В зависимости от количества гидрофильных групп, способных притягивать и удерживать около себя воду, текстильные волокна обладают большей или меньшей гигроскопичностью, поэтому, при одинаковой относительной влажности и температуре воздуха различные текстильные материалы обладают различным влагосодержанием. На рис. 11-54 приведены изотермы сорбции. Изотермы получены при температуре 25° С. Относительная влажность воздуха в % равна:
где Р — абсолютное давление водяных паров в условиях сорбции в кГ/см 2; Р0 — абсолютное давление водяных паров при насыщении в кГ/см 2 .
По оси ординат откладывают относительную равновесную влажность Wp, т. е. отношение веса водяных паров к весу сухого волокна при сорбционном равновесии в %. По приведенным изотермам можно получить средние данные о равновесной (нормальной) влажности различных волокон. Процесс присоединения адсорбционно связанной влаги происходит при значительном выделении тепла. Наибольшее количество тепла выделяется при присоединении первого мономолекулярного слоя. Адсорбционно связанная влага обладает свойством упругого тепла, а ее пленка толщиной 0,1 мк — расклинивающим свойством.
При поглощении влаги волокна набухают, что увеличивает объем волокна больше по поперечнику и меньше по длине. Это явление объясняется тем, что структурные элементы волокна — макромолекулы, микрофибриллы, фибриллы расположены вдоль оси волокна или под небольшим углом к ней. Физико-химически связанная влага играет главную роль в процессах влажно-тепловой обработки тканей, так как она является пластификатором вещества волокон, ослабляет межмолекулярные связи и облегчает переход волокон в высокоэластическое состояние.
К физико-механическому способу связи материала с влагой относятся структурная связь (жидкость, захватываемая при образовании структуры коллоидного тела), капиллярная связь и связь в микрокапиллярах. Капиллярная жидкость делится на жидкость в макрокапиллярах (радиус капилляра r -5 см) и жидкость в микрокапиллярах (r> -5 см). Такое деление на макро- и микрокапилляры обусловлено явлением капиллярной конденсации пара в капиллярах. В сквозных капиллярах с радиусом r≤10 -5 см может происходит капиллярная конденсация пара, т. е. эти капилляры могут заполняться влагой во влажном воздухе, не соприкасаясь с жидкостью. Если же радиус сквозного капилляра r≥ 10 -5 см, то капиллярной конденсации не происходит, а капилляр заполняется водой только при непосредственном соприкосновении с. жидкостью.
В несквозных (замкнутых) капиллярах независимо от величины радиуса происходит поглощение влаги из влажного воздуха. Связь смачивания обусловлена прилипанием воды при непосредственном соприкосновении ее с поверхностью тела. Влага такой связи удерживается непрочно и может быть удалена испарением. Влага физико-механической формы связи не является пластификатором волокна, но при выполнении процессов влажно-тепловой обработки изделий из текстильных материалов ускоряет нагревание волокон и создает благоприятные условия для равномерности прогрева всех участков материала.
Гигроскопичность тканей, трикотажа и нетканых материалов в зависимости от их структуры (плотности, толщины), и от свойств волокон оказывает влияние на скорость влагопоглощения и влагоотдачи. Для тканей характерна также более высокая сорбция водяных паров в начальный момент помещения их во влажную атмосферу, а затем этот процесс замедляется (рис. 11-55). Как видно из графика, состояние равновесной влажности у тканей из синтетических волокон наступает через несколько часов, а у вискозных, хлопчатобумажных и шелковых тканей это состояние наступает только к концу вторых суток.
Рис. 11-55. Кривые сорбции-десорбции водяных паров тканями: 1 — вискозными; 2 — из натурального шелка; 3— хлопчатобумажными; 4 —из капрона; 5 — из лавсана.
