Стислі теоретичні відомості

 

Усі текстильні матеріали мають властивість гігроскопічності, тобто здатності змінювати свою вологість залежно від зміни вологості повітря.

Зміна вологості волокон впливає на їх фізико-хімічні та механічні властивості, а також на перебіг технологічних процесів їх переробки в прядінні, ткацтві, фарбуванні та опоряджуванні.

За здатністю поглинати вологу текстильні волокна поділяються на гідрофільні (гігроскопічні) та гідрофобні (негігроскопічні).

Найбільшу гігроскопічність мають чистововняні волокна. Здатністю швидко вбирати вологу та швидко її віддавати володіють: лляні, бавовняні та шовкові волокна і нитки.

Синтетичні та триацетатні волокна мають низькі показники гігроскопічності.

Гігроскопічні властивості волокнистих матеріалів характеризуються показниками вологості: фактична, нормальна, нормована (кондиційна), максимальна.

Фактична вологість свідчить про вміст вологи у волокні та визначається за формулою, %:

, (12.1)

де mн - маса зразка при фактичній вологості повітря, г;

mc - маса зразка після висушування до постійної маси, г.

 

Фактична вологість на електровологомірах визначається за формулою, %:

, (12.2)

де Wпр - вологість за приладом, %;

t - температура в лабораторії, оС.

 

Нормальна вологість - вологість волокон, якої вони набувають при витримуванні в нормальних кліматичних умовах, тобто при температурі 20°С і відносній вологості 65%. Значення нормальної вологості основних видів волокон становлять: бавовни – 78%; льону - 11-12%; вовни - 17%; шовку-сирцю - 10,5%; капрону - 3,50-4,55% і віскозного шовку - 12-13%.

Нормована вологість - умовна вологість, встановлюється стандартом або технічними умовами для кожного волокнистого матеріалу.

Розрахунок між споживачем і постачальником здійснюється за кондиційною масою партії волокна, яку визначають за формулою:

, (12.3)

де mф - маса партії з фактичною вологістю, кг;

Wн – нормована вологість, %;

Wф - фактична вологість, %.

 

Максимальна вологість - це рівноважна вологість, якої набуває матеріал після тривалого витримування при відносній вологості повітря близько 100% і температурі 20°С. Її обчислюють за формулою:

, (12.4)

де m1 - власна маса матеріалу, який витримали у зазначених умовах, г;

 

Максимальна вологість волокон при відносній вологості повітря 100% і температурі 20-25°С становить у відсотках: бавовни - 18-20, вовни - 38-40, шовку-сирцю - 37-39, віскозного шовку - 35-40, капрону - 7-8 і льону - 19-21.

Рівноважною вологістю матеріалу називають вологість, якої він набуває при стабілізації сорбційних процесів у даних кліматичних умовах.

Для визначення вологості волокнистих матеріалів застосовують прямі та непрямі методи вимірювання. До прямих відносяться методи, за допомогою яких вимірюють кількість вологи, яку видаляють з волокнистого зразка шляхом висушування, дистиляції, екстрагування. При визначенні прямими методами використовують фактичну вологість, яку обчислюють за формулою 11.1.

До непрямих відносяться електричні методи, що базуються на залежності електричного опору чи діелектричної сталої матеріалу від вмісту в ньому вологи.

З прямих методів широкого застосування набув метод висушування проби волокон і ниток у сушильних апаратах типу АСТ, які називають тепловологомірами, шляхом продування крізь пробу гарячого повітря з температурою 107 ± 2°С. Цей метод точний і придатний для визначення вологості будь-яких текстильних матеріалів, але недоліком його є тривале сушіння (годину і більше). Швидке висушування відбувається в кондиційних апаратах з інфрачервоними лампами (сушильна установка марки УС-4).

З непрямих методів найбільш широко застосовується метод визначення вологості за допомогою електровологомірів (формула 11.2). Електровологомір дозволяє виміряти вологість з точністю до ± 0,2%. Електровологоміри використовуються для визначення вологості бавовняного, віскозного, шовкового, вовняного та інших волокон.

Вологість лубоволокнистих матеріалів визначають за допомогою вологомірів типу ВЛК-1 і ВЛР-1 і сушильного обладнання типу ВСЛК-1,УС-4 і СШ-1.

Відносна вологість повітря визначається за допомогою простого психрометра. Але, оскільки інтенсивність випаровування вологи залежить від швидкості руху повітря, то передбачений контроль вологості повітря аспіраційним психрометром Ассмана. Його відмінність від простого психрометра полягає в тому, що випробування проводять при постійній швидкості повітря, яке рухається повз термометр.

Усі випробування текстильних матеріалів, особливо гідрофільних, необхідно здійснювати при нормальній вологості матеріалу, що досягається попереднім витримуванням зразків і проведенням випробувань у нормальних атмосферних умовах. З цією метою лабораторії оснащені кондиційними установками, а також кондиційними камерами чи ексикаторами для витримування зразків перед випробуванням.