Wondermembraan voor lekke bergschoenen

Foto Wikipedia

De oude bergschoenen lekten als een mandje. Toch waren ze van gerenommeerd Duits fabrikaat en nog lang niet versleten. Je smeerde ze ad nauseam onder het ledervet en het hielp allemaal geen zier. Alle water gutste naar binnen. Liep je er ’s ochtends mee door het bedauwde gras dan kon je de rest van de dag naar het soppen van je sokken luisteren.

Dus toen er nieuwe bergschoenen moesten komen omdat de oude opeens ook zomaar hun zool verloren, toen viel de keus op een nieuw type schoen, een type dat ook Gore-Tex tussen de lagen leer had zitten. Dan zou het voortaan beter gaan. Gore-Tex is het tovermateriaal dat vloeibaar water onverbiddelijk tegenhoudt maar waterdamp moeiteloos laat passeren. Waterproof en dampdoorlatend. Mooier kan niet.

Maar de nieuwe schoenen lekten als twee mandjes. Nu is de vraag: waardoor.

Gore-Tex, kijk ook in de Wikipedia, Gore-Tex bestaat al dertig jaar. Het is een flinterdunne plastic folie van polytetrafluoretheen, PTFE, beter bekend als teflon. Vaak wordt het een membraan genoemd. Dat membraan word in de productiefase zó opgerekt dat er miljarden onregelmatig gevormde poriën in ontstaan. De poriën zijn zó klein en het PTFE is van zichzelf zó waterafstotend dat waterdruppels er niet doorheen willen. Dat zit hem vooral in de hoge oppervlaktespanning van water. Een plastic theezeefje kan ook waterdruppels tegenhouden.

Anderzijds zijn de poriën groot genoeg (en wordt een gemiddelde diameter van 0,2 micron, dat is 0,0002 mm, opgegeven voor de cirkelvormig gedachte gaatjes) en zijn het er zo krankzinnig veel (1,4 miljard per cm2) dat water als damp wèl passeren kan. Reken het na: zo’n 40 procent van het membraan staat open voor damppassage. Gore-Tex is microscopisch horregaas. Het wordt vooral gebruikt in jassen en broeken, steevast zit het ‘membraan’ dan sandwich-achtig opgesloten tussen meer klassieke weefsels. Dan heet het een laminaat. De buitenste van die klassieke weefsels is voor de zekerheid voorzien van een extra waterafstotende coating.

Doet Gore-Tex altijd wat Gore beweert? Daar komt de gebruiker niet gauw achter. Als hij zich in zijn Gore-Tex-jas in warm, droog weer flink inspant en toch geen condens vindt binnen zijn jas dan zou hij kunnen denken dat-ie zich niet genoeg heeft ingespannen. Blijft hij bij nat weer mooi droog dan kan het gewoon aan de waterafstotende coating op de buitenzijde van de jas liggen. Wordt hij bij nat, koud weer en flinke inspanning toch nat, dan kan dat zijn doordat de dampdoorlaatbaarheid net wat te kort schoot òf doordat er toch water van buiten naar binnen door de poriën drong. De dagelijkse ervaring geeft nauwelijks informatie over de werking van het membraan.

Gelukkig is er veel proefondervindelijk onderzoek gedaan aan het laminaat met het oog op militaire toepassing. De moderne soldaat vecht in waterproof, dampdoorlatend textiel. Amerikaanse en Canadese defensie-onderzoekers hebben de resultaten van hun research uit de jaren negentig inmiddels vrijgegeven. Het accent lag steeds op de geclaimde dampdoorlaatbaarheid en die werd in aandoenlijk simpele proeven gemeten. ’t Kon twee kanten op: het Gore-Tex-laminaat werd gespannen over bakjes water en vervolgens werd bijgehouden hoe snel het water uit de bakjes verdween. Of het laminaat ging over bakjes gevuld met vochtabsorberende korrels zoals calciumchloride of calciumsulfaat en werd gemeten hoeveel vocht de korrels door het membraan uit de omgeving opzogen. Nadat de basisdoorlaatbaarheid bij verschillende temperaturen en vochtigheden was vastgesteld kon in rekenmodellen worden nagegaan wat de gebruiksmogelijkheden van Gore-Tex zouden zijn. Er is een tijdlang overwogen Gore-Tex te gebruiken voor enkeldakstenten, maar daarvoor is de dampdoorlaatbaarheid te gering.

Heeft het zin om Gore-Tex-laminaat op te nemen in bergschoenen? Zolang men voor die schoenen leersoorten gebruikt die zeer waterdoorlatend zijn misschien wel. Waarom dat gebeurt is een raadsel. De kans dat binnen schoenen van waterdicht leer condens optreedt lijkt helemaal niet zo groot, in rubberlaarzen gebeurt dat immers ook niet snel. De bewegende voet pompt lucht in en uit de schacht van de laars en veel vocht kan overdag worden geabsorbeerd door sokken en losse zolen.

Een andere vraag is waarom Gore-Tex in bergschoenen niet blijkt of lijkt te werken. Aannemelijk is dat de poriën in het PTFE-membraan vervuild raken door het schoenvet dat langzaam het leer intrekt. Vuil en vet zijn een grote bedreiging voor de werking van Gore-Tex, zegt Gore zelf. Wat ook goed kan is dat uit het leer looiende stoffen in het water oplossen die de oppervlaktespanning sterk verlagen. Hoe lager de oppervlaktespanning hoe makkelijk het water de poriën door trekt.

Waar zo te zien maar weinig aan gedacht wordt is dat wandelschoenen meestal van ander vocht nat worden dan wandeljassen. Niet van regen of mist, maak vaak eerder van dauw of guttatie. Guttatie is wat hier op de foto staat, het wordt bijna altijd voor dauw aangezien en is bijna net zo algemeen. Dauw is gecondenseerde waterdamp. Guttatievocht is vocht dat planten, ook gewoon gras, in klamme nachten door speciale openingen (hydathoden) uit hun bladeren persen. Het bevat nogal wat simpele suikers en andere organische verbindingen en sommige planten produceren guttatievocht met een heel lage oppervlaktespanning. Wee de wandelaar die daar overheen loopt.

    • Karel Knip