Еще более разной оказывается скорость десорбции. Ткани и трикотаж, выработанные из синтетических волокон при помещении их в атмосферу с влажностью, равной 0%, быстро теряют влажность, а в тканях и трикотаже из хлопчатобумажной пряжи, из вискозных и шелковых нитей этот процесс протекает медленно.Считается, что более медленное протекание процессов сорбции и десорбции в гидрофильных волокнах и особенно в таких, как шерсть и вискоза, является следствием их высокого теплового эффекта смачивания. Показателем скорости влагопоглощения является капиллярность. Капиллярность. Капиллярность материалов является характеристикой водопоглощающей способности продольных пор в материале. Подъем воды не может происходить по порам, находящимся на поверхности ткани, и по сквозным порам или просветам, образующимся в ткани из-за неплотного прилегания нитей друг к другу, ввиду их малой протяженности и большого диаметра.
Читайте также: Какие ткани для бальных танцев
Таким образом, впитывание и перемещение влаги в текстильных материалах происходит по продольным порам, имеющимся в нитях и пряже. Подъем воды между отдельными нитями не происходит, так как нити в силу переплетения не образуют между собой непрерывного капилляра. Этим, в частности, можно объяснить тот факт, что трикотажные полотна выработанные из такой же пряжи и нитей, как и ткани обладают по сравнению с тканями меньшей капиллярностью. На рис- 11-56 представлены кривые, характеризующие сравнительную скорость впитывания воды некоторыми видами тканей, трикотажа и нетканых материалов. Анализ приведенных кривых показывает, что величина капиллярности зависит не только от волокнистого состава материала, но и от его структуры.
Для оценки гигиенических свойств тканей, трикотажа и нетканых материалов имеет значение не только начальная скорость водопоглощения, определяющая интенсивность смачивания, но и постоянная скорость перемещения воды по ним, а также скорость высыхания материалов. Процесс высыхания материалов сопровождается изменением температуры соприкасающейся с ним поверхности. Скорость высыхания тканей, трикотажа и нетканых материалов зависит от природы волокон, из которых эти материалы изготовлены, а также от структуры материала. Целесообразность носки льняных изделий в жаркое время года, так как они способствуют снижению температуры поверхности кожи и быстрому удалению потовыделений из пододежного пространства.
Рис. 11-56. Кривые скорости впитывания влаги: I, 2, 3 — хлопчатобумажными неткаными вязально-прошивными материалами; 4 — хлопчатобумажными начесными тканями; 5 — ситцем; 6 — костюмными тканями полушерстяными с лавсаном; 7 — платированными полотнами хлопчатобумажными с вискозным шелком; 8 — хлопчатобумажным трикотажем переплетения гладь; 9 — пальтовыми тканями полушерстяными с лавсаном: 10 — трикотажными шерстяными полотнами пике.
Гигроскопичность ткани: что это за характеристика, и на что она влияет
Удовольствие, которое мы получаем при ношении одежды, зависит от многих обстоятельств, в частности от гигиенических свойств ткани.
Одни изделия носятся годами, и расстаться с ними невозможно, другие висят в шкафу почти нетронутыми. Чувство комфорта формирует несколько показателей, одним из которых является гигроскопичность.
Немного теории
Гигроскопичность – это способность материала поглощать и отдавать влагу. Слово имеет древнегреческое происхождение, в дословном переводе означает «наблюдение за влагой».
Оценивают степень гигроскопичности по величине влажности, которая в большой мере зависит от условий ее определения:
- Обычную в понимании покупателей влажность называют фактической. Она показывает процентное содержание влаги по отношению к сухой ткани в имеющихся условиях.
- Кондиционной называют влажность при нормальных атмосферных условиях: влажности воздуха – 65 % и температуре – 20 °С.
- Максимальной влажностью называют показатель, измеренный при влажности воздуха – 100 % и температуре 20 °С.
Так оценивают гигроскопичность специалисты. Рядовым покупателям важно знать общую характеристику гигроскопичности, не вдаваясь в подробности.
- Если ткань способна поглощать влагу, у человека появляется ощущение комфорта. В пространстве, окружающем кожу, всегда будет присутствовать благоприятный микроклимат.
- Материал, не имеющий такой возможности, при контакте неприятен. Гигиенисты не рекомендуют пользоваться подобными тканями. Человек в такой одежде чувствует себя как будто в стеклянном футляре.
Читайте также: Эпителиальная ткань соединительная ткань мышечная ткань нервная ткань кратко
Реагирование на молекулы воды зависит от структуры тканей, состава волокон, их химического строения.
