Физические свойства трикотажа

Физические свойства трикотажа

Физические свойства трикотажа включают в себя теплозащитные и сорбционные свойства, воздухо- и паропроницаемость, т. е. свойства, определяющие приемлемость материала для одежды в гигиеническом отношении.

Теплозащитные свойства трикотажа. Эти свойства характеризуются теплопроводностью трикотажа, т. е. его способностью проводить тепло при температурной разности на поверхностях.

О теплозащитных свойствах материала судят по тепловому сопротивлению R и по обратной характеристике — коэффициенту теплопередачи К, определяемым по следующим формулам:

Тепловое сопротивление R показывает падение температуры в градусах при прохождении через 1 м2 полотна данной толщины теплового потока в 1 вг.

Коэффициент теплопередачи К определяет тепловой поток, проходящий через 1 м2 полотна данной толщины при разности температур обеих поверхностей в 1°С.

Процесс отдачи тепла организмом осуществляется в основном благодаря теплопроводности вещества волокон и находящегося в порах воздуха, конвекции воздуха и теплоизлучению.

Поэтому при оценке теплозащитных свойств изделий в условиях, близких к эксплуатационным, определяют общий (суммарный) коэффициент теплопередачи и суммарное тепловое сопротивление, характеризующие теплообмен через одежду. Суммарное тепловое, сопротивление определяют по формуле

Стандартного метода испытания теплозащитных свойств трикотажа не разработано; при проведении научно-исследова-тельских работ применяют прибор, разработанный ВНИИТП, и прибор ЦНИИШвейпрома марки СТС-В. На приборе конструкции ВНИИТП определяют коэффициент теплопередачи, на приборе СТС-В — суммарное тепловое сопротивление.

Теплопроводность различных волокнистых материалов различна. В трикотаже, как и в других текстильных материалах, между волокнами пряжи и между петлями переплетения находится воздух, теплопроводность которого ниже, чем волокна. Поэтому теплопроводность трикотажа определяется не столько теплопроводностью составляющих его волокон, сколько объемом воздушных пор, имеющихся в трикотаже. Так как наличие и величина воздушных промежутков в трикотаже определяются его плотностью и структурой переплетения, то и его теплозащитные свойства при прочих равных условиях будут зависеть в большей степени от структуры и толщины полотна, чем от теплопроводности самих волокон.

Ниже даны показатели суммарного теплового сопротивления (м2-град!вт) для трикотажа различных видов, которые оп-

ределялись на приборе СТС-В в условиях спокойного воздуха:

Начесное полотно из смешанной (полушерстяной)

пряжи..........................................0,12—0,13

Двойное прессовое переплетение (фанг) из шерстяной пряжи......................................0,12—0,13

Двойное (ластичное) переплетение из шерстяной

пряжи..........................................0,11—0,12

Двойное (ластичное) переплетение из орлоновой

пряжи..........................................0,14

Основовязаное переплетение трико-сукно из вискозных нитей......................................0,07

Лучшими теплозащитными свойствами обладают полотна двойных переплетений, так как эта структура полотна обеспечивает наличие закрытых воздушных пор. Примерно такими же свойствами обладают и ворсованные (начесные) полотна.

Следует отличать наличие в материале закрытых пор, заполненных воздухом, от наличия сквозных пор, приводящих к проникновению холодного воздуха к поверхности тела.

Если пористые прослойки с неподвижными слоями воздуха уменьшают теплопроводность трикотажа, то сквозные поры, не задерживающие движение воздуха, наоборот, увеличивают ее. В этом случае говорят о воздухопроницаемости материала. Воздухопроницаемость является важным свойством одежды, которое необходимо для поддержания теплового баланса, определенного количества водяных паров, а также удаления пододежного воздуха, содержащего углекислоту.

Повышение воздухопроницаемости, как правило, ведет к понижению теплозащитных свойств, поэтому изделия для верхней одежды должны иметь сравнительно небольшую воздухопроницаемость.

Выгодным преимуществом трикотажа по сравнению с тканями является то, что он, обладая большой воздухопроницаемостью, имеет высокие теплозащитные свойства. Благодаря наличию пор, обусловленных структурой трикотажа, он хорошо сохраняет тепло, когда человек, одетый в трикотажное изделие, находится в состоянии покоя, и легко отдает избыточное тепло, когда человек переходит к энергичному перемещению.

Воздухопроницаемость характеризуется коэффициентом воздухопроницаемости (В), который показывает количество воздуха (У) в дм3, проходящего через 1 м2 изделия за 1 сек, при определенном перепаде давления по обе стороны материала, т. е.

Результаты изучения воздухопроницаемости трикотажа показали, что. наблюдается четкая зависимость коэффициента воздухопроницаемости от плотности полотна. Например, с увеличением длины петли шерстяного трикотажа ластичного переплетения в 1,5 раза коэффициент воздухопроницаемости увеличивается почти в 4 раза.

В зависимости от назначения к изделиям предъявляются различные требования в отношении воздухопроницаемости; наибольшую воздухопроницаемость должны иметь бельевые и летние верхние изделия.

