Характеристика мембраны: Что такое мембрана? Виды и ключевые модели

Содержание

Мембранная ткань: виды, свойства

Мембраной называется водоотталкивающее и ветрозащитное покрытие, которое способно пропускать сквозь себя водный пар. Мембранная ткань составляет только верхний слой зимней одежды, таким образом, нижний слой остается сухим. В подобной одежде кожа сможет дышать, а пот просто будет выводиться наружу. Мембрана похожа на тончайшее покрытие, которое «приклеено» к одежде сверху, будь то вещи для детей или для взрослых.

Категории мембраны по строению

В этом случае категория мембраны зависит от использования.

Принцип работы беспоровой мембраны: влажные пары попадают внутрь ткани, затем происходит диффузионный процесс, они плавно перемещаются в наружный слой. Она прослужит довольно долго, а специального ухода не потребуется. Иногда может показаться, что, к примеру, зимний костюм из беспоровой мембраны промокает, но это иллюзия, это просто описанные выше испарения.

Поровое мембранное покрытие работает следующим образом: вода снаружи не может пройти сквозь, а пот, выделяемый человеком, свободно выводится через поры.

Таким образом, она считается полностью непромокаемой снаружи. Стоит отметить, что она недолговечна из-за своей «нежной» структуры.

Мембранная ткань комбинированного вида относится к разряду высокотехнологичных тканей, используется покрытие двух видов (поровое и беспоровое). У подобной ткани отсутствуют недостатки, так как ее состав сочетает в себе несколько видов покрытия.

Мембранные ткани делятся также по типу конструкции: два, два с половиной, три слоя.

Плюсы и минусы мембраны

К положительным качествам можно отнести:

легкость и удобство – к примеру, костюмы из мембраны, прекрасно подходят как для взрослых, так и для детей, а движения не сковываются;
не нужно натягивать еще один слой теплых вещей, для детей это самый подходящий вариант;

хорошая защита от промокания и ветра;
мембранные ткани легко поддаются очистке и стирке.

Отрицательными качествами являются:

цена – зимний костюм или куртка стоят отнюдь не дешево;
потребуется определенный уход;
недолговечность, в зависимости от категории;
правильная подборка нижнего слоя;
не подходит для ценителей натуральных материалов.

Многие люди считают, что такие вещи хорошо утеплены, но это заблуждение. Они не предназначена для подогрева, но уменьшают потливость, за счет этого тело не охлаждается. Для малоподвижных детей, потребуется зимний костюм со специальным утеплителем. Также стоит отметить, что подобное одеяние не подходит для ежедневного применения, а предназначается для определенных ситуаций: туризм, альпинизм, путешествия и активный отдых, к примеру, в горах.

Что носить под одеждой из мембраны?

В зимний сезон нужно следовать принципу подбора слоев. Благодаря такому принципу организм не перегреется и не будет реагировать на температурные перепады. Стоит учитывать, что мембранная одежда хорошо дышит, а значит, сильное потоотделение можно исключить.

В основном одеваются в три слоя: внутренний, средний и верхний. Под первым слоем подразумевается нижнее белье. Второй слой – стандартное одеяние (штаны, свитер). А верхним слоем считается куртка или зимний костюм, который защитит от ветра, то есть, из мембраны.

Правильный уход за одеждой с мембранным покрытием

От правильного ухода зависит состояние вещей и их прочность.

Правила стирки

Мембранные ткани не следует стирать, используя моющее средство. Стандартные порошки забьют поры костюма или куртки, а свежий воздух перестанет поступать. Сюда можно включить и кондиционеры, ополаскиватели и прочие средства. В особенности это касается зимней одежды детей.

Стирать такие вещи можно, используя жидкое или хозяйственное мыло, в состав которого не входит хлорка. Во время стирки покрытие останется в целости и сохранности, хотя грязь может остаться в порах. Мембранные свойства могут остаться прежними, если использовать определенное средство по уходу за такими тканями, но лишь в крайних случаях. Но желательно носить верхнюю одежду из мембраны очень аккуратно, дабы избежать сильных пятен.

Нельзя прибегать к помощи стиральной машинки. Отрицательно повлияет на покрытие и замачивание с последующим режимом отжима. Ручная стирка – лучшее средство в борьбе с загрязнениями на поверхности одежды. Оптимальная температура для стирки – от 30 до 40 градусов.