- Сырье с особыми группами атомов, проявляющих сродство к воде, называют гидрофильным.
- Волокна, не имеющие таких групп, склонны отталкивать воду. Их называют гидрофобными.
Помимо показателя гигроскопичности гигиенисты оценивают воздухопроницаемость и паропроницаемость материалов. Хорошие ткани могут поглощать влагу, пропускать пары и воздух.
При поглощении влаги волокна увеличиваются в объеме, размеры их изменяются. Когда гигроскопичная ткань попадает в атмосферу с влажностью, равной 0 %, высыхание происходит не сразу. Какой-то период времени вода, благодаря взаимодействию с волокнами, остается связанной, не испаряется. Гигроскопичные ткани в абсолютно сухом воздухе мгновенно не теряют воду. Процесс высыхания идет медленно. Человек в такой одежде, например, чувствует себя нормально в пустыне.
Материалы с гидрофобными свойствами обладают малой гигроскопичностью. В окружении сухого воздуха они пересыхают мгновенно. У человека в одежде из тканей с маленькой гигроскопичностью появляются неприятные чувства. Вслед за высыханием ткани начинает пересыхать кожа тела.
Гигроскопичность разных тканей
Рядовому покупателю важно знать физические свойства ткани, чтобы обеспечить себе не только приятное внешнее впечатление от одежды, но и носить ее с удовольствием.
Шерсть
Самой большой гигроскопичностью обладают шерстяные ткани. Природой задумано такое строение шерсти, которое позволяет животным благополучно выживать в жару и в холод, в субтропиках и в пустынях.
- При нормальной влажности окружающего воздуха шерстяные волокна могут поглощать до 17 % влаги.
- При высокой влажности окружающей среды гигроскопичность достигает 40 %.
Несколько меньшей поглощающей способностью обладают натуральные шелковые нити.
- В нормальных условиях показатель составляет 11 %.
- При высокой влажности воздуха значение гигроскопичности достигает 40 %.
Вискоза
Удивительно, что на следующей позиции находится искусственное вискозное волокно. Благодаря целлюлозному каркасу, оставшемуся после модификации сырья:
- гигроскопичность тканей в нормальных условиях равна 12 %;
- при высокой влажности показатель увеличивается до 40 %.
Четвертое место в рейтинге гигроскопичности тканей занимает лен.
- В нормальных условиях способность поглощать влагу равна 12 %.
- В максимально влажном окружении показатель увеличивается до 21 %.
Хлопок
Замыкает пятерку лидирующих материалов хлопок.
- В нормальных условиях он способен поглощать до 8 % влаги.
- В максимально влажном окружении значение гигроскопичности достигает 8 %.
Мерсеризированные хлопковые волокна обладают большей способностью к поглощению воды.
Все остальные ткани обладают маленькой гигроскопичностью:
- У ацетатных волокон, капрона, винола показатель укладывается в диапазон от 5 до 7 % в нормальных условиях.
- Лавсан, спандекс, хлорсодержащие волокна характеризуются гигроскопичностью от 0,5 до 1,5 %.
Способность поглощать и отдавать молекулы воды существенно снижается после обработки тканей. Любые пропитки, уменьшающие сминаемость, предотвращающие усадку, закрепляющие красители, неизбежно приводят к заметному уменьшению гигроскопичности материала.
Свойства ткани
Свойства тканей
В основном, ткани, выпускаемые современной промышленностью, используются для изготовления одежды. Одежда нужна человеку для предохранения от нежелательных влияний окружающей среды — от перепадов температуры, радиации, осадков и прочих факторов. Кроме того она защищает от повреждений кожи, защищает тело человека от пыли, загрязнений, микробов, укусов насекомых и животных.
Читайте также: Физико химические факторы износа тканей
Главными показателями гигиенических свойств тканей являются: отсутствие вредных составляющих, поглощающие свойства тканей, паро- водопроницаемость, теплозащитные свойства, пылеемкость и прочее.
