Методика определения гигроскопических свойств текстильных материалов

Стандартные методы определения сорбционных свойств текстильного материала [ГОСТ 3816 — 81 (ИСО 811 — 81)] основаны на отделении влаги от материала и определении его массы.

Определение влажности. Для испытания из точечной пробы вырезают две элементарные пробы массой 3 —10 г; каждую пробу взвешивают на аналитических весах с погрешностью не более 0,001 г и помещают в стаканчик с притертой пробкой для взвешивания. Пробу в открытом стаканчике высушивают в сушильном шкафу при температуре (107 ± 2) °С [для хлориновых тканей 68 ± 2)°С]. Затем стаканчик закрывают пробкой и помещают для охлаждения в эксикатор с обезвоженным хлоридом каль­ция, после чего взвешивают с той же погрешностью. Взвешивание проводят периодически через 15-30 мин в течение сушки до тех пор, пока разность между двумя последующими взвеши­ваниями не будет превышать погрешности взвешивания, т.е. до постоянной массы пробы.

При применении текстильного сушильного аппарата АСТ-73 вырезают две пробы массой по 100 г. Пробу взвешивают с точно­стью до 0,1 г, высушивают до постоянной массы при той же тем­пературе и взвешивают повторно.

Фактическую влажность, %, вычисляют по формуле

W_ф = 100 (m _ф-m _с)/m _с, (4.2)

где m _ф — масса пробы до сушки, г; m _с — постоянная масса пробы после сушки, г.

Определение гигроскопичности и влагоотдачи. При необходимо­сти можно использовать одновременно одни и те же элементар­ные пробы размером 50 х 200 мм. Число проб — три, каждую из которых помещают в отдельный стаканчик для взвешивания.

Открытые стаканчики с пробами выдерживают в течение 4 ч в эксикаторе с водой, в котором предварительно установлена и под­держивается относительная влажность воздуха, равная (98 ± 1) %. Затем стаканчики закрывают пробкой, вынимают из эксикатора и взвешивают с погрешностью до 0,001 г.

Далее открытые стаканчики с пробами помещают в сушиль­ный шкаф, высушивают до постоянной массы при температуре (107 ± 2) °С [для хлориновых материалов

(68 ± 2) °С], охлаждают в эксикаторе с обезвоженным хлоридом кальция и взвешивают с той же погрешностью.

При определении влагоотдачи стаканчики с пробами, предварительно выдержанные 4 ч в эксикаторе с водой, помешают на 4 ч в эксикатор с серной кислотой, в котором относительная влажность воздуха равна (2 ± 1) %. Затем стаканчики закрывают пробками, вынимают из эксикатора и взвешивают с погрешностью до 0,001 г. После этого пробы по указанной выше методике высушивают в сушильном шкафу до постоянной массы, охлаждают и вновь взвешивают.

Гигроскопичность, %, вычисляют по формуле

W_г = 100(m_B-m_c)/m_c,

где m_c — масса пробы после выдерживания в эксикаторе с водой масса пробы после сушки в сушильном шкафу, г.

Влагоотдачу, %, вычисляют по формуле

В₀ = 100(m_B - m_c.к.)/(m_B -m_с),

где m_c.к — масса пробы после выдерживания в эксикаторе с серной кислотой, г.

Определение водопоглощения. Из точечной пробы материала вырезают три пробы размером 50×50 мм. Каждую пробу взвеши­вают в стаканчике для взвешивания с погрешностью не более 0,005 г. Затем накалывают на крючок из нержавеющей стали; грузом массой 10 г и погружают в сосуд с дистиллированной водой (рис. 4.1). Время выдерживания пробы в воде устанавливают в зависимости от вида материала: для хлопчатобумажных тка­ней — 1 мин, для хлопчатобумажных тканей с водоотталкиваю­щей пропиткой и остальных тканей — (60 ± 1) мин.

Затем пробу вынимают из сосуда, помещают между тремя слоями фильтровальной бумаги и прокатывают валиком массой 1000 г, удаляя излишки влаги. После этого пробу помещают в стаканчик и взвешивают с той же погреш­ностью.

При проведении научных исследований рекомендуется использовать другой метод определения водопоглощения. На элементарной пробе размером 30×70 мм намечают поперечную линию на высоте 35 мм. Пробу накалывают на крючок с грузом и погружают в сосуд с дистиллированной водой на (60 ± 1) мин. При этом следят, чтобы проба была погружена в воду полностью, а образующиеся на поверхности пробы пузырьки сби­вают стеклянной палочкой. Крючок с пробой вынимают из воды и подвешивают на перекладину на (30 ± 5) мин для стекания избытка воды. Затем отрезают нижнюю часть пробы по намеченной линии, оставшуюся часть помещают в стаканчик и взвешивают. После этого пробу досушивают до постоянной массы при температуре (10 ± 2) °С и вновь взвешивают.

Водопоглощение, %, определяют по формуле

В_п = 100 (m_B - m_c)/ m_c. (4.5)

Определение намокаемости. Для материалов с водоотталкивающей пропиткой или с пленочным покрытием рекомендуется оп­ределять намокаемость при дождевании одновременно с определением их водоупорности и водопроницаемости [ГОСТ 30292 — ИЮЭ 4920 — 81)]

После дождевания в течение 10мин из центра пробы по шаблону вырезают элементарную пробу размером 100×100 мм, помещают ее в стаканчик и взвешивают. После взвешивания пробу кладут между слоями отваренной хлопчатобумажной ткани или полотенца и проглаживают, удаляя лишнюю влагу. Затем пробу помещают в стаканчик и выдерживают в сушильном шкафу при температуре (78 ± 2) °С до момента, когда разница в массе между тремя последними замерами с интервалом 1 ч не превысит 0,01 г. Элементарную пробу закладывают между листами перфорированной бумаги и в подвешенном или разложенном состоянии выдер­живают не менее 24 ч в нормальных атмосферных условиях. Затем пробу взвешивают с точностью до 0,0001 г.

