Шустов Ю.C. Основы текстильного материаловедения

Подождите немного. Документ загружается.

рываются водонепроницаемым слоем, что сообщает изде-

лию полную водоупорность, но оно становится непрони-

цаемым и для воздуха. Ко второй группе относятся гидро-

фобные пропитки, при которых поры изделия остаются

открытыми, и оно сохраняет воздухопроницаемость. В

этом случае придание изделиям водоотталкивающих

свойств основано на образовании в порах ткани поверхно-

стного слоя, который удерживает воду от протекания через

поры, а водоупорность обусловливается соотношением

сил притяжения между частицами жидкости (воды), с од-

ной стороны, и поверхностью изделия, с другой.

3.6.3.

Тепловые свойства

При эксплуатации изделий теплообмен между телом

человека и окружающей средой должен протекать таким

образом, чтобы температура воздуха в пододежном прост-

ранстве находилась в пределах 20—25 °С. Этот температур-

ный интервал гарантирует комфортные условия работы

и отдыха человека. Увеличение или уменьшение темпера-

туры приводит к перегреву или переохлаждению тела, вы-

зывая дискомфорт.

Теплообмен между физическими телами и окружаю-

щей средой может происходить путем теплопроводности,

конвекции и излучения.

Передача тепловой энергии происходит при сопри-

косновении частиц контактирующих поверхностей твер-

дых тел. Передача тепловой энергии (конвекция) осущес-

твляется путем перемещения частиц с образованием теп-

ловых потоков в жидкостях и газах и всегда сопровождает-

ся теплопроводностью.

К тепловым (термическим) относятся свойства, ха-

рактеризующие отношение материалов к действию на них

тепловой энергии. Основными тепловыми свойствами

текстильных полотен являются теплопроводность, теп-

лостойкость, морозостойкость, огнестойкость.

218'

Теплопроводность характеризует свойство текстиль-

ных полотен связанное с переносом энергии теплового

движения микрочастиц от более нагретых частей тела

к менее нагретым, приводящим в выравниванию темпе-

ратуры.

Теплопроводность текстильных полотен оценивается

коэффициентами теплопроводности Я, Вт/(мтрад), тепло-

передачи К, Вт/(м2трад), тепловым сопротивлением R,

м^трад/Вт, удельным сопротивлением р, мтрад/Вт:

Q-b

St{T,-T,) b

Sx{T,-T\y\b

(3.62)

^^nvi^^ii (3.63)

Q К

^_SjiJ^J__ (3.64)

P Qb X

где Q - работа при определенной мощности теплового по-

тока, проходящего через пробу полотна, Вт-ч; b - толщина

полотна, м; S- площадь пробы, м^; T^w Т^- температура

поверхности пробы полотна, °С; т - время прохождения

теплового потока, ч.

Теплопроводность текстильных полотен зависит от

многих факторов; волокнистого состава полотен, их струк-

туры, влажности конвекции и др.

Коэффициент теплопроводности Я, Вт/(мтрад), сос-

тавляет: для воздуха - 0,02; шерсти - 0,03; шелка - 0,04;

льна - 0,04; хлопка - 0,05; воды - 0,6. Поэтому при близ-

ких параметрах структуры текстильного полотна разного

волокнистого состава имеют разные показатели теплопро-

219;

водности. На теплопроводность текстильных полотен

существенно влияют переплетение, пористость, слоис-

тость, способ образования структуры.

Текстильные материалы обладают сложной пористой

структурой, состоящей из волокон и заполненных возду-

хом пор. Поры располагаются как между волокнами, так

и внутри них; формы и размеры их разнообразны: микро-

и макрокапилляры, сквозные и замкнутые. Перенос тепло-

ты в подобных материалах с неоднородной пористой

структурой осуществляется благодаря теплопроводности

волокон и воздуха, находящегося в замкнутых порах, кон-

векции через сквозные поры, теплоизлучения стенками

пор. Поэтому коэффициент теплопроводности текстиль-

ных материалов условен: он характеризует способность ма-

териала передавать тепловую энергию не только вслед-

ствие теплопроводности, но и путем конвекции и теплоиз-

лучения.

Учитывая, что текстильные материалы обладают вы-

сокой пористостью, сравнительно малой площадью кон-

такта между отдельными волокнами и мало различаются

по теплопроводности, их теплопроводность определяется

в значительной мере теплопроводностью воздуха в замкну-

тых порах и конвекцией через открытые поры. С увеличе-

нием пористости структуры до определенного предела теп-

лопроводность текстильных материалов снижается, так

как теплопроводность воздуха ниже теплопроводности во-

локон. Однако при дальнейщем повыщении пористости,

когда появляются незамкнутые сквозные поры, теплопро-

водность материалов повышается, так как важную роль на-

чинает играть конвекция.

Теплозащитные свойства текстильных материалов

обычно определяют методами стационарного и регулярно-

го режимов.