Гигроскопичность- способность ткани впитывать влагу из окружающей среды. Наибольшей гигроскопичностью обладают чистошерстяные изделия. Гигроскопичность очень важна для изделий бельевого и летнего ассортимента. Способностью быстро впитывать влагу и быстро ее отдавать обладают льняные ткани, ткани из натурального шелка, вискозы, хлопка. Синтетические волокна обычно обладают небольшой гигроскопичностью. Отделка ткани может существенно влиять на гигроскопичность ткани: водоотталкивающие пропитки, пленочные покрытия, отделка лаком, противоусадочное и противосминаемое пропитывание снижают гигроскопичность тканей. Гигроскопичность ткани определяет многие свойства ткани (электризуемость, паропроницаемость, водоупорность).
Воздухопроницаемость – способность ткани пропускать воздух, она определяет вентилирующие свойства тка
Ткани из натуральных волокон, которые состоят из тонких ворсинок, обладают более высокой воздухопроницаемостью, чем ткани из монолитных химических волокон. Однако ткани, переплетение которых имеет большое количество сквозных пор обладают хорошей воздухопроницаемостью, независимо от типа волокон, входящих в состав.
Теплозащитные свойства – определяются способностью ткани проводить тепло (менять свою температуру в зависимости от температуры окружающей среды). Теплозащитные свойства зависят от теплопроводности образующих ткань волокон, плотности, толщины и отделки ткани. Самым холодным волокном считается лен, так как он имеет высокие показатели теплопроводности, теплопроводность). Низкая теплопроводность шерсти определяется наличием в центре волокон шерсти канала с воздухом.
Использование толстой пряжи, увеличение линейного заполнения ткани, применение многослойных переплетений, ворсирования увеличивают теплозащитные свойство ткани.
Паропроницаемость – способность ткани пропускать водяные пары. Это свойство обеспечивает выход излишней парообразной и капельно-жидкой влаги (пота) из пододежного слоя.
Паропроницаемость зависит от гигроскопических свойств волокон, от плотности ткани, вида переплетения и характера отделки.
В материалах с неплотным переплетением пары влаги проходят через поры ткани, в более плотных материалах паропроницаемость должна обеспечиваться высокой гигроскопичностью волокон. Соответственно, даже синтетические ткани с низкой гигроскопичностью могут обладать хорошей паропроницаемостью, если переплетение нитей обеспечивает это. Например, профессиональная спортивная одежда изготовляется именно из синтетических тканей, которые обладают высокой воздухо — и паропроницаемостью за счет особой выделки и переплетения нитей.
Водоупорность – способность ткани сопротивляться первоначальному проникновению воды. Это свойство важно для демисезонных курток, плащей, пальто.
Электризуемость – способность ткани накапливать на своей поверхности статистическое электричество. При трении постоянно идет процесс возникновения и рассеивание электрических зарядов. Если заряды возникают и не рассеиваются на поверхности образуется определенный электрических потенциал – происходит электролизация. Синтетические волокна, имеющие низкие показатели гигроскопичности, обладают способностью сильно электролизоваться, т. е. имеют высокие электроизоляционные свойства.
Величина образующегося на поверхности ткани электрического заряда и его знак (положительный или отрицательный) оказывают биологическое воздействие на организм. Натуральные, вискозные и полиамидные (нейлон) волокна способствуют созданию на коже человека отрицательно электрического поля, которое благотворно действует на человека. Существуют специальные синтетические волокна, из которых изготовляется лечебное белье, действие которого основано именно на высокойэлектризуемости. Большинство синтетических волокон создают положительное электрическое поле, которое неблаготворно действует на человека. При разработке новых текстильных материалов электризуемость можно менять рациональным подбором компонентов, входящих в состав смеси волокон. Например, сочетание волокон, накапливающих заряды противоположного знака, снижает электризуемость.
Пылеемкость – способность материалов удерживать пыль. Наибольшую пылеемкостью обладают ткани из рыхлых пушистых нитей (бархат, велюр, вельвет).
- Свежие записи
- Балкон в многоквартирном доме: является ли он общедомовым имуществом?
- Штраф за остекление балкона в 2022: что это и как избежать наказания
- Штраф за мусор с балкона: сколько заплатить за выбрасывание окурков
- Оформление балконного окна: выбираем шторы из органзы
- Как выбрать идеальные шторы для маленькой кухни с балконом