Тема 3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ФИЗИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ИСКУССТВЕННЫХ КОЖ И ПЛЕНОЧНЫХ МАТЕРИАЛОВ

 

К физическим свойствам текстильных материалов относятся их способность к поглощению и проницаемости, теплофизические, электрические, оптические и акустические свойства.

Многие из этих свойств определяют способность одежды: защищать тело человека от воздействия окружающей среды (холода, жары, солнечных лучей, атмосферных осадков, пыли и т.д.); своевременно удалять из-под одежного слоя пары и газы (пот, углекислый газ и др.); сохранять в пододежном слое необходимый для жизнедеятельности орга­низма микроклимат, т. е. обусловливают гигиеничность одежды.

Текстильные материалы способны к поглощению различных веществ, находящихся в газообразном, парообразном или жидком состоянии. В зависимости от внешних условий материалы могут удерживать поглощенные вещества или отдавать их в окружающую среду. Как правило, поглощение сопровождается изменением физико-механических свойств, размеров и массы материалов.

Текстильные материалы относятся к капиллярно-пористым телам, имеющим сложную систему пор и капилляров, различающихся размерами и характером расположения. Поры в текстильных материалах образуются в результате неплотного расположения макромолекул, микрофибрилл, фибрилл в структуре волокон, между волокнами и нитями в структуре самого материала. Различают микропоры, радиус которых меньше 10^-7 м, и макропоры, радиус которых больше 10^-7 м.

Поэтому, процесс поглощения веществ структурой текстильных материалов представляет собой весьма сложный процесс.

Лабораторная работа 11

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ГИГРОСКОПИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК МЯГКИХ ИСКУССТВЕННЫХ КОЖ

Задания:

1. Получить пробы мягких искусственных кож и подготовить образцы к испытанию.

2. Изучить методики по определению гигроскопических характеристик мягких искусственных кож.

3. Определить гигроскопические характеристики мягких искусственных кож.

Основные понятия

Характеристики, определяющие взаимодействие материалов с влагой, относятся к характеристикам гигроскопических свойств, поэтому оцениваются для все видов материалов одежды и обуви.

Характеристиками гигроскопических свойств являются: влажность, гигроскопичность, намокаемость, влагоемкость, влагоотдача.

Фактическая влажность W_ф, %, показывает, какую часть массы материала составляет масса влаги, содержащейся в нем при фактической влажности воздуха:

W_ф = 100(m_ф – т_о)/т_о, (11.1)

где т_ф — масса образца при фактической влажности воздуха, г; т_о — масса абсолютно сухого образца, г.

Кондиционная влажность W_K, %, - содержание в материале влаги, сорбированной из паровоздушной среды при кондиционных условиях, т.е. при температуре 20±2^оС и влажности воздуха W_B = 65±2 %.

Кондиционную влажность искож рассчитывают по формуле

W_к = 100(m_к – т_о)/т_о, (11.2)

Где m_к — масса пробы материала при кондиционных условиях, г.

Гигроскопичность W_Г, %, — влажность материала при 98-100%-ной относительной влажности воздуха и температуре (20 ± 2) °С:

W_Г = 100(m_вэ – т_о)/т_о, (11.3)

где т_вэ — масса пробы материала, выдержанной в эксикаторе с водой при 98%-ной относительной влажности воздуха, в течение определенного времени, г.

Показателями влажности и гигроскопичности характеризуются сорбционные свойства материалов, которые обеспечивают своевременное удаление влаги из пододежного слоя. Поэтому для материалов изделий, соприкасающихся непосредственно с телом человека, установлены стандартные требования к их гигроскопичности.

Влагоотдача В_о, %, характеризует десорбционную способность материала; она определяется количеством влаги, отданной в среду с относительной влажностью воздуха 2±1% материалом с гигроскопичной влагой:

В_о = 100(m_в._э - т_с._э)/ (т_в._э – т_о), (11.4)

где т_вэ — масса пробы материала после выдерживания в эксикаторе при 100%-ной относительной влажности воздуха, г; т_сэ — масса пробы после высушивания в эксикаторе с концентрированной серной кислотой, г; т_о- массаабсолютно сухой пробы, г.

Намокаемость, %, или - характеризуется количеством влаги, поглощенной материалом при его полном погружении в воду:

Н= 100(т_в – m_o)/ m_o, (11.5)

где т_в — масса пробы после замачивания в воде в течении 2 часов, г; т₀ — первоначальная масса пробы, г.