Стандартный прибор предусматривает измерение

стационарного теплового потока при постоянной разности

температур двух поверхностей, разделенных испытуемым

220!

материалом. Прибор состоит из нагревателя / (рис. 3.69),

разогреваемого до температуры и холодильника 2, ох-

лаждаемого водой до температуры t^. Между ними закла-

дывают испытуемый образец 3. Мощность электроэнер-

гии, расходуемой рабочей электроплитой 4 и превращае-

мой в тепловой поток, измеряют вольтметром 5 и ампер-

метром 6. Регулируя реостатом нагрев электроплиты 4

и изменяя циркуляцию воды, обеспечивают охлаждение

камеры 2, добиваясь при постоянном расходе электроэнер-

гии постоянства температур и tj, которые измеряют с по-

мощью термопар. После этого замеряют силу тока / и нап-

ряжение и в зажимах нагревателя 1 и вычисляют мощность

теплового потока, (Вт):

Q = IU. (3.65)

Рис 3 69. Схема стандартного прибора для определения

теплозащитных свойств изделий методом стационарного

режима

221

Данный расчет справедлив при перпендикуляр-

ном направлении теплового потока к плоскости образ-

ца 3.

Стационарный тепловой процесс наступает после

2-5 часов, что изменяет нормальную влажность испытуе-

мого материала и является недостатком стандартного ме-

тода. Кроме того, условия теплообмена соответствуют слу-

чаю, когда одежда с одной стороны плотно прилегает к ко-

же, а с другой - к твердой охлаждающей поверхности. По-

этому более интересны исследования теплообмена, когда

изделие с одной стороны прилегает к поверхности кожи

(нагревателя), а с другой стороны соприкасается с возду-

хом.

Для этого используют бикалориметр. Бикалориметр

состоит из полого металлического цилиндра 7 (рис. 3.70, а),

на торцах которого установлены теплоизоляторы 2. Внутри

прибора установлены рабочие спаи J термопары, а вторые

спаи 5 термопары находятся в окружающем воздухе. Наг-

ретый бикалориметр с надетым образцом 4 материала ох-

лаждают в неподвижном или в движущемся воздухе с пос-

тоянной температурой. По гальванометру 6 измеряют раз-

ность температур At прибора и окружающего воздуха через

разные промежутки времени Т, а затем строят график зави-

симости In Лг" от Г(рис. 3.70, б). Для прямолинейного участ-

ка АВ, соответствующего регулярному режиму теплообме-

на, определяют темп охлаждения:

InAt, - InAt-y

^= '=igP, (3.66)

где Д/) и - разность температур прибора и воздуха, соот-

ветственно, в момент времени Г, и Т.^.

Суммарное тепловое сопротивление материала вы-

числяют по формуле:

В = Утф, (3.67)

222;

гле т - темп охлаждения бикалориметра, 1/сек, ф - C/F

тепловой фактор данного прибора, Дж/(мЧрад); С - теп-

Гемкость цилиндра бикалориметра, Дж/град; F- боковая

поверхность цилиндра бикалориметра, м .

Рис. 3.70. Схема бикалориметра (а) и график для определения

темпа охлаждения (б)

Тепловое сопротивление R = р-Ь зависит от толщины

изделия и вида ткани, м^трад/Вт:

Бязь хлопчатобумажная

0,007-

0,008;

Ткань стеклянная

0,008-

-0,018;

Фланель и байка

хлопчатобумажные

0,024-

-0,036;

Ткань шерстяная

0,020-

-0,140;

Трикотаж ворсовой

хлопчатобумажный

0,034-

-0,048;

Одеяла

0,066-

-0,172;

Войлоки шерстяные

и смешанные

0,123 -0,172;

Стеклянный войлок

0,280

-0,290.

223:

Теплоемкость. Способность текстильных полотен

и изделий поглощать тепло при повышении их температу-

ры называют теплоемкостью. Показателем теплоемкости

является удельная теплоемкость материала. Теплоемкость

характеризует тепловую инерцию материала, его поведе-

ние при резких колебаниях температуры окружающей сре-

ды.

Удельная теплоемкость С, кДж/(кгтрад), текстиль-

ных материалов, полученных из приведенных волокон сое-

тавляет: [8] •

Стекловолокна 0,88

Шелковых 1,67

Поливинилхлоридных 0,96

Полиамидных 1,84

Полиэфирных 1,13

Полипропиленовых 1,84

Хлопковых 1,38

Шерстяных 1,89

' Льняных 1,51

Пенополиуретановых 2,14

Полиакрилонитрильных 1,55

Триацетатных 2,18

Вискозных 1,63

Полотна с более высокой удельной теплоемкостью

целесообразно применять для одежды, эксплуатация кото-

рой происходит в условиях быстрой и частой смены темпе-

ратуры.