Перед началом процедуры следует соединить рукава и застегнуть все имеющиеся застежки, заклепки. Подбирать моющее средство следует правильно. По завершении стирки, костюм или куртку из мембранных тканей не нужно выжимать при помощи скручивания. Желательно просто промокнуть одежду хорошо впитывающей тряпочкой. После стирки, сушка производится горизонтально, на какой-либо подставке.

Особый уход

Одежда из мембранной ткани после стирки и высыхания не гладится ни в зимний, ни в какой-либо другой сезон, повышенная температура может испортить внешний вид и покрытие в целом. Водоотталкивающие свойства восстанавливаются лишь при помощи определенного спрея, в основе которого лежит фтор. Подобные средства создают на верхнем слое мембранного костюма защитную пленку, которая значительно уменьшит воздействие ультрафиолета.

Правила хранения

Одежду из мембраны следует хранить на вешалке в вертикальном положении. На костюм или куртку нужно надеть полиэтиленовый чехол во избежание закупорки пористой структуры. Нельзя хранить подобные вещи во влажном состоянии и скомканном виде. Перед тем как зимнюю одежду убрать, ее надо выстирать по всем вышеперечисленным правилам с использованием определенного средства.

Эти советы помогут сохранить зимний костюм или куртку в первоначальном виде, а служить она вам будет не один сезон.

Please enable JavaScript to view the comments powered by Disqus.comments powered by Disqus

состав, свойства, достоинства и недостатки

Мембранная ткань – это инновационный материал с избирательной проницаемостью. Обладает повышенными защитными свойствами. Используется для производства детской, спортивной одежды, экипировки приверженцев активного зимнего отдыха, представителей экстремальных профессий.

Зачем нужны мембранные ткани?

Мембранные ткани: образцы

Слово «мембрана» имеет древнее происхождение и означает «перепонка». В давние времена оно применялось в обыденном и биологическом смыслах. По мере развития науки термин обрел физическое, химическое, техническое значение. Сейчас мембранные технологии используются в легкой промышленности для производства одежды.

Одна из главных функций одежды – защитная. Раньше для защиты от дождя применяли резиновую обувь, полиэтиленовые плащи, накидки из других непромокаемых тканей. От дождя, снега, ветра эти материалы некоторый период времени защищали хорошо. Долго в непромокаемых изделиях, изготовленных по старым технологиям, находиться невозможно.

Тело человека в среднем за сутки выделяет более полулитра влаги, которая накапливается на одежде изнутри, если нет выхода наружу. При активных движениях объем выделяющегося пота может достигать полутора литров.

Введение мембран в состав защитных тканей позволяет выводить пары воды, не допуская при этом попадание внутрь влаги, ветра, дождя, снега.

Строение и механизм действия мембран

Простейшим примером мембранного изделия является целлофановый пакет (не путать с полиэтиленовым). Если в целлофановый пакет налить, например, пересоленный раствор белка и подвесить его в емкость с чистой водой, то через некоторое время соль проникнет через поры целлофана в воду. Целлофан избирательно пропускает маленькие молекулы наружу, большие задерживает внутри, молекулы воды извне в пакет не просачиваются.

Принцип действия мембранной ткани

Подобным образом работает мембранный слой в тканях. Он пропускает маленькие молекулы наружу, не запуская ничего внутрь.

Мембраны, применяемые в легкой промышленности, принято делить на поровые (содержащие поры) и беспоровые (якобы не содержащие поры). Деление это условно, но широко распространено. Целесообразно его использовать.

Мембраны с порами – это полимерные тонкие прослойки с очень маленькими отверстиями, через которые молекулы газообразной воды (пара) изнутри просочиться могут, а капли туда не помещаются. Напомним курс школы: в капле молекулы воды «слипаются» — находятся в виде ассоциированных групп. В парообразном состоянии молекулы воды одиноки, расстояние между ними не позволяет объединиться. Американская компания Gore-TeX делает из тефлона мембранные ткани, на 1 см² которых имеется около полутора миллиардов микроотверстий – пор.
Мембраны без пор действуют иначе. Они также содержат множество микроячеек со сложной, извилистой формой, напоминающей структуру губки. Пар от кожи всасывается в ячейки, напитывает мембрану, превращается в конденсированную влагу и за счет разницы парциального давления (это понятие тоже из школьных курсов) выделяется наружу. Такой принцип выделения возможен потому, что внутри паров больше, чем снаружи. Если гипотетически владелец одежды попадет в ней в сауну или другое помещение с очень высокой влажностью, влага таким же образом поступит внутрь.

