Анализ особенностей сорбционных свойств текстильных материалов
Развитие новых технологий проектирования швейных изделий, обеспечивающих комфорт и защиту от внешней среды (открытой и закрытой), обладающей собственными параметрами влажности. Свойства сорбции, абсорбции и их взаимодействие с текстильными материалами.
Рубрика | Производство и технологии |
Вид | статья |
Язык | русский |
Дата добавления | 25.04.2019 |
Размер файла | 175,4 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Анализ особенностей сорбционных свойств текстильных материалов
Стефанова Е.Б.,
Черунова И.В.
В современном мире одежда при ношении подвергается воздействию внешней среды. Первой преградой на пути непогоды является одежда, а точнее материал, который обладает защитными свойствами способными сдерживать потоки ветра и снега. Кроме того, текстильные материалы встречаются со средой обитания человека не только на открытом пространстве улицы, но и в закрытых помещения, характеризующихся собственными условиями температурно-влажностного режима.
В целях развития новых технологий проектирования швейных изделий, обеспечивающих комфорт и защиту от внешней среды (открытой и закрытой), обладающей собственными параметрами влажности, насыщающей одежду или текстильные предметы быта и изменяющие их исходные свойства, был проведен анализ особенностей сорбционных свойств текстильных материалов и их физические основы.
Важной задачей данного исследования стоит рассмотрение таких физических свойств как сорбция, абсорбция и их взаимодействие с текстильными материалами.
Текстильные материалы относятся к капиллярно-пористым телам, так как имеют сложную систему пор и капилляров, отличающиеся характером расположения и размерами. Поры в текстильных материалах образуются в результате неплотного расположения макромолекул, микрофибрилл, фибрилл в структуре волокон, между волокнами и нитями в структуре самого материала [1]. швейный абсорбция текстильный
Одним из важнейших физических свойств текстильных материалов являются гигроскопические свойства - это восприимчивость текстильных материалов поглощать и отдавать водяные пары и воду.
Поглощение паров влаги из окружающей среды текстильными материалами происходит по средствам сорбции. Процесс сорбции водяных паров является обратимым, и в определенных условиях происходит отдача -- десорбции водяных паров [2].
Процесс сорбция состоит из нескольких процессов. С того момента, когда текстильный материал попадает в среду с большой относительной влажностью воздуха, начинает протекать адсорбции - это процесс образования полимолекулярной пленки путем притягивания к поверхности волокон паров воды. Силы, которые притягивают молекулы воды, возникают вследствие того, что макромолекулы, расположенные на поверхности волокна, не полностью уравновешены межмолекулярными связями с соседними макромолекулами. Так как волокна имеют пористое строение, действительная поверхность сорбции волокон значительно больше их наружной поверхности. Адсорбция протекает быстро, и равновесное состояние достигается в течении 1-2 сек. На рисунке 1 представлены процессы сорбции и десорбции водяных паров различных тканей [3].
Рисунок 1 - Кривые процессов сорбции и десорбции водяных паров тканями:
1-- вискозными; 2-- из натурального шелка; 3 - хлопчатобумажными; 4 - капроновыми; 5 - лавсановыми [3].
При воздействии на поверхность волокон водяными парами происходит процесс абсорбции - проникновение молекул воды в межмолекулярное пространство.
Соприкасаясь с волокнами ткани, вода поглощается не только путем диффузии ее молекул в полимер, но и путем механического захвата ее частиц структурой материала. В последнем случае существенным показателем является процесс смачивания и капиллярного впитывания [4].
Сегодня существует повышенный интерес к буферизации (сохранению влаги) в комнатных условиях (как в традиционных строительных материалах, так и в мебели). А потому необходимы инструменты разработки физического расчета свойств материалов, используемых в комнатных условиях. Физические расчеты для текстильных материалов, обладающих свойствами буферизации, являются дефицитными. Свойства ткани определяются типом волокна, вращением и скручиванием пряжи, а также весом ткани. Равновесие волокна во многом зависит от содержания влаги и свойств пряжи.
В работе [5] представлены типичные текстильные ткани с холодной вулканизацией полиэфирной пеной для внутренней среды. Текстильные волокна в зависимости от происхождения делятся на две основные группы - натуральные и техногенные. Природные волокна делятся на целлюлозные и белковые, которые в зависимости от регенерации делятся на искусственные и синтетические. Хлопок, лен, рами, сизаль и джут являются целлюлозными волокнами, шерсть и шелк - белковыми волокнами.
Вискоза, ацетат, лиоцелл и модал являются регенерированными волокнами целлюлозы, придающие свойства, аналогичные натуральным. Большие группы синтетических волокон включают как общие волокна (полиэстер, полиамид, акрил и полипропилен), так и специализированные (с крайней прочностью на растяжение и высокими огнестойкими свойствами.
В данном исследовании определяли сорбционные изотермы для полиэфирных и текстильных тканей. В качестве текстильных тканей использовали хлопок, бязь и варп и материалы, используемые в мебельной отрасли. На рисунке 2 приведены толщина плотности и вещественного состава материалов.
Рисунок 2 - Толщина плотности и вещественного состава материалов [5]
По результатам проведенных исследований [5] были установлены данные, характеризующие сорбционные свойства текстильных материалов (рис.3,4,5).
Рисунок 3 - Изотермы сорбции для холодной вулканизованного полиэфира пены (плотность 36 кг/м 3) [5].