Намокаемость, г/м², подсчитывают по формуле

H = (m_д-m_K)/S, (4.6)

где m_д — масса квадратной пробы после дождевания, г; m_K — масса квадратной пробы после сушки и выдерживания в нормальных атмосферных условиях, г;

S — площадь пробы, м².

Для сокращения времени проведения испытания можно взвесить пробу до дождевания, пересчитать ее массу на площадь квадрата 100×100 мм и, зная волокнистый состав и кондиционную влажность составляющих волокон, определить кондиционную массу пробы m_K.

Определение капиллярности. Оно проводится в соответствии с ГОСТ 3816 — 81. Из точечной пробы вырезают элементарные пробы размером 50×300 мм в долевом и поперечном направлениях. Пробу накалывают на иглы горизонтально расположенной планки (рис. 4.2). Нижний конец пробы пропускают между двумя стеклянными палочками длиной 60 мм и диаметром 2,5 и 6 мм, масса которых соответственно равна 2 и 10 г. Концы палочек скреплены резиновыми колечками. Нижний конец пробы опускают в сосуд с раствором двухромовокислого калия или эозина таким образом, чтобы он покрыл стеклянные палочки. Через каждые 10 мин по расположенной рядом линейке измеряют высоту подъема жидкости по пробе в течение 1 ч. По полученным данным строят график зависимости высоты подъема от времени испытания, который характеризует процесс капилляр­ного поглощения влаги испытываемым материалом. Капиллярность оценивается высотой h, мм, подъема жидкости в пробе в течение 1 ч. Если граница подъема жидкости размыта, то результат измерения принимают как среднее значение верхней и нижней границы подъема.

 

 

Рис. 4.1. Схема испытания про­бы на Рис. 4.2. Схема заправ­ки пробы для

водопоглощение определения ее капиллярности

 

При определении капиллярности махровых тканей из точечной пробы на восьми участках в продольном направлении вытаскивают пучки петельных нитей основы по 10 нитей в пучке длиной 600 мм. Куски складывают по длине пополам, концы связывают узлом и подвешивают за узел на иглу планки.

К петле внизу прикрепляют стеклянные палочки и опускают в раствор. Измерение высоты подъема жидкости проводят, как опи­сано выше.

В отчете должны быть представлены результаты определения показателей гигроскопических свойств материалов в виде таблиц, составленных по формам 4.1, 4.2, график капиллярного впитыва­ния влаги и выводы по анализу результатов.

 

Форма 4.1.

Мате-риал	Номер пробы	Волокнистый состав	Масса пробы, г	Фактическая влажность Wф, %	Кондиционная влажность Wк, %
До сушки mф	После сушки mc

 

 

Форма 4.2.

Мате-риал	Номер пробы	Масса пробы, г, выдержанной	Гигроскопи-чность Wг,%	Влагоот-дача, В0, %
В эксикаторе с водой, mB	В эксикаторе с серной кислотой mc.к.	В сушиль-ном шкафу mc

 

Контрольные вопросы

1. Какие показатели характеризуют сорбционную способность мате­риала?

2. Какими методами определяют намокаемость плащевых тканей?

3. Что такое влажность, гигроскопичность текстильных полотен?

4. Что характеризует влагоотдача?

5. Что такое и чем характеризуется влагопоглащающая способность материала?

6. Какую роль играют гигроскопические свойства материалов при изготовлении и эксплуатации одежды?

7. Особенности определения капиллярности?

8. Как определяется смачиваемость материала?

 

 

Лабораторная работа № 5

 

ОПРЕДЕЛЕНИЕ СТОЙКОСТИ МАТЕРИАЛОВ К ИСТИРАНИЮ

 

Цель работы. Изучение приборов и методик для определения стойкости текстильных материалов к истиранию.

Задания:

1. Изучить основные факторы, определяющие износ текстильных материалов при

истирании, приборы и методики определения износа.

2. Определить стойкость к истиранию текстильного материала в соответствии со

стандартными методиками.

Основные сведения

Все методы и приборы, используемые для определения стойкости к истиранию, подразделяют по признакам: вид поверхности, с которой проба взаимодействует с абразивом (по всей плоскости пробы, по линии, по сгибам); характер и направление движения контактирующих поверхностей относительно друг друга; наличие дополнительных факторов (растяжения, изгиба, сжатия), ускоряющих износ от истирания.

Для определения стойкости текстильных материалов к истиранию используют следующие характеристики:

выносливость — число циклов истирания до полного износа материала (образование дыры), или долговечность — продолжительность испытания до образования дыры.

Кроме того, стойкость текстильных материалов зависит от изменения разрывной нагрузки при одноосном растяжении или продавливании, массы, воздухопроницаемости либо других показателей при истирании до заданного числа циклов.

Изменение свойств материала при истирании П, %, определяется отношением разности показателей до и после испытания к первоначальному значению показателя:

П= 100 (А₁ -А₂)/А₁.

Для сопоставления результатов испытаний материалов с разными поверхностными плотностями используют коэффициент устойчивocmu к истиранию:

К_у = n/M_S

где n — число циклов истирания до разрушения пробы материала;

M_S — поверхностная плотность материала, г/м³.

В некоторых случаях стойкость материала к истиранию оценивают относительным коэффициентом износостойкости, oпределяемым путем сравнения с одновременно испытываемым эталоном

К_о.у. = n /n _э,

где n _э — число циклов истирания эталонной пробы.