В некоторых материалах разные мембраны сочетают, снаружи укладывают слой без пор, внутри – с порами. Ткань эффективная, но дорогая.

Сравнение условий пользования

Все мембранные ткани выводят пары из области повышенного давления в зону пониженного давления (как говорят специалисты по градиенту значений).
При высокой влажности лучше выводят пары наружу мембраны с порами, особенно при наличии на одежде вентиляции.
Мембраны без пор эффективны при относительно сухом воздушном окружении. Если влажность высока или открыта вентиляция, такая мембрана будет работать плохо.
При низких температурах лучше работает мембрана с порами. При отрицательных температурах материала беспоровые мембраны просто замерзают.
Мембрана с порами может засориться при неправильном уходе или ношении. Беспоровые мембранные ткани прочны, служат долго.

Основные характеристики

Мембранные ткани предназначены для защиты от непогоды и создания чувства комфорта носителям. Функции обосновывают важность основных показателей.

Водонепроницаемость. При больших давлениях столба воды протекать начнет любая ткань. Для успешной эксплуатации важны значения максимально переносимых воздействий. Одежда, предназначенная для жестких условий, должна выдерживать давление от 20 000 мм водяного столба и выше. Значение в 10000 мм приемлемо для обычных условий дождливой погоды.
Паропроницаемость характеризует массу пара в граммах, которую может вывести 1 м² материала в заданную единицу времени (обычно 24 часа). Часто встречающийся минимум паропроницаемости составляет 3000 г/м², максимум – от 10000 г/м². Иногда это свойство оценивают по способности сопротивляться транспортировке пара (RET). Если этот показатель равен 0, ткань полностью пропускает весь пар, при значении 30 – пропускание пара практически исключено.

Мембрана не выполняет утепляющие функции. Она сберегает от дождя, ветра, снега, обеспечивает «дыхание» телу, способствует обеспечению тепловых комфортных ощущений.

Структура тканей

Конструктивно мембранные ткани отличаются по исполнению.

В двухслойных тканях мембрана зафиксирована с внутренней стороны полотна. Дополнительно она закрыта подкладкой, предохраняющей от повреждений, засорений.
В трехслойных тканях воедино склеены: наружный слой, мембрана, внутренняя сетка. Необходимость в подкладочном слое отпадает. Материал очень удобный, стоит дороже.
В некоторых модификациях на внутреннюю поверхность двухслойной ткани напылением нанесено специальное защитное покрытие.
Существуют виды мембранных тканей с водоотталкивающим слоем (DWR), нанесенным сверху. Покрытие со временем может смываться. Оно легко восстанавливается специальными средствами.

Ведущие производители

Мембранная ткань в одежде

Самой авторитетной, исторически первой компанией-производителем мембранных тканей является Gore-TeX. Она делала одежду для астронавтов. Затем было предложено несколько видов продукции горнолыжникам, альпинистам, горным туристам.

Сравнима по качеству одежда с мембранами Triple-Point, Sympatex, ULTREX. Материал добротный, выпускается в нескольких модификациях. Цена высокая, соответствует свойствам изделий.

Доступную цену имеет продукция с мембранами Ceplex, Fine-Tex. Она рассчитана максимум на 2 сезона активного ношения, после истечения которых материал может начать немного пропускать воду.

Покупая одежду из мембранных тканей, обратите внимание на информацию о проклейке швов. В некоторых разновидностях проклеены абсолютно все швы, в других – только основные. Для ношения в городе достаточно проклеивания основных швов. Для занятий активными видами спорта, возможно, лучше выбрать изделия со всеми укрепленными швами. Выбор за потенциальным владельцем одежды.

Правила ухода за мембранными тканями

Материал специфичен по составу и структуре. Обычные приемы стирки к данной группе изделий применять не следует.

