm

Kapky deště dopadají na povrch:

• rozptýleně
• krátkodobě
• bez trvalého statického tlaku

Proto i intenzivní déšť:

• vytváří relativně nízký tlak
• ALE může působit dlouhodobě

Vyšší hodnoty vodního sloupce se uplatní až při:

• dlouhodobém stání ve vodě, brodu, pohybu několik hodin na dešti
• kombinaci vody a mechanického tlaku

! Důležité: Tlak vodního sloupce je v praxi "nahrazen" mechanickým působením na membránu → tedy ohyby obuvi, tření/otěry mezi materiály, tlak na materiál způsobený nohou při chůzi a další.

Proč vodní sloupec není záruka sucha

U obuvi je voda do boty často netlačena shora, ale:

• proniká přes švy
• dostává se do ohybových zón
• působí v kombinaci s tlakem při chůzi
• VZLÍNÁ přes materiál až k hornímu lemu obuvi a poté se přes porézní podšívku už snáze dostane do celého prostoru.

V těchto situacích nefunguje jednoduchá logika laboratorního sloupce, protože do hry vstupuje konstrukce boty a kvalita její výroby.

Shrnutí k vodnímu sloupci

• Vodní sloupec je laboratorní vyjádření tlaku, nikoli množství vody.
• Déšť vytváří nízký tlak, ale může působit dlouhodobě.
• Reálné zatékání je kombinací vody, tlaku a konstrukce.

! Důležité: Mnohem důležitější test, než je samotné číslo vodního sloupce u membrány, je tzv: Dynamický test voděodolnosti obuvi. Obuv se upevní do přístroje s vodní hladinou, která zasahuje přibližně 1,5cm nad podešev. Přístroj simuluje chůzi ve vodě a testuje se celková odolnost konstrukce obuvi proti zatékání. Tento přístroj odhalí technologické chyby ve výrobě obuvi → tedy obuv může mít membránu s vodním sloupce klidně 40 000mm, ale pokud nebyl dodržen správný technologický postup ve výrobě, voda se do obuvi dostane třeba už za pár minut. 

Obrázek 3: Dynamický test voděodolnosti obuvi - ukázka

• Zajímavost: Přístroj je standardně nastaven na cca 60 ohybů za minutu (tedy 60 kroků) a předepsaná doba je na 80 minut = cca 4800 kroků ve vodě. Je pak na výrobci, jestli chce testovat na vyšší počet, nebo stačí tento "základ". Obuv Altberg v naší nabídce je testována na 100 000 ohybů tedy cca 28h souvislé chůze ve vodě než dojde k průsaku do obuvi → to však neznamená konec životnosti membrány, ale pouze to, že těch X vlivů dostalo již vodu do obuvi. Po vyschnutí je vše zase OK.

⇒TIP: U obuvi je vždy nutné hledat rovnováhu mezi voděodolností, konstrukcí a kvalitou výroby, nikoli honit maximální čísla.

Obrázek 3: Stroj na testování vodního sloupce, hydrostatického tlaku, u membrán.

Prodyšnost v obuvi: největší nepochopení

Prodyšnost je schopnost materiálu umožnit průchod vodních par (potu) z vnitřku boty směrem ven. Nejde tedy o „větrání“, ale o difuzní proces, který funguje pouze při rozdílu teplot a vlhkosti mezi vnitřním a vnějším prostředím.

Jak se prodyšnost měří

Prodyšnost se laboratorně vyjadřuje nejčastěji dvěma způsoby:

• MVTR (Moisture Vapour Transmission Rate) – množství vodních par, které projde materiálem za 24 hodin (g/m²/24 h)
• RET hodnota – odpor materiálu proti prostupu vodních par (čím nižší číslo, tím lepší prodyšnost)

Tyto testy:

• probíhají na samostatném materiálu nebo vrstvě
• při stabilní teplotě a vlhkosti

Membrána není celý příběh

V reálné obuvi membrána nikdy nefunguje samostatně. Je pouze jednou částí tzv. vrchového sandwiche, který obvykle tvoří:

• svrchní materiál
• membrána
• podšívka
• ponožka
• stélka

Každá z těchto vrstev:

• klade odpor prostupu vodních par
• ovlivňuje výslednou schopnost boty odvádět vlhkost

! Důležité: Laboratorní údaj o prodyšnosti samotné membrány proto nelze zaměňovat s prodyšností celé obuvi.

