СОСТАВ, СТРОЕНИЕ И СВОЙСТВА ТКАНЕЙ
СВОЙСТВА ТКАНЕЙ
Физические свойства тканей
Тепловые свойства
Теплопроводность - это способность текстильных материалов проводить
тепло при условии разницы температур по обе стороны материала. Оценивают
свойство двумя характеристиками:
- коэффициент теплопроводности (Вт/м°С) показывает, какое количество
тепла Q (Дж) проходит за время т (1 час) сквозь образец материала
толщиной б=1м, площадью S (1 м2) при разности температур (Т1 - Т2)
= 1C и рассчитывается по формуле:
Л=Q*б/(T1-T2)*S*t
- коэффициент теплопередачи К (Вт/мс) характеризует теплопроводность
материалов при их фактической толщине и рассчитывается по формуле.
Способность текстильных материалов пропускать (удерживать)
тепло оценивают следующими двумя характеристиками:
- удельное тепловое сопротивление - это характеристика, которая является обратной
коэффициента теплопроводности:
- тепловое сопротивление -
это характеристика, которая является обратной коэффициенту теплопередачи:
Тепловые сопротивления характеризуют способность материалов препятствовать
прохождению через них тепла, то есть теплозащитные свойства материалов.
Значения коэффициентов теплопроводности волокон близки друг
к другу, так Я хлопка составляет 0,05; льна и шелка - 0,04; шерсти - 0,03;
наибольший коэффициент теплопроводности имеет вода - 1; наименьший - в воздух -
0,02. В связи с этим теплозащитные качества текстильных материалов определяются
тепловым сопротивлением воздуха, которое в них находится. Чем выше пористость структуры
материала, тем лучше будут его теплозащитные качества. Повышение влажности
материала значительно снижает его теплозащитные способности.
Теплозащитные качества материалов зависят также от таких факторов,
как:
- толщина и плотность материала,
- количество слоев материалов в пакете одежды, два слоя тонких
материалов имеют лучшие теплозащитные качества чем один слой толстого материала благодаря
наличия между слоями материалов прослойки воздуха, который выполняет теплоизоляционную
роль;
- конструкция (покрой,
свобода облегания) модели одежды,
- вид отделки материала: ворсование, валяние улучшают
теплозащитные качества материалов.
Теплоемкость - способность текстильных материалов поглощать
тепло при повышении температуры. Характеризуется свойство удельной
теплоемкостью С (Дж/кг °С), которая показывает, какое количество тепла Q (Дж)
необходимо предоставить материала массой m (1кг)
для того, чтобы повысить его температуру t на
1°С, и рассчитывается по формуле.
Теплоемкость - важная теплофізична свойство текстильных
материалов, так как она характеризует их способность нагреваться от источника
тепла, а потом сохранять это тепло, т.е. характеризует их тепловую инерцию.
Материалы, которые имеют высокую теплоемкость, имеют хорошие теплозащитные качества.
Температуропроводність - это способность материалов выравнивать
температуры в разных точках своей поверхности, то есть передавать тепло от более
нагретых участков к менее нагретым. Характеризуется свойство коэффициентом
температуропроводность, который зависит от коэффициента теплопроводности, удельной
теплоемкости и объемной массы материала, и рассчитывается по формуле.
Температуропроводність текстильных материалов влияет на их
теплозащитные качества. Материалы для зимней одежды должны иметь минимальную
температуропроводність.
Температуропроводність также играет большую роль в процессах
ВТО, так как определяет скорость и равномерность прогрева материалов.
Наличие влаги в материале значительно повышает его температуропроводність.
Для определения характеристик теплозащитных свойств
материалов используют две группы методов:
- методы, которые базируются на принципах стационарного теплового
режима. Теплопроводность определяется расчетом коэффициента теплопередаче
по затратам электрической энергии, которая необходима для хранения постоянной
разности температур по обе стороны материала.
- методы нестационарного теплового режима.
За этими методами определяется скорость охлаждения нагретого
физического тела, которое было изолировано от окружающей среды материалом, что
испытывается.
Тепло - и термостойкость. В процессах производства текстильных
материалов, изготовления из них швейных изделий, а также при эксплуатации одежды
и ухода за ним материалы часто подпадают под действие высоких температур. При
установлении режимов этих процессов необходимы сведения о стойкость материалов
к действию высоких температур, которая характеризуется двумя показателями: тепло - и
термостойкостью.
Теплостойкость материалов оценивают максимальными температурами,
выше которых начинается ухудшение свойств материала, которое препятствует его
использованию по назначению.
Термостойкость материалов оценивают температурами, под действием
которых начинается термический распад материала.
Тепло - и термостойкость материалов определяется аналогичными
свойствам волокон, из которых они изготовлены. Так, целлюлозные волокна при
повышении температуры до 100-120°С теряют свою прочность на 30%, однако после
охлаждение до нормальной температуры прочность восстанавливается. Дальнейшее повышение
температуры до 140-150°С вызывает необратимые изменения в структуре волокон. Сухая
шерсть не меняет своих качеств при нагревании до 150°С. Однако в водном и
паровой среде при тех же температурах возникает снижение прочности волокна.
Полиамидные волокна снижают свою прочность на 50% уже при температуре 110-120°С,
но эти изменения носят обратимый характер, то есть после охлаждения волокна к
нормальной температуры прочность восстанавливается. Наибольшую теплостойкость имеют
полиэфирные (160°С), поліакрілнітрільні (180°С) и полівінілспиртові (190°С)
волокна.
При соприкосновении материала с нагретой поверхностью при ВТО наличие
влаги создает условия для быстрого и равномерного прогрева всей массы
материала и снижает возможное повреждение волокон. В связи с этим при разработке
режимов ВТО необходимо установить верное соотношение между такими параметрами:
- температура гладильной поверхности;
- время обработки;
- степень увлажнения материала;
- давление гладильной поверхности