Стирать ткань с мембранным слоем можно в машине, используя щадящий режим и мягкие специальные средства.
Отжимать в машине нельзя.
Сдавать в химчистку нельзя.
Гладить нет необходимости, делать это не нужно.
При желании можно стирать вручную.
Можно оставить вещь в произвольном расправленном состоянии, чтобы с нее стекала вода.
Ткань очень мало пачкается. После ношения, высыхания ее можно слегка почистить обычной щеткой.

Ткани с мембранными материалами позволяют чувствовать себя защищенным в любую непогоду при максимально активных видах деятельности.

Липид | Определение, структура, примеры, функции, типы и факты

липидная структура

См. все материалы

Связанные темы:: стероидный препарат изопреноид простагландин липопротеин фосфолипид

Просмотреть весь связанный контент →

Прочтите краткий обзор этой темы

липид , любое из разнообразной группы органических соединений, включая жиры, масла, гормоны и определенные компоненты мембран, которые объединены в одну группу, поскольку они не взаимодействуют в заметной степени с водой. Один тип липидов, триглицериды, секвестрируются в виде жира в жировых клетках, которые служат в качестве хранилища энергии для организмов, а также обеспечивают теплоизоляцию. Некоторые липиды, такие как стероидные гормоны, служат химическими посредниками между клетками, тканями и органами, а другие передают сигналы между биохимическими системами внутри одной клетки. Мембраны клеток и органеллы (структуры внутри клеток) представляют собой микроскопически тонкие структуры, образованные из двух слоев молекул фосфолипидов. Мембраны функционируют, чтобы отделить отдельные клетки от их окружения и разделить внутреннюю часть клетки на структуры, которые выполняют специальные функции. Эта компартментализирующая функция настолько важна, что мембраны и образующие их липиды, должно быть, сыграли важную роль в происхождении самой жизни.

Вода — это биологическая среда, вещество, делающее возможной жизнь, и почти все молекулярные компоненты живых клеток, будь то животные, растения или микроорганизмы, растворимы в воде. Такие молекулы, как белки, нуклеиновые кислоты и углеводы, обладают сродством к воде и называются гидрофильными («водолюбивыми»). Однако липиды гидрофобны («водобоязненные»). Некоторые липиды являются амфипатическими — часть их структуры гидрофильна, а другая часть, обычно более крупная, гидрофобна. Амфипатические липиды проявляют уникальное поведение в воде: они спонтанно образуют упорядоченные молекулярные агрегаты, причем их гидрофильные концы находятся снаружи, в контакте с водой, а их гидрофобные части находятся внутри, экранированные от воды. Это свойство является ключом к их роли в качестве основных компонентов клеточных и органелл мембран.

Хотя биологические липиды не являются крупными макромолекулярными полимерами (например, белки, нуклеиновые кислоты и полисахариды), многие из них образуются путем химического связывания нескольких небольших составляющих молекул. Многие из этих молекулярных строительных блоков сходны или гомологичны по структуре. Гомологии позволяют разделить липиды на несколько основных групп: жирные кислоты, производные жирных кислот, холестерин и его производные и липопротеины. В этой статье рассматриваются основные группы и объясняется, как эти молекулы функционируют как молекулы-аккумуляторы энергии, химические мессенджеры и структурные компоненты клеток.

Жирные кислоты редко встречаются в природе в виде свободных молекул, но обычно встречаются в виде компонентов многих сложных молекул липидов, таких как жиры (соединения для хранения энергии) и фосфолипиды (основные липидные компоненты клеточных мембран). В этом разделе описывается структура и физико-химические свойства жирных кислот. Это также объясняет, как живые организмы получают жирные кислоты как из своего рациона, так и в результате метаболического расщепления накопленных жиров.

Структура

Биологические жирные кислоты, представители класса соединений, известных как карбоновые кислоты, состоят из углеводородной цепи с одной концевой карбоксильной группой (COOH). Фрагмент карбоновой кислоты, не включающий гидроксильную (ОН) группу, называется ацильной группой. В физиологических условиях в воде эта кислая группа обычно теряет ион водорода (H ⁺) с образованием отрицательно заряженной карбоксилатной группы (СОО ^—). Большинство биологических жирных кислот содержат четное число атомов углерода, потому что путь биосинтеза, общий для всех организмов, включает химическое связывание двухуглеродных единиц (хотя в некоторых организмах встречаются относительно небольшие количества жирных кислот с нечетным числом). Хотя молекула в целом нерастворима в воде благодаря своей гидрофобной углеводородной цепи, отрицательно заряженный карбоксилат является гидрофильным. Эта распространенная форма биологических липидов, которая содержит хорошо разделенные гидрофобные и гидрофильные части, называется амфипатической.