Влагоемкость, %, или - характеризуется количеством влаги, поглощенной материалом при его полном погружении в воду:

В_Е= 100(т_Е– m_o)/ m_o, (11.6)

где т_Е — масса пробы после замачивания в воде в течении 24 часов, г; т₀ — первоначальная масса пробы, г.

 

 

— количество воды, поглощенной ма­териалом за 10 мин его дождевания:

H=(m_Д – m_к)/S, (11.7)

где m_Д - масса пробы после дождевания, г; т_к - масса пробы после сушки и выдержки в нормальных атмосферных условиях, г; S - площадь пробы, м².

Намокаемость рекомендуется определять для искусственных кож, пленочных материалов, плащевых материалов с водоотталкивающей пропиткой или с пленочным покрытием при испытании дождеванием одновременно с определением их водоупорности и водопроницаемости (ГОСТ 30292 - 96).

МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ

ВлажностьW_ф мягких искусственных кож определяют по ГОСТ 3816 (ИСО 811-81) на образцах размерами (50х50)± 1 мм, не менее трех проб, которые предварительно взвешивают на аналитических весах с точностью до 0, 01 и получают значение т_ф.

Затем образцы высушивают до постоянной массы кондиционном аппарате или сушильном шкафу, поместив пробы в бюксы, при температуре 105±2^оС до постоянной массы пробы. Затем бюкс с пробой охлаждают и повторно взвешивают, получая значение т_о

Значение массы образцов до (т_ф) и после (т_о) сушки заносят в табличную форму 11.1.

Расчет влажности W _ф определяют по формуле 11.1.

Гигроскопичность W _Г и влагоотдачу В_о искусственных кож и пленочных материалов определяют по ГОСТ 8971-78.

От отобранного рулона искусственной кожи или листа отрезают кусок, из разных мест которого вырубают образцы размерами (50x50) ± 1 мм, не мене трех проб.

Кондиционированные образцы взвешивают (масса т) и помещают над в эксикатор над дистиллированной водой, уровень которой находится на расстоянии 50 - 55 мм от нижней поверхности образцов.

Через 16 ч образцы вынимают из эксикатора и взвешивают для определения массы т_вэ. Значения т_вэ и т_о заносят в табличную форму 11.1.

Гигроскопичность вычисляют по формуле (11.3).

 

Для определения влагоотдачи В_о образцы после определения гигроскопичности помещают в эксикатор на 1 ч над раствором серной кислоты. По истечении 1 ч образцы вынимают и определяют массу т_сэ.

Результаты заносят в табличную форму 11.1. Влагоотдачу (%) вычисляют по формуле (11.4).

 

Намокаемость и одностороннюю намокаемость искусственных кож определяют по ГОСТ 8972—78.

НамокаемостьН искусственной кожи определяют по ГОСТ 938.24-72. Образцы готовят не мене трех и размерами (50х50)± 1 мм после кондиционирования и взвешивают с точностью до 0, 01 (масса m_о).

Взвешенный образец накалывают на крючок, на нижний конец пробы фиксирую груз массой 10 г и погружают на 2 часа (или 24 ч с учетом требований стандарта на данный вид материала) в сосуд с дистиллированной водой при температуре 20±3^оС так, чтобы пробы омывались водой со всех сторон.

По истечении 2 часов образцы вынимают из воды, обсушивают с поверхности фильтровальной бумагой без отжима и взвешивают, определяя массу m_в. По формуле 11.5 рассчитывают намокаемость проб.

Затем вновь погружают пробы в воду еще на 22 часа. По истечении этого времени вынимают образцы, обсушивают с поверхности фильтровальной бумагой без отжима и взвешивают, определяя массу m_Е. По формуле 11.6 рассчитывают влагоемкость проб.

Результаты заносят в табличную форму 11.1.

 

Для определения односторонней намокаемости Н₀ от рулона ис­кусственной кожи отрезают кусок, из разных мест которого вырезают образцы диаметром (75±1) мм. Образец взвешивают (масса т_о), устанавливают в камеру 1 прибора и завинчивают крышку 2 (рис. 11.1).

Рис. 11.1. Схема прибора для опреде-ления односторонней намокаемости искусственных кож: 1 — камера; 2 — крышка; 3 — тубус

Через тубус 3 крышки прибора на поверхность образца наливают воду температурой (20±1)°С и объемом (25 ± 1) мл. Образец оставляют в контакте с водой на 2 часа.

Затем образец вынимают, промокают фильтровальной бумагой и взвешивают (масса т_в).

