124866 (690184), страница 2
Текст из файла (страница 2)
Физические свойства тканей делятся на гигиенические, теплозащитные, оптические и электрические.
1. Гигиеническими принято считать свойства тканей, существенно влияющие на комфортность изготовленной из них одежды и ее теплозащитные свойства. Гигиенические свойства должны учитываться при изготовлении одежды определенного назначения. К этим свойствам относятся гигроскопичность, воздухопроницаемость, паропроницаемость, электризуемость. Они зависят от волокнистого состава, параметров строения и характера отделки тканей.
Гигроскопичность характеризует способность ткани впитывать влагу из окружающей среды (воздуха). Гигроскопичностью называют влажность ткани при 100%-й относительной влажности воздуха и температуре 20±2°С. Гигроскопичность Wr, %, определяют по результатам взвешивания увлажненного и сухого образцов, используя формулу
WГ = (m100 - m c)*100/ m c,
где: m100 - масса образца, выдержанного в течение 4 ч при относительной влажности 100%, г; тс - масса абсолютно сухого образца, г.
Гигроскопичность тканей зависит от способности составляющих их волокон и нитей смачиваться водой, от строения тканей и от их отделки.
Наибольшей гигроскопичностью обладают чистошерстяные ткани, наименьшей - ткани из синтетических волокон. Гигроскопичность очень важна для изделий бельевого и летнего ассортимента. Способностью быстро впитывать влагу и быстро ее отдавать обладают льняные ткани, гигроскопичность которых около 12%. Хорошей гигроскопичностью обладают ткани из натурального шелка, вискозных волокон, хлопка, ацетатных волокон. Синтетические и триацетатные ткани имеют низкие показатели гигроскопичности [6].
Отделка может существенно влиять на гигроскопичность ткани. Водоотталкивающие пропитки, пленочные покрытия, несмываемые аппреты, отделка лаке, водонепроницаемая отделка, противоуса-дочное и противосминаемое пропитывание, металлизация и фло-кирование снижают гигроскопичность тканей, так как основаны на получении на поверхности тканей пленок из синтетических полимерных материалов.
Воздухопроницаемость - способность ткани пропускать через себя воздух. Она зависит от волокнистого состава, плотности и вида отделки ткани и характеризуется коэффициентом воздухопроницаемости Вр, который показывает, какое количество воздуха проходит через единицу площади в единицу времени при определенной разнице давлений по обе стороны ткани.
Коэффициент воздухопроницаемости Вр, дм3/(м2-с), подсчитывается по формуле:
Вр = V / (St),
где V - количество воздуха, прошедшего через материал, дм3; S - площадь материала, м2; t - длительность прохождения воздуха, с.
Воздухопроницаемость зависит от строения ткани, ее пористости, от вида отделки. Длинные перекрытия переплетений повышают воздухопроницаемость. При всех равных условиях наименьшую воздухопроницаемость имеют ткани полотняного переплетения. Несминаемая отделка уменьшает воздухопроницаемость ткани на 20-25%, а каландрирование - на 20-40%.
Воздухопроницаемость очень важна для тканей бельевого и летнего ассортимента. Малоплотные ткани, имеющие большое число сквозных пор, обладают хорошей воздухопроницаемостью и, следовательно, вентилирующей способностью. Плотные ткани из синтетических и триацетатных волокон, ткани со спецпропитками и отделками, материалы с пленочным покрытием, прорезиненные материалы вообще не обладают воздухопроницаемостью или имеют низкий показатель этого свойства. Но материалы с низкой воздухопроницаемостью отличаются высокой ветростойкостью. Именно поэтому ткани с пленочными покрытиями широко используются для изготовления штормовок, курток, стеганых пальто; искусственная кожа и замша применяются для изготовления ветростоикои межсезонной одежды. Поэтому оценку показателей гигиенических свойств материалов всегда следует проводить с учетом их назначения [11].
Воздухопроницаемость колеблется в очень широких пределах -от 6 до 1500 дм3/(м2-с). Для летних хлопчатобумажных и шелковых тканей этот показатель составляет 500-1 500 дм3/(м2-с); для пальтовых тканей - до 180 дм3/(м2-с); для ветрозащитных тканей со специальной пропиткой - 6-10 дм3/(м2-с).