Prodyšnost celé obuvi – klíčový, ale opomíjený faktor

U obuvi je zásadní brát v úvahu nejméně prodyšnou vrstvu celého systému. Velmi častým limitem není membrána, ale:

• silná lícová useň
• hydrofobní úprava usně
• pravidelné krémování a impregnace

Silná lícová useň ošetřená krémem nebo voskem může mít:

• výrazně nižší paropropustnost než samotná membrána
• schopnost téměř uzavřít celý systém z vnější strany

V takovém případě:

• membrána s vysokou laboratorní prodyšností
• nemá kam odvádět vodní páru

Výsledkem je:

• hromadění vlhkosti uvnitř boty
• pocit "nedýchající" obuvi
• mylné obviňování membrány, nebo obuvi (při intenzivním výkonu například bavlněná ponožka způsobuje zadržování vlhkosti) → více o materiálech v ponožkách pojednáváme v našem ČLÁNKU

Vliv konstrukce a prostředí

Celkovou prodyšnost obuvi zásadně ovlivňuje:

• konstrukce boty (výška, objem, tloušťka materiálů)
• typ svrchního materiálu
• použití hydrofobních úprav
• teplota a vlhkost okolí
• úroveň fyzické aktivity

V chladném a suchém prostředí může systém fungovat relativně dobře. V teple, vysoké vlhkosti nebo při vysoké zátěži se difuze vodních par výrazně zpomaluje.

Čísla vs. lidské vnímání

Prodyšnost je udávána v gramech vodních par na m² za 24 hodin. Lidské chodidlo ale:

• produkuje pot lokálně
• reaguje citlivě na hromadění vlhkosti
• vnímá diskomfort velmi rychle

Rozdíly mezi velmi vysokými laboratorními hodnotami prodyšnosti jsou proto:

• pro uživatele často nepostřehnutelné
• překryté vlivem konstrukce boty, svrchních materiálů, ponožek a stélky

⇒ Zajímavost: Ve většině případů právě druhý bod rozhoduje o pocitu "že noha dýchá". Za nadprůměrnou prodyšnost u membrán můžeme brát v potaz 2 g/cm²/24h (častěji uvidíme líbivější číslo a to 20 000 g/m²/24h) . Noha bez zátěže produkuje přibližně 0,1 g/cm²/24h ale při intenzivní zátěži to je už  2,6 g/cm²/24h. A to se zde bavíme o nadprůměrně prodyšných membránách. Z praxe víme, že prodyšnost membrán se standardně pohybuje mezi 1,2 a 1,6 g/cm²/24h 

! Důležité: Konstrukce obuvi, vnitřní polstrování a vlastně všechny vrstvy (ponožky, stélky, podšívka, membrána, svršek) v obuvi důležitější, než číslo vodního sloupce, nebo prodyšnost! I velmi prodyšná membrána se v praxi může dostat na hranici svých možností už při střední zátěži, pokud celý systém obuvi klade vyšší odpor

Obrázek 4: Celá konstrukce, včetně ponožek a stélky nakonec určuje jestli bude v obuvi příjemně, nebo ne. Vodní sloupec nebo samotná hodnota prodyšnosti nestačí

Shrnutí k prodyšnosti

• Prodyšnost membrány ≠ prodyšnost obuvi
• Rozhoduje nejslabší (nejméně propustná) vrstva
• Svrchní materiál a jeho úprava mají zásadní vliv
• Komfort určuje celý systém, nikoli jedna hodnota

Mechanické namáhání membrány v obuvi

Na rozdíl od oblečení je membrána v botě vystavena:

• opakovanému ohybu
• tlaku při každém kroku
• tření zevnitř i zvenku
• kontaktu s potem, solí a nečistotami