Одностороннюю намокаемость рассчитывают по формуле (11.5).

Результаты заносят в табличную форму 11.1.

 

Влагопоглощение искусственных кож (ГОСТ 29900-78) определяют путем взвешивания количества влаги, которое задерживается в образце при определении паропроницаемости в неизотермических условиях.

Исследования проводят на приборе содержащем стаканчики, в которые заливают 25 мл воды. Пробы диаметром 55 мм, не менее двух, помещают на заплечики стаканчика лицевой или изнаночной стороной, в зависимости от того какая сторона подвергается воздействию паров воды и навинчивают держатель пробы.

Стаканчики взвешивают с точностью до 0, 01 г, определяя массу т_П1 и ставят в гнездо прибора и включают нагрев. Температура воды в стаканчике должна быть на уровне (32±2)°С. Прибор с пробами устанавливают в камеру, где поддерживается относительная влажность воздуха 65±2% и температура (20-22)°С.

По прошествии 16 часов стаканчики с образцами и контрольные стаканчики вынимают из прибора и взвешивают, измеряя массу т_П2.

Результаты испытаний заносят в табличную форму 11.1.

Влагопоглощение (%) определяют по формуле:

В_п=( т_П2 - т_П1) / т_П1 (11.7)

За результат влагопоглощения принимают среднеарифметическое значение параллельных испытаний.

Для определения односторонних влагопоглощения Вп и влагоотдачи Д, (ГОСТ 20830—75) от рулона искусственной кожи отрезают пробу и из разных мест пробы вырезают образцы диаметром (42 + 0, 5) мм.

06О±О, 2

Для испытания необходимы стеклянные или металлические стаканчики диаметром 60 мм. Стаканчик 7должен иметь загнутые внутрь края, образующие заплечики 5 и рабочее отверстие диаметром (36 ±0, 2) мм. Стаканчик завинчивают (закрывают) крышкой 1 с отверстием того же диаметра (рис. 4.6).

Образцы искусственной кожи передиспытанием взвешивают (масса т), затем закрепляют в стаканчиках так, чтобы наружу была та поверхность пробы, которая при эксплуатации изделия будет контактировать с влажным воздухом.

В стаканчике 7на заплечиках помещают вкладыш 6 из пенополиуретана, влагонепроницаемую пленку 4, образец, резиновую 2 и металлическую прокладки 3 и плотно завинчивают крышку.

Стаканчик устанавливают в эксикатор с относительной влажностью воздуха *100% и выдерживают образцы при данной влажности в течение 24 ч. По истечении 24 ч образец вынимают из стаканчика и взвешивают (масса т₂₀). Результат заносят в табличную форму 4.3.

Одностороннее влагопоглощение В„_о (%) определяют по формуле:

т_2о-т

 

Рис. 4.6. Схема стаканчика для определения односторонних влагопоглощения и влагоотдачи искусственных кож: 1 — крышка с отверстием; 2, 3— соответственно резиновая и металлическая прокладки; 4 — водонепроницаемая плен­ка; 5 — заплечики; 6 — вкла­дыш; 7 — стаканчик

В„_ (4.14)

Одностороннюю влагоотдачу определяют на тех же образцах, что были использованы для определения влагопоглощения (масса т_2о). Эти увлажненные образцы опять помещают в стаканчики, устанавливают в эксикатор с относительной влажностью воздуха (65 ± 5) % и выдерживают там в течение 24 ч. Затем образцы выни­мают из эксикатора и взвешивают (масса т').

Форма 4.3

Мате­ риал	Номер образца	т, г	ОТ|, г	т2, г	т2о, г	т3, г	W, %	Г, %

Окончание формы 4.3

Мате­ риал	Номер образца	Ву, %	Н, %	н0, %	ВП, %	йп„, %	В, „, %

 

Одностороннюю влагоотдачу B_io (%) определяют по формуле

В_х =^1^100. (4.15)

т

Из показателей гигроскопических свойств искусственных кож нормированы гигроскопичность и влагоотдача, например для винилискожи-Т соответственно не менее 5 и 4 %, а для винилискожи-НТ «отдых» не менее 4, 5 и 3, 5 %.

 

Вопросы для самоподготовки

1. Какие показатели характеризуют гигроскопические свойства тек­стильных материалов?

2. Какими методами определяют намокаемость плащевых тканей?

3. Какова методика определения капиллярности текстильных материа­лов?

 

Лабораторная работа 12

⇐ Предыдущая234567891011Следующая ⇒

Поделиться: