Вопрос 53. Капиллярность, намокаемость, влагопоглощение и влагоотдача текстильных материалов. Факторы их определяющие. Методы определения.

Водопоглощаемость Па, %, характеризуется количеством влаги, поглощенной материалом при его полном погружении в воду:

где mn — масса образца материала после его замачивания в воде.

Влагоотдача В %, характеризует десорбционную способность материалов, определяется количеством влаги, отданной в среду с относительной влажностью воздуха 0% материалом, выдержанным предварительно в течение 4 ч в среде с относительной влажностью 100%:

где тв. э—масса образца после выдерживания в эксикаторе при 100%-ной влажности воздуха; тс. э — масса образца после выдерживания в эксикаторе при 0%-ной влажности воздуха.

Капиллярность h — характеристика поглощения влаги продольными капиллярами материала. Она оценивается высотой подъема жидкости в образце материала, погруженного одним концом в раствор эозина, в течение 1 ч.

Методы определения большинства характеристик гигроскопических свойств материалов можно разделить на прямые и косвенные. Прямые методы основаны на отделении влаги от материала и раздельном определении их массы. К ним относятся: метод высушивания образца до постоянной массы (принят как стандартный); методы, основанные на эстрагировании влаги из материала водопоглощающими жидкостями; дистилляционный метод.

Косвенные методы оценки основаны на измерении физической величины, функционально связанной с влажностью материала. К этим методам относятся: кондуктометрический метод, основанный на изменении электрического сопротивления датчика в зависимости от влажности материала; емкостный метод, который основан на изменении диэлектрических свойств материала в зависимости от содержания влаги; методы измерения электрических свойств материалов в условиях электромагнитных колебаний сверхвысокой частоты; метод ядерного магнитного резонанса, принцип которого состоит в поглощении энергии высокочастотного магнитного поля ядрами атомов водорода воды; метод измерения интенсивности отраженного инфракрасного излучения, при котором используется способность воды поглощать инфракрасные лучи, и др. В настоящее время практическое применение нашли кондуктометрический и емкостный методы измерения.

Вопрос 54. Водо- и паропроницаемость, водоупорность текстильных полотен. Факторы их определяющие. Методы и приборы.

Паропроницаемость — способность текстильных материалов пропускать пары влаги из среды с повышенной влажностью в среду с пониженной влажностью.

Пары воды проникают сквозь ткани, трикотажные и нетканые полотна через их поры и путем сорбции и десорбции волокнами паров воды. В первом случае паропроницаемость зависит от пористости структуры материала, количества и размеров сквозных пор. Во втором случае, т. е. при прохождении паров воды путем сорбции, большое значение имеют гигроскопические свойства волокон. В обоих случаях на паропроницаемость влияет разница температуры и относительной влажности по обе стороны текстильного материала.

Водопроницаемость — способность текстильных материалов пропускать воду при определенном давлении. Основная характеристика этого свойства — коэффициент водопроницаемости Вн, дм3/(м2-с), показывает, какое количество воды проходит через единицу площади материала в единицу времени:

где V — количество воды, дм3; S — площадь образца, м2; r — время, с.

Коэффициент водопроницаемости определяют, замеряя время прохождения через образец материала воды объемом 0,5 дм3 под давлением H = 5*103 Па.

Водоупорность — сопротивление текстильных материалов прониканию через них воды.

Водоупорность может характеризоваться наименьшим давлением, при котором вода начинает проникать через материал. Этот принцип определения водоупорности материала положен в основу конструкции прибора — пенетрометра. На пенетрометре образец закрепляют на цилиндре, в который подается вода. Цилиндр связан с манометром, с помощью которого замеряется давление воды на материал в момент появления на его поверхности первых трех капель воды.

Другой метод оценки водоупорности материалов — метод кошеля — состоит в том, что в подвешенный образец наливают воду до высоты Я. Водоупорность определяют по времени с момента наполнения кошеля водой до момента просачивания третьей капли или по максимальной высоте слоя воды, при которой материал не пропускает воду в течение 24 ч.

Для определения паропроницаемости сосуд с водой плотно закрывают испытываемым материалом и помещают в камеру с относительной влажностью воздуха 65 % и температурой 20° С на определенный период времени. По величине массы воды, испарившейся через образец материала, рассчитывают коэффициент паропроницаемости, мг/(м2-с), показывающий, какое количество водяных паров проходит через единицу площади материала в единицу времени:

где А—масса водяных паров, испарившихся через материал, мг; S —площадь испытываемого образца, м2; r — время испытаний, с.

Следует отметить, что коэффициент паропроницаемости зависит от величины воздушной прослойки h.

Водопроницаемость и водоупорность зависят от структурных показателей заполнения тканей, трикотажных и нетканых полотен, от их толщины и способности к смачиванию. Водоупорность повышают с помощью специальных видов отделки текстильных материалов.