Технология производства нетканых текстильных материалов. Методические указания к лабораторным работам

При определении влагоотдачи влажные пробы после взвешивания помещают в эксикатор с серной кислотой, относительная влажность воздуха в котором составляет 2+ 1%. Пробы выдерживают в открытых бюксах 4 часа, после чего бюксы закрывают и взвешивают. Затем образцы

высушивают в сушильном шкафу до постоянной массы при температуре

107 оС.

Влагоотдачу В (%) вычисляют по формуле:

В=100 (mb-mc к)/ (mb-mc),

mb – масса бюксы с навеской влажного материала, г; mc - масса бюксы с высушенным материалом, г;

mc к - масса бюксы с навеской после выдерживания в эксикаторе с серной кислотой, г.

Рис. 1. Установка для определения капиллярности тканей

Для оценки капиллярности используют прямоугольные полоски ткани размером 50х300 мм. Испытуемую пробу накалывают на иголки, размещенные на горизонтальной планке 1. Рядом с пробой подвешивают линейку 2. К нижнему концу полоски подвешивают груз в виде двух стеклянных палочек 3, скрепленных по краям резиновыми кольцами. Нижний конец пробы опускают в сосуд, с раствором двухромокислого калия или эозина в таком количестве, чтобы он покрыл стеклянные палочки, а нулевое деление линейки совпало с уровнем раствора. В момент опускания пробы в раствор включают секундомер. За

11

стандартный показатель капиллярности принимают высоту подъема жидкости по образцу по истечении 60 минут с начала испытания.

Задание:

1.Определить и проанализировать гигроскопичность и влагоотдачу тканей различного волокнистого состава.

2.Результаты занести в таблицу.

Лабораторная работа № 3 Определение водопроницаемости и водоупорности

нетканых полотен

Цель работы: изучение характеристик водопроницаемости и водоупорности нетканых полотен и методов их определения.

Приборы и оборудование: дождевальная установка, пенетрометр. Реактивы и материалы: образцы нетканых материалов. Водопроницаемостью называют способность полотен пропускать

воду. Водопроницаемость полотен определяют на приборах, имитирующих действие дождя на испытуемую пробу (дождевальные установки). За характеристику водопроницаемости принимают коэффициент водопроницаемости (Вq [дм3/(м2*с)]), который показывает какой объем воды проходит через единицу площади испытуемой элементарной пробы за единицу времени при определенных условиях дождевания.

Вq= V/(FT); [дм3/(м2*с)],

где V – объем воды, пропущенной пробой, дм3; F – площадь пробы, м2; Т- время, в течение которого проба пропускает определенный объем воды, с.

Водоупорность характеризует способность полотен сопротивляться проникновению через них воды. Водоупорность определяют на специальных приборах – пенетрометрах, которые обеспечивают необходимое давление воды на испытуемую пробу. За

12

характеристику водоупорности принимают чаще всего давление воды на пробу, которое оно выдерживает до промокания, либо водоупорность характеризуют временем, в течение которого проба выдерживает определенное давление воды.

Методика проведения работы

Определение водопроницаемости полотен на дождевальной установке.

Сосуд 1соединен с водопроводом трубкой 2. В нижней части сосуда имеется кран 3, регулирующий подачу воды из сосуда к воронке 4 с разбрызгивающими трубочками 5. Для регулирования уровня воды в сосуде служит сливная трубка 9. Испытуемую пробу надевают на водосборник 7, который установлен в опорном кольце 6. Подачу воды из водопровода в сосуд 1 регулируют при помощи крана 8.

Схема дождевальной установки представлена на рис.2.

Рис.2. Схема дождевальной установки

Перед началом работы на приборе краном 8 регулируют скорость подачи воды в сосуд 1. Для этого при закрытом кране 8 наполняют сосуд водой до уровня верхнего конца сливной трубки 9. Затем открывают кран 3 и краном 8 регулируют подачу воды таким образом, чтобы данный уровень воды поддерживался постоянным, а избыток воды успевал вытекать через трубку 9, не переполняя сосуд.

13

Пробу укрепляют лицевой стороной вверх на водосборнике с помощью резинового кольца, устанавливают ее под углом 45 0 к горизонтали и полностью открывают кран 3. Дождевание пробы осуществляется в течение одной минуты. После этого кран 3 закрывают, снимают пробу с водосборника, а прошедшую через пробу воду сливают из водосборника в мензурку и определяют ее объем. По формуле рассчитывают коэффициент водопроницаемости.

Определение водоупорности полотен на пенетрометре.

Пенетрометр (рис. 3) состоит из сосуда 1, воронки 6 и манометрической трубки 9, соединенных по принципу сообщающихся сосудов. Сосуд 1 наполняют до верха водой, и перемещая его по направляющей 3, устанавливают в крайнее верхнее положение. При открывании кранов 2 и 4 вода начинает вытекать из сосуда и наполнять воронку 6 и трубку 9. Кран 4 служит для подачи воды в воронку и манометр, а краном 2 регулируют скорость истечения воды. Скорость истечения воды устанавливают равной 1 см/с, что обеспечивает увеличение давления в манометрической трубке со скоростью 5886 Па/мин (600 мм водн. ст./мин) в соответствии с ГОСТ 3816-81.