Рисунок 4 - Изотерм сорбции для 100% хлопковой ткани (полотняного переплетения, плотностью 563 кг/м 3) и 50% хлопок - 50% лен (полотняного переплетения, плотность 605 кг/м 3) [5].
Рисунок 5 - Изотерм сорбции для 50% вискозы - 50% шерсть (полотняного переплетения, плотность 297 кг/м 3), 15% полиамид - 85% шерсть (скручены вместе, жаккардовые переплетения, плотность 313 кг/м 3) и (+) 100% шерсть (войлок, плотность 176 кг / м 3) [5].
Полиэфирная пена имеет низкое поглощение влаги и показывает отсутствие гистерезиса. Текстильные изделия для домашнего интерьера показывают аналогичные изотермы сорбции. Чистый хлопок показывает больший гистерезис. Высшая равновесная влажность при высоком резусе была найдена у шерстяной ткани (50% вискоза - 50% чистой шерстяной ткани) и смешанной шерсти с 15% полиамида. В нижнем резусе оказались смесь вискозы с шерстью и чистая шерсть. Полиамид-шерсть микс был на нижнем резусе поглощения влаги по сравнению с двумя другими мебельными тканями. Три шерстяные смеси показывают ожидаемые различия, поскольку вискозные волокна обладают большей влагоемкостью, чем шерстяные. С другой стороны полиамидные волокна имеют низкую влагоемкость. Смесь из шерсти и искусственных волокон не влияет на гистерезис. Мебельные ткани имеют низкое поглощение влаги по сравнению с шерстяными тканями.
Таким образом, проведенный анализ показал, что взаимодействие текстильных волокон с молекулами воды приводит к набуханию волокон материала и их структурной деформации, особенности которой требуют учета в проектировании швейных изделий различного назначения.
Список используемых источников
1. Черунова, И.В. Теоретические основы комплексного проектирования специальной теплозащитной одежды / И.В. Черунова / автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук / Южно-Российский государственный университет экономики и сервиса. - Шахты. - 2008.
2. Черунова И.В., Стефанова Е.Б., Меркулова А.В. Развитие технологических решений для теплозащитной одежды /И.В. Черунова, Е.Б Стефанова., А.В. Меркулова // Современные наукоемкие технологии.2013. № 8-1. С. 34-36.
3. Поглощение. URL: http://msd.com.ua/shvejnoe-proizvodstvo/pogloshhenie/ (дата обращения 25.01.2016)
4. Строение и основные характеристики материала. URL: http://www.bibliofond.ru/view.aspx?id=524070 / (дата обращения 20.01.2016)
5. Svennberg Kaisa .Sorption isotherms for textile fabrics and foam used in the indoor environment / Svennberg Kaisa // Report TVBH-7227 Lund 2005 Department of Building Physics, LTH. С 1-5.
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Отбор образцов, проб и выборок для исследования свойств текстильных материалов, методы оценки неровности текстильных материалов. Однофакторный эксперимент. Определение линейного уравнения регрессии первого порядка. Исследование качества швейных изделий.
лабораторная работа [128,0 K], добавлен 03.05.2009Роль химии в химической технологии текстильных материалов. Подготовка и колорирование текстильных материалов. Основные положения теории отделки текстильных материалов с применением высокомолекулярных соединений. Ухудшение механических свойств материалов.
курсовая работа [43,7 K], добавлен 03.04.2010Исследование характеристик современных материалов для изготовления школьной одежды для школьников, обеспечивающих психофизиологический комфорт. Нормативные показатели свойств костюмных тканей. Издержки производства, цены, показатели рентабельности.
курсовая работа [816,3 K], добавлен 26.05.2015Положительные свойства древесины как конструкционного материала. Химический состав и структура древесины. Классификация древесных пород на ядровые и заболонные. Механические свойства текстильных материалов, их использование в производстве швейных изделий.
контрольная работа [35,2 K], добавлен 12.12.2011Теоретический анализ научно-технической и методической литературы по изучению свойств материалов. Свойства ткани на светопогоду. Определение стойкости текстильных материалов к действию светопогоды. Инструкция по технике безопасности в лаборатории.
курсовая работа [45,8 K], добавлен 05.12.2008Анализ видов изгиба материалов и машинных швов. Разработка методики оценки формоустойчивости текстильных материалов в статических условиях деформирования. Характеристика костюмных тканей и швейных ниток. Рекомендации по рациональному конфекционированию.
отчет по практике [1,3 M], добавлен 02.03.2014Строение ацетатных и триацетатных волокон. Основные элементы структуры швейных изделий. Свойства волокон и область их использования. Текстурированные нити, их виды, получение, свойства и использование. Штопорность швейных ниток и методы ее определения.
контрольная работа [59,2 K], добавлен 26.01.2015Основные свойства древесины как конструкционного материала. Структура древесины и ее химический состав. Органические вещества: целлюлоза, лигнин и гемицеллюлозы. Показатели механических свойств текстильных материалов: растяжение, изгиб, драпируемость.
контрольная работа [25,2 K], добавлен 16.12.2011Изучение эксплуатационных и физико-механических свойств материалов для разработки одежды специального назначения с утеплителями. Особенности проектирования специальной одежды и обуви различного назначения: защищающей от внешних факторов и адаптационной.
дипломная работа [4,6 M], добавлен 21.02.2011Строение и свойства швейных материалов, применяемые для изготовления мужских сорочек, их изменение под влиянием высокоэффективного производства и условий эксплуатации. Научно-обоснованный выбор тканей и существенное улучшение качества швейных изделий.
курсовая работа [369,8 K], добавлен 24.06.2015