В дополнение к углеводородам с прямой цепью жирные кислоты могут также содержать пары атомов углерода, связанные одной или несколькими двойными связями, метильные разветвления или трехуглеродное циклопропановое кольцо вблизи центра углеродной цепи.

Оформите подписку Britannica Premium и получите доступ к эксклюзивному контенту. Подпишитесь сейчас

Мембранная биология | Физиология и биофизика

Самое основное требование для жизни — разделение. Без мембран, удерживающих все необходимые растворимые молекулярные компоненты жизни в определенной области, отдельные клетки и многоклеточные организмы (например, люди) не могли бы существовать. Биологические мембраны представляют собой сложные суперструктуры, которые выполняют множество задач, помимо компартментализации. Они состоят из тысяч различных молекул, собранных в строго определенном порядке и строго контролируемом составе. Каждая мембрана имеет свой характерный состав в зависимости от ее функций. В случае клеток млекопитающих белковый и липидный состав плазматической мембраны сильно отличается от состава митохондриальных и ядерных мембран.

Ряд исследователей в отделе исследуют биосинтез, функции и физические характеристики мембран.

Рафаэль А. Зоеллер, доктор философии. – Комплексный биосинтез липидов, метаболизм и транспорт

Мембраны клеток животных содержат широкий спектр видов липидов. Каждая мембрана имеет характерный состав липидов, зависящий от типа клетки и ее расположения. Изменения этого «мембранного гомеостаза» приводят к множеству патологий. Наша лаборатория сосредоточена на выявлении факторов, влияющих на биосинтез и транспорт глицеролипидов, процессы, которые регулируют состав конкретных мембран. Для этого мы изолируем и изучаем мутантные клеточные линии, которые обнаруживают дефекты биосинтеза или транспорта липидов. Эти мутантные клетки используются для определения функций определенных видов липидов, выявления факторов, важных для их биосинтеза, и выделения генов, участвующих в метаболизме липидов. Для характеристики этих мутантных клеточных линий используются различные биохимические, структурные и генетические методы.

Некоторые из этих мутантов имеют биохимические и генетические поражения, идентичные наследственным заболеваниям человека, и поэтому могут использоваться в качестве моделей для изучения молекулярной основы болезни.

Ключевые слова: Мутанты клеток животных, фосфолипиды, болезни человека, плазмалогены, генетика соматических клеток, экспрессионное клонирование, культура тканей.

Джеймс А. Гамильтон, доктор философии. – Транспорт жирных кислот

Жирные кислоты представляют собой основной источник пищевой энергии и форму хранения энергии в жировой ткани. Некоторые жирные кислоты обладают значительной биологической активностью в качестве вторичных мессенджеров и цитокинов. Изменения в белках, которые помогают транспортировать жирные кислоты, связаны с такими заболеваниями человека, как диабет. Поэтому нас интересует транспорт этих молекул внутри клеток и кровотоком, их транспорт через биологические мембраны и белки, которые помогают в этих процессах. Для этого мы используем различные физические и инструментальные методы, включая состояние решения 9.0051 13 C ЯМР-спектроскопия, многоядерный ЯМР в твердом состоянии и с вращением под магическим углом, многомерный ЯМР, визуализация ЯМР и флуоресценция.

Г. Грэм Шипли, доктор философии, доктор наук. – Биология мембран и рецепторов

Наши интересы сосредоточены вокруг структуры и функции клеточных мембран, взаимодействий рецептор-лиганд и механизмов трансмембранной передачи сигналов. Комбинация биохимических, химических и биофизических подходов используется для исследования: (1) конформации мембранных липидов, структуры, свойств и взаимодействий, (2) взаимодействий мембранный рецептор-липид и (3) взаимодействий мембранный рецептор-лиганд.

Саргорстрой