Рис. 3. Схема пенетрометра

Проведение испытания. Воронку наполняют водой, открыв кран 4, после чего кран закрывают. Воронку покрывают испытуемой пробой 7, (лицевой стороной вниз), которую закрепляют с помощью прижимного кольца 8. Затем вновь открывают кран 4. При этом вода начинает вытекать из сосуда и давление ее на испытуемую пробу постепенно

14

увеличивается. В момент промокания пробы (появление на поверхности пробы третьей капли воды) отмечают давление по манометру. Это давление и принимают за характеристику водоупорности.

Задание:

1 Изучить принцип работы установок, провести испытания.

2 Результаты измерений записать в таблицу.

Лабораторная работа № 4 Определение водопоглощаемости нетканых материалов

Цель работы: изучение характеристик водопоглощения нетканых полотен и методов его определения.

Приборы и оборудование: сушильный шкаф, технические весы с разновесами, ванна из нержавеющего материала, имеющая сетчатую подставку и пригруз из нержавеющего материала.

Реактивы и материалы: нетканые полотна различного типа.

Методика проведения работы

Определение водопоглощения при полном погружении образца в

воду

Из нетканого материала вырезают образец размером 100х100 мм и толщиной, равной толщине изделия, высушивают его до постоянной массы и взвешивают.

15

проволоки, через 30 секунд взвешивают. Массу воды, вытекающей из образца во время взвешивания, включают в массу насыщенного водой образца. Водопоглощение, %, при частичном погружении образца в воду вычисляют по формуле 1

1-ванна с постоянным уровнем воды; 2- сетчатая подставка; 3-образец

Рис. 5. Схема определения водопоглощения при частичном погружении образца в воду

Задание:

1.Определить и проанализировать водопоглощение тканей различного волокнистого состава.

2.Результаты определений заносят в таблицу

17

Лабораторная работа № 5 Определение теплозащитных свойств нетканых материалов

Цель работы: изучение аппаратуры и методики определения теплозащитных свойств нетканых полотен.

Приборы и оборудование: прибор ПТС 225.

Реактивы и материалы: образцы нетканых материалов. Теплозащитные свойства полотен зависят от их теплопроводности

– способности проводить тепло от более нагретой среды к более холодной. Основными характеристиками теплопроводности являются:

- коэффициент теплопроводности λ [Вт/(моС)], показывающий тепловой поток, который проходит за 1 час через 1 м2 полотна толщиной 1 м при разности температур 1 оС.

λ = Qb /[S τ (Т1-Т2)],

где Q тепловой поток, Вт; В – толщина полотна, м; S – площадь полотна,м2 τ –время прохождения теплового потока, ч; Т1, Т2 – температура сред, оС.

-коэффициент теплопередачи К [Вт/(м2оС)], показывающий тепловой поток, который проходит за 1 час через 1 м2 полотна при его фактической толщине и разности температур двух сред 1 оС.

К= Q/ [S τ (Т1-Т2)]

-удельное тепловое сопротивление ρ [(моС) /Вт], характеристика обратная коэффициенту теплопроводности, показывает на сколько

градусов охлаждается среда с более высокой температурой при прохождении через 1 м2 полотна условной толщины теплового потока

в1 Вт:

ρ= S τ (Т1-Т2)/( Qb)= 1/λ

-тепловое сопротивление R [(м2оС) /Вт], характеристика обратная коэффициенту теплопередачи, показывает на сколько градусов

охлаждается среда с более высокой температурой при прохождении через 1 м2 полотна фактической толщины b теплового потока в 1 Вт:

R= S τ (Т1-Т2)/Q=b/К

18

Для текстильных полотен в качестве основной характеристики

теплозащитности используют суммарное тепловое сопротивление Rсум

[(м2оС) /Вт]:

Rсум = Rв + Rм + Rп,

где Rв – сопротивление переходу тепла от более теплой среды к внутренней поверхности полотна, Rм – тепловое сопротивление полотна, Rп- сопротивление переходу тепла от наружной поверхности полотна в окружающую среду.

Все методы, используемые в настоящее время для определения характеристик тепловых свойств текстильных материалов, можно разделить на две группы: 1) методы, основанные на принципе стационарного теплового режима; 2) методы, основанные на принципе нестационарного (регулярного) режима.

Метод регулярного режима основан на измерении скорости (темпа) охлаждения нагретого до заданной температуры тела, изолированного от окружающей среды испытуемой пробой. Метод стационарного режима основан на определении количества теплоты необходимого для поддержания постоянной температуры двух сред, изолированных друг от друга испытуемой пробой.

Методика проведения работы

Для проведения испытания по методу регулярного режима используют прибор ПТС 225 (ГОСТ 20489-75). Пластина 1 с электронагревателем 2 смонтирована на передней крышке корпуса 3, на которой укрепляют испытываемый образец 4. Между пластиной и образцом устанавливают с помощью текстолитового кольца воздушную прослойку толщиной 5 мм. Аэродинамическое устройство 5 позволяет создавать воздушный поток определенной скорости. Температуру пластины и окружающего воздуха измеряют с помощью термопар. Пластину нагревают до определенного значения перепада температур пластины и воздуха и измеряют время охлаждения пластины до заданного перепада температур.

19