Comment fonctionne une membrane imperméable et respirante ?

Voici une explication technique claire et complète du fonctionnement d’une membrane imperméable et respirante, un élément clé de l’équipement en haute montagne

1. Objectif : garder le corps au sec deux côtés

Une membrane imperméable et respirante est conçue pour :

• Empêcher l’eau extérieure (pluie, neige, brouillard) de pénétrer.
• Permettre à la transpiration sous forme de vapeur d’eau de s’évacuer vers l’extérieur.

C’est cet équilibre entre imperméabilité et respirabilité qui rend les vêtements techniques efficaces en conditions extrêmes.

2. Structure technique de la membrane

Il existe deux grands types de membranes :

Membranes microporeuses (ex : Gore-Tex®, eVent®, Ultrashell® de Cimalp)

• Fabriquées en polytétrafluoroéthylène (PTFE) expansé, elles sont percées de microperforations.
• Ces pores font environ 20 000 fois plus petits qu’une goutte d’eau, mais 700 fois plus grands qu’une molécule de vapeur d’eau.
• Résultat :
  • ✅ L’eau liquide ne peut pas entrer.
  • ✅ La vapeur d’eau (sueur) peut s’échapper.

De nombreuses marques ont développé leur propres membranes propriétaires fonctionnant sur ce principe. C’est le cas de Cimalp avec son Ultrashell, de The North Face avec DryVent, de Columbia avec Omni-Tech ou encore de Mammut avec DRYtech.

Membranes hydrophiles non poreuses (ex : H2No™ de Patagonia, certains tissus Sympatex®, membrane MP+ de Vertical)

• Ces membranes n’ont pas de pores.
• La vapeur d’eau est évacuée via un mécanisme chimique de diffusion : les molécules d’eau sont attirées par des chaînes hydrophiles, qui les transportent lentement vers l’extérieur.
• ✅ Moins sensibles au colmatage par la saleté
• ❌ Parfois moins respirantes en conditions très humides

3. Mesures de performance

Imperméabilité – en mm Schmerber

• Elle s’évalue par la hauteur d’eau (en mm) que le tissu peut supporter avant de laisser passer l’eau.
• >10 000 mm : bon pour la randonnée.
• >20 000 mm : adapté à l’alpinisme, ski, usage prolongé sous fortes intempéries.

👉 Exemple : une membrane 20 000 Schmerber résiste à 20 mètres de colonne d’eau, soit 2 bars de pression. Ceci peut paraitre disproportionné mais ce haut niveau d’imperméabilité est important pour rester sec aux endroits subissant des points de pression conséquents comme les épaules avec les bretelles des sacs à dos par exemple.

La mesure de l’imperméabilité répond à la norme ISO 811

Respirabilité – en RET ou MVTR

• RET (Resistance Evaporative Transmission) : plus le chiffre est bas, plus c’est respirant.
  • RET < 6 = excellent
  • RET 6–13 = bon
  • RET > 20 = médiocre
• MVTR (Moisture Vapor Transmission Rate) : mesure la quantité de vapeur d’eau (g/m²/24h) que la membrane laisse passer.
  • MVTR > 15 000 g/m²/24h = très bon
  • MVTR > 25 000 = excellent (ex : Cimalp Ultrashell® = 80 000)

4. En pratique, la membrane est protégée par une construction textile en sandwich

Une veste ou un pantalon technique est constitué de plusieurs couches :

• Face extérieure : tissu ripstop ou nylon résistant à l’abrasion + traitement déperlant (DWR).
• Membrane collée : imperméable et respirante.
• Doublure intérieure (filet, tricot, etc.) pour protéger la membrane.

Ce système est appelé 2, 2.5 ou 3 couches :

• 2 couches : membrane + tissu extérieur (doublure libre)
• 2.5 couches : membrane + imprimé protecteur intérieur
• 3 couches : membrane prise en sandwich entre tissu extérieur et doublure intérieure → meilleure durabilité et légèreté.

5. Limites d’efficacité en condition réelle

• La respirabilité chute fortement quand l’humidité extérieure est élevée (pluie, neige, condensation).
• Une membrane trop salie ou saturée (sueur, crème solaire, poussière) devient inefficace : il faut réactiver le traitement déperlant (DWR) et laver régulièrement le vêtement.

Anecdotes de l’auteur : Face à un grain marin intense en Ecosse ou une pluie tropicale par 30°c en forêt les différentes vestes et pantalons étanches à disposition (membrane hydrophile MP+ de Vertical d’un côté et Gore-Tex de l’autre) non pas du tout tenu leur promesse. La pluie intense maritime à totalement submergée les deux membranes jusqu’à pénétrer à cœur en quelques minutes et l’ambiance chaude et humide de la pluie tropicale à tout simplement stoppée la respirabilité des vêtements, la transpiration condensant à l’intérieur à une vitesse impressionnante.