2014-02-03
4148
Способность материала пропускать пары воды, воздуха, газов, жидко-сти называется проницаемостью. От проницаемости зависят многие свойства изделия, и прежде всего гигиенические. В свою очередь проницаемость зависит, как правило, от отношения материала к воде (гидрофильность и гидрофобность), наличия сквозных пор, степени пористости, природы покрывных пленок и т.д.
Паропроницаемость – это способность материалов пропускать пары воды через свою структуру. Определение проницаемости состоит в создании разной относительной влажности воздуха по обе стороны испытуемого образца и установлении количества паров воды, прошедших через единицу его площади за единицу времени. Испытания проводят в изотермических условиях и при перепаде температур по обе стороны образца. Второй метод в большей степени имитирует условия эксплуатации материала в обуви.
В изотермических условиях паропроницаемость определяют сле-дующим образом. Образец кожи 1 помещают в специальный стаканчик (рисунок 5), в который предварительно налита вода, закрывают его и ставят в эксикатор (рисунок 6), в который налита концентрированная серная кислота. Она обладает свойством впитывать влагу из окружающей среды. Это обеспечивает относительную влажность в эксикаторе, равную 0. Таким образом, с одной стороны образца обеспечивается влажность 100%, с другой – 0%. На основе проведенного эксперимента определяют абсолютную паропроницаемость по формуле
|
|
|
А = (q1 – q2) / πR2 τ, г/ см2 ч, (6)
где q1 - масса стаканчика, образца и воды до опыта, в граммах;
q2 - масса стаканчика, образца и воды после 6-ти часов выдерживания в эксикаторе, в граммах;
R- радиус образца, в сантиметрах;
τ – время эксперимента, ч.
Рисунок 4 – Стаканчик для определения паропроницаемости
Рисунок 5 – Эксикатор
Для определения относительной паропроницаемости в эксикатор ставят такой же стаканчик, но без образца, тогда относительная паропроницаемость будет равна
П = 100 (q1 – q2) / (q к1 – q к2), %, (7)
где q к1 – масса контрольного стаканчика с водой до опыта;
q к2 – масса контрольного стаканчика с водой после эксперимента.
Относительную паропроницаемость определяют как отношение массы паров воды, прошедших через испытуемый образец из пространства большей относительной влажности в пространство меньшей относительной влажности, к массе паров воды, прошедших через свободное сечение стаканчика при одинаковых условиях испытания. Паропроницаемость зависит от гидрофильности материала (способность материала смачиваться водой), от наличия сквозных пор. Также паропроницаемость зависит от свойств покрывающих его пленок (их наличие снижает паропроницаемость в 2-4 раза), от относительной влажности окружающей среды. Все материалы, которые соприкасаются со стопой, должны обладать паропроницаемостью, так как она обеспечивает быстрый отвод выделяемых человеком паров воды. По этой причине лаковая обувь считается негигиеничной.
|
|
|
Воздухопроницаемость – это способность материала пропускать воздух через свою структуру. Для определения воздухопроницаемости обычно применяют приборы, принцип действия которых заключается в создании разницы давлений по обе стороны образца и фиксации объема воздуха, прошедшего через единицу площади образца за 1час.
Водопроницаемость – это способность материала пропускать воду че-рез свою структуру. Приборы, используемые для определения водопро-ницаемости материалов, различают как по характеру воздействия на испытуемый образец, так и по методу закрепления и размерам образца.
Испытания в статических условиях (когда образец неподвижен) прово-дят на приборе ПВС-2. К образцу кожи через мерную трубку поступает вода. Длина должна быть такой, чтобы создавалось давление в 1 метр водяного столба. Замеряя количество воды, прошедшее через образец за определенные промежутки времени (в зависимости от скорости прохождения воды через материал: чем она выше, тем меньше промежутки времени), определяют водопроницаемость.
На величину водопроницаемости влияют в первую очередь гидрофильность материала и наличие сквозных пор. Также данный показатель зависит от вида дубления (какое количество жира содержит кожа), способности волокон к набуханию, степени наполнителей и т.д. Величина водопроницаемости зависит и от того, какой стороной кожа соприкасается с водой – бахтармяной или лицевой. В первом случае водопроницаемость будет выше.
Таким образом, чем более гидрофильный материал, чем выше его пористость, больше сквозных пор и больше их объем, тем выше показатели его, паро- воздухо- и водопроницаемости, тем более гигиеничным он является. Причем гигиенические свойства кожи напрямую зависят от технологии производства: введения различных наполнителей, жирования, нанесения различных покрытий (аппретуры) и т.д.
Проницаемость агрессивных сред – способность материалов пропускать различные агрессивные среды.Для производства рабочей и специальной обуви используют материалы с высокой стойкостью к действию агрессивных сред (нефти, нефтепродуктов, органических растворителей, растворов кислот, щелочей и т.п.). Эти материалы должны обеспечивать защиту кожного покрова человека от воздействия агрессивной среды, т.е. обладать низкой проницаемостью для агрессивных сред. Для разных видов агрессивной среды методы определения проницаемости различаются. Метод определения проницаемости нефти и нефтепродуктов (бензин, масло «индустриальное») нормирован ГОСТ 12.4.129-83. Сущность метода заключается в обнаружении оптическим способом на лицевой стороне образца из натуральной или искусственной кожи агрессивной среды или ее паров, люминесцирующих в ультрафиолетовом свете, и определении времени проникания агрессивной среды или ее паров через испытуемый образец. Проницаемость органических растворителей определяют по ГОСТ 12.4.149-84. Сущность метода заключается в измерении времени, в течение которого происходит проникание органического растворителя через испытуемый материал. Проницаемость жидких агрессивных сред (растворы кислот, щелочей, и т.п.) определяют по ГОСТ 12.4.102-80. Сущность метода заключается в измерении времени, в течение которого не происходит проникания агрессивного вещества через испытуемый материал при многократном изгибе. Нормативы на проницаемость агрессивных сред не установлены.
|
|
|
Пылепроницаемость - способность материала пропускать частицы пыли. Обувь, одежда в процессе эксплуатации могут подвергаться воздействию пыли, частички которой могут оставаться на поверхности или проникать внутрь материалов. Высокая пористость и ворсистость поверхностного слоя материала, а также электризуемость частиц пыли способствуют ее поглощению материалом. Поглощение пыли ухудшает внешний вид и показатели гигиенических свойств (паропроницаемость, воздухопроницаемость) материалов. Пылепроницаемость определяют для текстильных материалов. Пылепроницаемость показывает, какое количество пыли прошло через единицу площади материала в единицу времени. Пылепроницаемость определяют с помощью бытового пылесоса. Для испытания из материала вырезают образец, размеры которого соответствуют конфигурации фильтра пылесоса. Измеряют его площадь и закрепляют вместо фильтра в каркас пылесоса. Определяют массу пробы материала вместе с каркасом, а затем устанавливают в пылесос. Берут навеску массой 10г, состоящую из 50% апатитовой и 50% известковой пыли. Равномерно распределяют ее на дне стеклянной чашки, площадь которой примерно равна 1500см, и включают пылесос. В течение 30с пыль засасывают пылесосом. После этого вновь определяют массу пробы вместе с каркасом. Пылепроницаемость рассчитывают по формуле
Пл = m / S t, (8)
где Пл - пылепроницаемость, г/ см2 сек;
m – масса пыли, прошедшей через образец, г;
S – площадь образца, см 2 ;
t - время эксперимента, сек.