Паропроницаемостъ - способность ткани пропускать водяные пары. Коэффициент паропроницаемости Вh , г/(м2-ч), показывает, какое количество водяных паров проходит через единицу площади материала в единицу времени:
Bh = A/(Ft),
где А - масса водяных паров, прошедших через пробу материала, г; F - площадь пробы материала, м2; t - время испытания, ч.
Паропроницаемость является важнейшим гигиеническим свойством материала, так как она обеспечивает выход излишней парообразной и капельно-жидкой влаги из пододежного слоя.
Паропроницаемость особенно важна для тканей с низкой воздухопроницаемостью. Паропроницаемость зависит от гигроскопических свойств волокон и нитей, составляющих ткань, и от пористости ткани, т.е. от ее плотности, вида переплетения и характера отделки. В тканях с неплотной структурой пары влаги проходят через поры, в более плотных материалах Паропроницаемость должна обеспечиваться высокой гигроскопичностью волокон. Паропроницаемость - очень важное гигиеническое свойство бельевых, летних, спортивных изделий и спецодежды.
2. Теплозащитные свойства являются важнейшими гигиеническими свойствами изделий зимнего ассортимента. Эти свойства зависят от теплопроводности образующих ткань волокон, от плотности, толщины и вида отделки ткани. Самым «холодным» волокном считается лен, так как он имеет высокие показатели теплопроводности, самым «теплым» - шерсть. Использование толстой пряжи, увеличение линейного заполнения ткани, применение многослойных переплетений, валка, ворсование увеличивают теплозащитные свойства ткани. Наиболее высокие показатели теплозащитных свойств имеют толстые плотные шерстяные ткани с начесом [12].
Чаще всего для характеристики теплозащитных свойств одежных тканей используют суммарное тепловое сопротивление. На теплозащитные свойства одежды существенное влияние оказывает число слоев материала в пакете одежды. С увеличением числа слоев материала суммарное тепловое сопротивление пакета возрастает.
В теплозащитной одежде высокое тепловое сопротивление должно сочетаться с достаточной паропроницаемостью, чтобы защитить человека от внешнего холода и не препятствовать удалению влаги с поверхности тела. Такое сочетание достигается при оптимальном подборе волокнистого состава, структуры полотна и видов отделки.
3. Оптическими свойствами тканей называется их способность вызывать у человека зрительные ощущения цвета, блеска, белизны и прозрачности. Цвет (колорит, окраска) ткани зависит от того, какую часть
спектра отражает поверхность ткани. Если она отражает лучи всего спектра, то возникает ощущение ахроматического белого цвета. Если ткань поглощает лучи всего спектра, то возникает ощущение ахроматического черного цвета. При равномерном неполном поглощена возникает ощущение серого цвета различных оттенков. Если материал избирательно отражает световой поток, т.е. излучает волны, соответствующие восприятию определенного цвета, возникает ощущение хроматических цветов (всех цветов, кроме черного, белого, серого). Хроматические цвета характеризуются цветовым тоном, насыщенностью, светлотой; ахроматические - только светлотой [5].
Цветовой тон - основная качественная характеристика ощущения цвета, которая дает возможность сопоставлять цветовые ощущения образца материала с цветами солнечного спектра. В зависимости от длины излучаемой волны цветовой тон соответствует определенному цвету солнечного спектра: красному, оранжевом;, желтому, зеленому и т.д. Расположенные по кругу цвета солнечного спектра образуют непрерывный цветовой круг. Красный, желтый и синий цвета спектра называются основными. Комбинацией этих цветов можно получить разнообразные цвета и оттенки, называемые вторичными цветами.
Противоположные цвета в цветовом круге называются дополнительными. Например, для синего цвета дополнительным является желтый. Смешав эти два цвета, можно получить зеленый цвет разнообразных оттенков.
Насыщенность - качественная характеристика ощущения цвета позволяющая в пределах одного цветового тона различать разную степень хроматичности. Наибольшую насыщенность имеют спектральные цвета. К малонасыщенным цветам относятся розовый, салатовый, голубой и др.
Cветлoma - количественная характеристика ощущения цвета при его сравнении с белым. Оранжевый цвет светлее красного, желть: светлее синего. Светлота прямо пропорциональна насыщенности Например, сиреневый цвет светлее фиолетового.
Под влиянием ряда факторов (света, воды, температуры, моющих средств) иногда происходит изменение цвета, которое может носить обратимый или необратимый характер. Например, выцветание от действия света носит необратимый характер, а изменившийся при влажно-тепловой обработке цвет может восстановиться при охлаждении [13].
1.4. СВОЙСТВА ТКАНИ НА СВЕТОПОГОДУ
К основным физическим свойствам волокон и нитей относят гигроскопические, термические, оптические, устойчивые к светопогоде.
Теплостойкость – максимальная температура нагрева, при которой наблюдаются обратимые изменения механических свойств волокон и нитей, с понижением температуры эти изменения исчезают.
Термостойкость – характеризует проявление необратимых изменений прочности и удлинения волокон и нитей при их нагревании.
Устойчивость к светопогоде характеризует способность волокон и нитей сопротивляться разрушающему действию света, кислорода воздуха, влаги и тепла. Обычно она оценивает по изменению основных механических свойств (прочности, удлинения выносливости к многоразовому изгибу и др.) после длительного воздействия всех факторов светопогоды (Материаловедение в производстве изделии легкой промышленности: А.П. Жикарева) [2].
Строение и свойства натуральных волокон. К натуральным волокнам относятся в частности, волокна растительного происхождения. Полимер, из которого состоят природные волокна растительного происхождения в основе имеет α - целлюлозу. Макромолекулы целлюлозы состоят из элементарных звеньев – С6Н10О5 – которые, соединяются с помощью глюкозидной связи
- О - .
Целлюлоза представляет собой жестко сцепленный полимер, благодаря действию межмолекулярных сил (водородной связи и сил Ван-дер-Вальса она образует довольно высокоориентированную структуру. Степень кристалличности целлюлозы хлопчатых волокон составляет 70% от элементарных льняных 80 - 85%. Характерная особенность целлюлозных волокон заключается в том, что в каждом элементарном звене целлюлозы имеется три гидроксильных группы, определяющие их основные физико-химические свойства.
При увлажнении целлюлозные волокна набухают, их разрывное удлинение несколько увеличивается, а прочность повышается на 10 – 20%. При нагревании до температуры 150С0 целлюлозные волокна практически не изменяют своих свойств. Целлюлозные волокна под действием кислот, особенно минеральных разрушаются. Более устойчива целлюлоза к действию щелочей. При обработке 18…20 процентным и раствором щелочи целлюлозные волокна набухают, распрямляются, сопутствующие им низкомолекулярные соединения частично разрушаются, в результате чего повышаются прочность и блеск волокон, улучшается способность к окрашиванию и т.д.
Присутствие в составе целлюлозы реакционноспособных групп – ОН определяет ее способность вступать в соединения с различными веществами, что позволяет проводить химическую модификацию волокон в процессе социальных отделок, текстильных материалов [10].
Основные свойства белковых волокон определяются химическим свойствам остатков аминокислот, из которых образуется кератин шерсти фибрион шелка.
Действие светопогоды на кератин шерсти и фибрион шелка ухудшает механические свойства волокон. Особенно чувствителен к действию светопогоды шелк.
Таблица 1. Показатели свойств текстильных волокон
Волокно | Степень полимеризации | Плотность, г/см3 | Линейная плотность, текс | Относительное разрывное усилие для волокна | |
сухого, Н/текс | мокрого, % усилия для сухого | ||||
Хлопковое | 5000. ..6000 | 1,52 | 0,2 | 27 ...36 | ПО. ..120 |
Льняное: | |||||
Элементарное | 20 000. ..30 000 | 1,5 | 0,3 | 54. ..72 | ПО. ..120 |
Техническое | — | — | 5 | — | — |
Шерстяное | 600. ..700 | 1,32 | 0,33 | 10,8... 13,5 | 65... 75 |
Шелковое | 300 | 1,37 | 0,13 | 27 ...31,5 | 80...90 |
Вискозное: | |||||
обычное | 300...350 | 1.5 ...1.52 | 0,33 ...0,5 | 14,5. ..19,8 | 40. ..50 |
высоко- прочное | 400. ..450 | 1,48 ...1,5 | 0.33...0.5 | 27. ..45 | 45. ..60 |
Полинозное | 500...550 | — | — | 35. ..40 | 75. ..85 |
Ацетатное | 300. ..400 | 1,32 | 0,2. ..0,5 | 10,8 ...13,5 | 55...60 |
Триацетатное | 300. ..400 | 1,28 | — | 11. ..12 | 80. ..85 |
Казеиновое | — | — | 0,3...0,6 | — | — |
Полиамидное (капроновое, анид) | 100...200 | 1,14 | 0.17...0.3 | 45. ..70 | 90... 95 |
Полиэфирное (лавсан) | 100... 150 | 1,3 | 0.17...0.3 | 40. ..55 | 100 |
Поливинил- хлоридное: | 800. ..1000 | 1,6 | 0,17...0,3 | 18...25 | 100 |
хлорин винитрон | — | 1.6... 1.75 | 0.17...0.3 | 16,2... 22,5 | 100 |
Поливинил- спиртовое винол) | 1000. ..2000 | 1.30...1, 31 | 0.12...0.3 | 30...40 | 75... 85 |
Полиэтилено- вое | — | 0,94... 0,96 | 0,12. ..0,3 | 60. ..70 | 100 |
Полипропиле- новое | 1900. ..5900 | 0,91 | 0.12...0.3 | 25. ..45 | 100 |
Полиуретано-вое (спандекс) | — | 1.1... 1.25 | — | 6. ..8 | — |
Таблица 2. Показатели свойств текстильных волокон
Волокно | Удлинение волокна, % | Влажность в нормальных условиях, % | Температура эксплуатации, °С | Температура разрушения, °С | |
сухого | мокрого | ||||
Хлопковое | 7... 9 | 8. ..10 | 6 | 140... 150 | 170... 180 |
Льняное: | 2,5 | 3,5 | 11. ..12 | 140. ..150 | 170. ..180 |
Элементарное | 3 | 4 | 11... 12 | 140. ..150 | 170. ..180 |
Техническое | 25. ..35 | 30. ..50 | 15. ..17 | 140. ..160 | 170... 180 |
Шерстяное | 18... 24 | 20...28 | 10... 11 | 140... 160 | 170. ..180 |
Шелковое | 20. ..30 | 25...35 | 12. ..IX | 130... 150 | 200...220 |
Вискозное: | 10...16 | 14... 20 | 6...12 | 130...150 | 200...220 |
обычное | 11... 13 | 12...15 | 4... 8 | __ | |
высоко- прочное | 22... 30 | 28...35 | 6...S | 100. ..110 | 180 |
Полинозное | 25 | 28 | 3,2 | — | — |
Ацетатное | До 50 | До 60 | 10. ..11 | 150... 160 | 200 |
Триацетатное | 20. ..25 | 22. ..28 | 3,5...4 | 120... 130 | 200 |
Казеиновое | 20. ..25 | 20. ..25 | 0,2. ..0,4 | 150 | 230... 250 |
Полиамидное (капроновое, анид) | 20... 24 | 20... 24 | 0...0,3 | До 70 | 80. ..90 |
Полиэфирное (лавсан) | 20. ..30 | 20...30 | 0..0,2 | — | — |
Поливинил- хлоридное: | 18... 22 | 18...22 | 0,1. ..0,9 | — | — |
хлорин винитрон | 30... 35 | 35...43 | — | — | 220 |
Поливинил- спиртовое винол) | 10. ..12 | 10. ..12 | 0 | — | 127. ..132 |
Полиэтилено- вое | 15. ..30 | 15. ..30 | 0 | До 80 | — |
Полипропиле- новое | 300... 800 | — | 1...1.5 | — | 150... 200 |
2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ СТОЙКОСТИ МАТЕРИАЛОВ К ДЕЙСТВИЮ СВЕТОПОГОДЫ