Определение воздухопроницаемости трикотажа производят на приборе УПВ-2 конструкции ЦНИХБИ. Схема прибора показана на рис. 32. Прибор состоит из следующих основных частей: счетчика 1 для измерения большого расхода воздуха (до 150 дм3/мин); счетчика 2 для измерения малого расхода воздуха (до 10 дм31мин)\ электрических часов 3, работающих в диапазоне от 0 до 120 сек и автоматически выключающих прибор по истечении заданного времени испытания; микронометра 4, измеряющего перепад давления от 0 до 15 мм вод. ст.; электродвигателя 5 с вентилятором и клапаном перекрытия 6.

Прибор комплектуется шестью сменными столиками 7 с отверстиями различной площади. При испытании столик с отверстием нужной площади помещается в камеру разрежения 8. Каждому столику соответствует свое прижимное кольцо 9.

Прибор включается в сеть с помощью тумблера 10, о чем сигнализируют лампы 11 и 12.

ицевой стороной наружу, прижимается к столику кольцом 9 с помощью нагрузочного приспособления 14 вращением маховика 15 до тех пор, пока не погаснет сигнальная лампа 12.

Стрелку 16 часов 3 устанавливают на заданное время испытания. С помощью дросселя устанавливают необходимый перепад давления.

Разница между показаниями счетчиков (1 или 2)—первоначальными и после их выключения, по истечении заданного времени испытания — характеризует объем воздуха в дм3, прошедшего через площадь образца за заданное время, при заданном перепаде давлений.

Получив величину объема воздуха и зная площадь образца и время испытания, вычисляют по приведенной выше формуле коэффициент воздухопроницаемости согласно ГОСТ 12088—66.

В тесной связи с воздухопроницаемостью находится другое свойство трикотажных изделий — паропроницаемость, обеспечивающее удаление испарений тела через трикотаж. Паропроницаемость характеризуется количеством миллиграммов пара, проходящего через 1 см2 материала за 1 ч. Паропроницаемость трикотажных полотен, выработанных из волокон различного вида, почти не меняется. Несколько больше на этот показатель влияет плотность полотна и структура переплетения. У менее плотного трикотажа паропроницаемость выше.

Гигроскопические свойства трикотажа. Эти свойства характеризуют способность трикотажа поглощать или отдавать воду, водяные пары. Способность трикотажа поглощать жидкости определяет его гигиеничность и рациональное использование. Эта способность трикотажа может быть оценена такими свойствами, как гигроскопичность, водопоглощаемость, водоемкость и капиллярность.

Гигроскопичность трикотажа зависит от его волокнистого состава. Трикотаж из целлюлозных волокон быстро поглощает и быстро отдает влагу, из шерсти — медленно поглощает и медленно отдает влагу, из синтетических волокон — малогигроскопичен.

Скорость поглощения и испарения влаги зависит также от структуры трикотажа: чем плотнее полотно, тем медленнее протекает процесс поглощения и испарения влаги.

Водопоглощаемость трикотажа характеризуется количеством поглощенной воды в процентах к весу трикотажа при непосредственном соприкосновении его с водой. Водопоглощаемость трикотажа (Вп) определяется по формуле

Чем меньше водопоглощаемость трикотажа, тем лучше водоупорность изделий из него.

Водоемкость (намокаемость) трикотажа (Ве) характеризуется количеством поглощенной воды в граммах на

1 м2 и определяется по формуле

Водопоглощаемость и водоемкость зависят от волокнистого состава трикотажа, структуры пряжи (нити), вида переплетения и характера отделки.

Трикотаж рыхлой петельной структуры, из пушистой нити будет обладать более высокой водоемкостью и водопоглощаемостью, чем плотное полотно из гладкой нити.

Капиллярность трикотажа характеризует скорость впитывания влаги полотном и определяется высотой, на которую поднимается смачивающая жидкость по полоске его, опущенной одним концом в сосуд с жидкостью. Высота подъема жидкости зависит от скорости поглощения влаги волокнами, структуры пряжи (нитей) и времени погружения в жидкость.

Высокий показатель капиллярности свидетельствует о хорошей способности данного образца отводить влагу пододежного слоя.

Таким образом, необходимая одежде гигиеничность обеспечивается рядом свойств, причем недостаток одних в отдельных случаях может быть компенсирован достоинством других. Например, недостаточная гигроскопичность синтетических волокон может компенсироваться высокой водоемкостью и капиллярностью, если синтетическая нить пушиста, извита, а трикотаж имеет рыхлую петельную структуру.

Исследования, проведенные во ВНИИТП,. показали, что гигроскопичность полотна из полиакрилонитрильных волокон значительно (более чем в 3 раза) ниже, чем шерстяного, что объясняется свойствами волокна. Однако высокий показатель капиллярного поднятия у этого полотна и почти в два раза более высокая водоемкость свидетельствуют о хорошей способности его отводить влагу пододежного слоя.