ГИГРОСКОПИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ОБУВНЫХ МАТЕРИАЛОВ

  Главная      Учебники - Промышленность     Справочник обувщика (Калита А.Н.) - 1989 год

 поиск по сайту

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

содержание   ..   90  91  92  93  94  95  96  97  98  99  .. 

 

 

V.1.

ГИГРОСКОПИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ОБУВНЫХ МАТЕРИАЛОВ




Виды связи влаги с материалом. Изменение физикомеханических свойств материалов при увлажнении обусловлено образованием различных связей влаги с материалом. Согласно классификации академика П. А. Ребиндера все формы связи делят на три группы: химическая, физико-химическая и физико-механическая. Основным признаком классификации является интенсивность энергии связи — энергии, затрачиваемой на разрушение связи.



Химическая связь — наиболее прочная, возникает, например, при образовании кристаллогидратов. При этом образуется новое вещество, вода как свободная жидкость исчезает. Химическая связь нарушается при прокаливании или химическом воздействии.

Физико-химическая связь включает адсорбционную, осмотическую и структурную. Адсорбционная влага отличается от воды, так как не обладает свойствами свободной жидкости и не растворяет водорастворимые вещества, что особенно важно для процессов увлажнения кожи, не замерзает, что свидетельствует о значительной энергии связи. Адсорбционная влага образуется в результате присоединения молекул воды функциональными группами коллагена или полимеров.

 

 

 

Осмотическая влага образуется при избирательной диффузии воды через полупроницаемую мембрану, структурная — при формировании геля.



Под физико-механически связанной понимают влагу, находящуюся в капиллярах и обусловленную силами поверхностного натяжения и капиллярным давлением. Капилляры, радиус которых меньше 0,1 мкм, называют микрокапиллярами, а влагу, заполняющую их, микро-капиллярной. Капилляры с радиусом больше 0,1 мкм и меньше 10 мкм называют макрокапиллярами, а влагу, находящуюся в них, макрокапиллярной. Если размер пор более 10 мкм, они не являются капиллярами, так как на влагу, заполняющую их, оказывает влияние сила

тяжести. Жидкость, заполняющая поры и углубления размером более 10 мкм, называют влагой намокания, или влагой смачивания.

Изменение физико-механических свойств кожи при увлажнении зависит не только от ее влагосодержания, но и от характера обводнения. При проведении технологических операций необходимо учитывать характер обводнения материала, так как различные формы связи влаги с материалом по-разному воздействуют на его свойства.

Установлено, что существенно влияет на деформационные свойства кожи влага адсорбционная и микрока-пиллярная. Адсорбционная влага занимает самые малые пространства, образуя сольватные оболочки вокруг полярных групп белковых цепей, и оказывает расклинивающее действие, раздвигая белковые цепи на расстояние от 1 до 1,4 мкм. Под влиянием адсорбционной влаги увеличиваются коэффициент поперечного сокращения материала, удлинения при различных напряжениях и предел прочности при растяжении, снижаются деформирующие усилия. Микрокапиллярная влага оказывает расклинивающее действие на стенки капилляра, увеличивая толщину и площадь кожи. Под влиянием микрокапил-лярной влаги меняются механические свойства кожи при растяжении. Кожа таннидного дубления имеет максимальную прочность при увлажнении воздухом 97 %-й влажности. Кожи хромового и хромтаннидного дубления в этих условиях имеют максимальное удлинение при растяжении.

Влага намокания почти не изменяет размеров кожи. Так как влага намокания обладает свойствами свободной жидкости, она может вымывать из кожи водорастворимые вещества, дубители, красители. Кроме того, влага намокания замедляет процесс сушки кожи, поэтому ее называют балластной. Введение влаги намокания в кожу нежелательно.

 

 

Влажность материала. Количество влаги, содержащейся в материале, определяет его влажность в процентах, или влагосодержание. Различают абсолютную и относительную влажность (влагосодержание).



Абсолютная влажность материала — это отношение массы влаги к массе абсолютно сухого  материала

 

 

Относительная влажность
представляет собой отношение массы влаги к массе влажного материала:

 

 

При длительном контакте высушиваемого материала с
внешней средой влагообмен прекращается, устанавливается молекулярное и термическое равновесие.

 

 

Зависимость равновесной влажности материала от влажности среды при постоянной температуре носит название изотерм сорбции (увлажнения) и десорбции (сушки).

Изотермы сорбции и десорбции используют для контроля процессов увлажнения и сушки, условий хранения и обработки материалов.

Зависимость влажности материала от относительной влажности воздуха при определенной температуре называется кривой равновесной влажности (рис. V.1). При изменении относительной влажности воздуха от 0 до 40 % влажность материала быстро возрастает, а при 40— 70 % влажность материала почти не меняется. Это зна-чит, что при указанных условиях физико-механические свойства кожи остаются постоянными. С ростом относительной влажности воздуха от 70 до 97—100 % влажность материалов резко увеличивается в результате массовой капиллярной конденсации влаги.

Равновесная влажность материала при полном насыщении воздуха влагой (при относительной влажности 100 %) называется гигроскопической. Гигроскопическая влажность — это предельная влажность материала, при которой парциальное давление пара в воздухе и над поверхностью материала равно парциальному давлению насыщенного пара при данной температуре:



Предельная влажность характеризуется гигроскопической точкой (ср = 100 %). Поглощение влаги материалом сверх максимального гигроскопического вла-госодержания возможно лишь при его непосредственном контакте с жидкостью.

Определенную относительную влажность воздуха создают в эксикаторах растворами серной кислоты различной концентрации или насыщенными растворами различных солей (табл. V.1 и V.3).

Влажность обувных материалов при различной влажности воздуха приведена в табл. V.2, а пересчет абсолютной и относительной влажности обувных материалов — в табл. V.4 и V.5.

 

 

 

 

Таблица V.l. Зависимость между плотностью, содержанием H2S04 и относительной влажностью  воздуха над ней

 

 

 

 

Таблица V.2. Равновесная влажность обувных материалов

 

 

 

Таблица V.3. Относительная влажность воздуха, обеспечиваемая насыщенными растворами солей при указанных температурах

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

содержание   ..   90  91  92  93  94  95  96  97  98  99  ..