Методика выполнения задания 2.3

1. Выписать в отчет номер и полное название стандарта на метод определе­ния воздухопроницаемости (ГОСТ 12088 - 77).

2. Зари­совать внешний вид прибора ВПТМ - 2, кратко описать методику проведения испытания.

3. Произвести испытание воздухопроницаемости исследуемого материала, определить коэффициент воздухопроницаемости. Результаты занести в протокол и в таблицу 2.3.

Таблица 2.3 - Результаты определения коэффициента воздухопроницаемости

Характеристика, ед. измерения	Формула расчета	Фактический показатель	Норматив
1	2	3	4
Коэффици­ент воздухопроницаемости, Bp, дм3/(м2·с)	BP = V/(S·t)

2.4 Определение паропроницаемости

Влагопроницаемость текстильных материалов - одно из ценнейших гигиенических свойств, так как обеспечивает удаление влаги из пододежного слоя. Организм человека в процессе терморегуляции постоянно выделяет парообразную влагу с поверхности кожи (неощутимая перспирация), кроме того, происходит выделение жидкой влаги - потоотделение различной интенсивности. Накопление влаги в пододежном слое может вызвать неприятные ощущения, прилипание одежды, намокание прилегающих к поверхности кожи слоев, привести к снижению теплозащитных свойств изделия. Высокая влагопроницаемость материалов обеспечивает постоянство относительной влажности пододежного воздуха, создает комфортные условия для жизнедеятельности организма человека.

Паропроницаемость - способность материалов и изделий пропускать водяные пары из среды с большей влажностью в среду с меньшей влажно­стью. Характеристиками паропроницаемости являются: коэффициент паропроницаемости, Bh, мг/(м²·с) и относительная паропроницаемость В_о, %.

Коэффициент паропроницаемости B_h, мг/(м²·с), показывает, какая масса водяных паров проходит через единицу площади поверхности материа­ла за единицу времени при определенной (заданной) толщине h воздушной прослойки, определяемой расстоянием от поверхности материала, обращен­ной к влаге, до верхнего уровня влаги. Коэффициент паропроницаемости B_h, мг/(м²·с), рас­считывают по формуле:

B_h = A/(S·t), (2.3)

где А - масса водяных паров, прошедших через пробу материала, мг;

S -площадь пробы материала, м²;

t - продолжительность испытания, с.

Относительная паропроницаемость В_о, %, показывает от­ношение массы водяных паров, прошедших через пробу материала А, мг к массе влаги, испарившейся с открытой поверхности воды В, мг, находящейся в тех же условиях.

Относительную паропроницаемость рассчитывают по формуле 3:

В_о=100·А/В. (2.4)

Методы определения коэффициента паропроницаемости Bh, мг/(м2 · с) и относительной паропроницаемости Во, %

Методы определения паропроницаемости стандартизованы применительно к натуральной и искусственной коже /6,7/. Аналогичная методика рекомендована для текстильных материалов.

Испытания проводят на установке с «сухим» эксикатором. Для испытания по этому методу нужны: эксикатор с внутренним диаметром не менее 25 см и фарфоровой подставкой для стаканчиков, шесть стаканчиков высотой 5-6 см, диаметром 3-4 см, имеющих отметку на расстоянии 2 см от верхнего края (стаканчики должны быть нумерованы). Кроме того, необходим парафин или воск, с помощью которых производится прикрепление проб к верхнему краю стаканчиков. Для поддержания в эксикаторе во время ис­пытания постоянной относительной влажности воздуха в него заливают 1 л серной кислоты (плот­ность 1,84 г/см³).

В стаканчики наливают дистиллированную воду до отметки. Из испы­туемого материала вырезают три пробы диаметром, равным наружному диа­метру стаканчиков, и с помощью воска или парафина прикрепляют их к верх­нему краю стаканчиков. Подготовленные таким образом стаканчики с проба­ми испытуемого материала и оставшиеся три открытых стаканчика устанав­ливают на подставке и одновременно помещают в эксикатор. После пребыва­ния в эксикаторе в течение 1 часа все шесть стаканчиков поочередно взвешива­ют, их массу записывают, затем опять помещают в эксикатор (рисунок 2.6). Че­рез 3 часа стаканчики опять взвешивают. Разность результатов первого и второго взвешиваний стаканчиков, покрытых испытуемым материалом, показывает количество влаги, испарившейся из стаканчиков и прошедшей через образец А, мг. Этот результат используют для расчета коэффициента паропроницаемости В_h.

Характеристикой паропроницаемости материала служит среднее ариф­метическое значение результатов взвешивания трех стаканчиков, покрытых испытуемым материалом. Уменьшение массы открытых стаканчиков опреде­ляет количество влаги, испарившейся из них в тех же условиях, в которых нахо­дились стаканчики, покрытые материалом. Найденное значение массы испа­рившейся влаги В, мг используют для расчета относительной паропроницаемости В_о.

Рисунок 2.6 - Схема метода определения паропроницаемости материалов с использованием «сухого» эксикатора:

1- корпус эксикатора;

2 - подставка с отверстиями;

3 - крышка эксикатора;

4 - стаканчик с водой;

5 - стаканчик с водой и исследуемой пробой.

На кафедре ТДШИ НТИ МГУДТ разработана экспериментальная установка, состоящая из герметичного корпуса, внутри которого расположена емкость с дистиллированной водой, покрытая пробой из испытуемого материала. Нарастание влажности воздуха при прохождении парообразной влаги через материал контролируется термогигрометром, измерительный датчик которого устанавливают внутри герметичного корпуса через специальное отверстие с уплотнительной резиной.

Схема экспериментальной установки для определения паропроницаемости текстильных материалов представлена на рисунке 2.7.

Рисунок 2.7 – Схема экспериментальной установки для определения паропроницаемости текстильных материалов, где 1 – герметичный корпус; 2 – основание; 3 – резина для герметизации; 4 – скрепляющие болты; 5 – отверстие, уплотненное резиной; 6 – диффузионная ячейка – термостат с водой; 7 – сетка; 8 – исследуемая проба; 9 – кольцо; 10 – датчик термогигрометра ИТ 5 – ТР; 11 – корпус термогигрометра ИТ 5 – ТР.

Количество парообразной влаги, прошедшей через материал, определяют по изменению влажности воздуха в герметично закрытом корпусе установки в начальный и конечный моменты испытания. Этот результат используют для расчета коэффициента паропроницаемости исследуемого материала.

Разработан стандарт организации (проект) НТИ МГУДТ СО НТИ МГУДТ 1.1-2010 Стандарты кафедры ТДШИ. Материалы текстильные. Метод определения паропроницаемости текстильных материалов с помощью экспериментальной установки /8/.