Proto:

• životnost membrány v obuvi je omezená
• časem dochází ke ztrátě nepromokavosti i prodyšnosti
• membrána je spotřební funkční prvek, nikoli trvalá vlastnost boty

Typy membrán v obuvi – praktické rozdíly

Mikroporézní membrány

Výhody:

• lepší okamžitý pocit prodyšnosti

Nevýhody:

• zanášení pórů potem a špínou
• nutnost pravidelné údržby

Hydrofilní membrány

Výhody:

• vyšší mechanická odolnost
• menší citlivost na zanesení

Nevýhody:

• pomalejší reakce na zátěž
• horší komfort při vysoké aktivitě

Kdy membrána v obuvi dává smysl

• chladné a vlhké prostředí
• střídání chůze a stání
• sníh, mokrá tráva, bláto

• pracovní nebo outdoor použití bez možnosti přezutí (do 8h provozu)

Kdy membrána v obuvi smysl nedává

• teplé počasí
• dlouhodobá intenzivní aktivita
• velmi suché prostředá
• výrazné pocení nohou

⇒ TIP: V těchto případech může být nemembránová obuv komfortnější a zdravější a je mnohem lepší mít sebou více párů ponožek na převlečení pro udržení komfortu a sucha než konstantně vlhkou obuv a jedny ponožky.

Obrázek 5: Někdy je obuv bez membrány s převlékáním ponožek mnohem lepší volbou, než obuv s membránou a to právě kvůli vlhkosti a pocení. Obuv bez membrány navíc mnohem rychleji vysychá.

Oblečení vs. obuv (stručně a bez mýtu)

U oblečení:

• větší plocha
• menší mechanické namáhání (POZOR! Bundy, konkrétně ramena by měla být řešena pro zátěž s batohem, tedy vícevrstvá konstrukce)

• lepší proudění vzduchu

Proto membrány v bundách a kalhotách:

• fungují spolehlivěji
• mají delší životnost
• snesou vyšší vodní sloupec bez ztráty komfortu

Poznámka: Tyto vlastnosti nelze automaticky přenášet na obuv.

Nejčastější mýty o membránách v obuvi

⊗ „Membrána v botě dýchá sama“

Ne – funguje pouze při rozdílu teplot a vlhkosti.

⊗ „Čím vyšší vodní sloupec, tím lepší bota“

Ne – často na úkor komfortu a sucha uvnitř.

⊗ „Membrána vyřeší pocení nohou“

Ne – pot vzniká vždy.

⊗ „Membrána vydrží po celou životnost boty“

Ne – je to spotřební funkční vrstva.

⊗ „Do bot s membránou mi nezateče“

NE - pokud nebyla dodržena technologie výroby a manipulace při kompletaci obuvi. V extrémních podmínkách časem "zateče" i do obuvi s membránou.

Jak se rozhodovat při výběru obuvi

Ptejte se:

• V jakém prostředí budu boty používat?
• Jak dlouho v nich budu chodit?
• Budu se více hýbat, nebo stát?
• Jaké ponožky a stélky budu používat?

⇒ TIP: Správná volba není o číslech, ale o kombinaci boty, membrány a zbytku výstroje. Více o výběru obuvi se dozvíte v našem komplexním průvodci výběru obuvi ZDE

Shrnutí

Membrána v obuvi není zázrak ani marketingový podvod. Je to funkční nástroj s jasnými limity. Extrémní hodnoty vodního sloupce vypadají dobře v katalogu, ale pro běžné použití nepřinášejí odpovídající komfort.

Skutečně funkční obuv vzniká tehdy, když:

• je membrána zvolena přiměřeně a rozumně

• konstrukce boty dává smysl

• ponožky a stélky podporují odvod vlhkosti

Teprve tehdy se z membrány stává pomocník – ne problém.

PS: Ani nejvyšší laboratorní hodnota vodního sloupce nebo prodyšnosti nedokáže kompenzovat technologickou chybu při výrobě obuvi!