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:
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.