Для текстильных смешанных полотен П.А. Колесни-

ковым предложена формула расчета удельной теплоемкос-

ти:

Со=(с,х,+С2ДГ2+... + с„х„)100, ^^^^^

где Ср Cj, с^, — удельные теплоемкости компонентов; х,,

х„ - содержание компонентов, %; Xj + xf\- ...+ х^ = 100 %.

224

Тепло- и термостойкость. В процессе сушки текс-

тильные материалы для теплоизоляции могут подвер-

гаться не сильным, но продолжительным нагревам,

а также кратковременным нагревам до высоких темпера-

тур, которые способны вызвать изменения их свойств.

Теплостойкость материала характеризуют максимальной

температурой, выше которой наступает ухудшение

свойств, препятствующее его использованию. В зависи-

мости от назначения изделий за критерий теплостойкос-

ти принимают ухудшение механических, диэлектричес-

ких и других свойств.

Термостойкость характеризует верхний предел рабо-

чих температур в тех случаях, когда наступают необрати-

мые изменения свойств материала (деструкция). Термос-

тойкость зависит в основном от волокнистого состава.

На показатели тепло- и термостойкости материалов

существенное влияние оказывают их толщина, порис-

тость, характер поверхности. При длительном воздействии

повышенной температуры может происходить изменение

таких важных механических свойств, как прочность, жест-

кость.

При соприкосновении материала с нагретой поверх-

ностью в процессах утюжильной обработки, прессования и

каландрирования интенсивному воздействию температу-

ры подвергаются, прежде всего, волокна, находящиеся на

поверхности. В сравнительно сухих материалах из-за их

малой теплопроводности может произойти значительный

перегрев этих волокон, что приведет к их повреждению.

В результате изменится цвет волокон, снизится устойчи-

вость материалов к истиранию.

Морозостойкость. Способность материала, пропи-

танного водой, выдерживать многократное попеременное

замораживание и оттаивание без ухудшения прочности

или без видимых признаков разрушения называют моро-

зостойкостью.

15 - 8576

225

При понижении температуры от +20 до -40 °С текс-

тильные волокна и нити существенно изменяют механи-

ческие свойства. Разрывная нагрузка натуральных и хими-

ческих волокон возрастает на 25-60 % (кроме хлопковых

и льняных, у которых отмечается снижение разрывной

нагрузки на 5-10 %), а разрывное удлинение уменьшается

на 15-30 % (поданным Б.А. Бузова) [9].

На текстильные материалы понижение температуры

оказывает аналогичное влияние. Так, при снижении тем-

пературы до -50 °С разрывная нагрузка для тканей из хи-

мических волокон и нитей возрастает на 35-50 %; разрыв-

ная нагрузка для тканей из хлопковых волокон увеличива-

ется на 6-10 % при температуре от О до - 15 °С. Разрывное

удлинение тканей при пониженных температурах умень-

шается на 10-30 %. Растяжимость эластичных тканей при

пониженных температурах снижается; наибольшее умень-

шение показателей упругого и высокоэластического ком-

понентов полной деформации растяжения наблюдается

при температуре от -20 до -35 "С. При пониженных темпе-

ратурах в условиях повышенной относительной влажности

(85-90 %) несминаемость тканей уменьшается. Это умень-

шение для тканей из натуральных и химических волокон

и нитей составляет 20-40 %.

С понижением температуры снижается устойчивость

тканей к многократным изгибам. Показатели выносливос-

ти и остаточной разрывной нагрузки при температуре от

-60 до -70 °С наиболее резко снижаются для тканей из

хлопковых волокон и комплексных нитей, менее резко -

для тканей из текстурированных нитей.

В условиях Крайнего Севера, в арктических и ан-

тарктических экспедициях эксплуатация одежды из тка-

ней, выработанных из полиэфирных текстурированных

нитей, показала их высокую эффективность. При пони-

женных температурах одежда из этих тканей остается

мягкой, износостойкой, отличается легкостью и удоб-

ством. Даже в очень холодных условиях костюмы сохра-

226

няют теплоту и необходимый влагообмен с окружающей

средой.

У одежды изготовленной из традиционной хлопчато-

бумажной ткани в условиях пониженных температур наб-

людается быстрый износ ткани верха и потеря формоус-

тойчивости. При действии холода в сочетании с влагой

и топливно-смазочными материалами хлопчатобумажные

ткани грубеют. Одежда из такой ткани не подлежит пов-

торной эксплуатации.

При многократном охлаждении-нагревании текс-

тильных материалов большое значение имеют также такие

факторы, как содержание влаги в материале, температура

охлаждения, число циклов критического воздействия,

природа волокон (нитей), структура материала, структур-

ные параметры волокон. Например, для хлопчатобумаж-

ной ткани наиболее резкое ухудшение прочности свойств

наблюдается при охлаждении от -5 до -40 °С, при числе

циклов воздействия 100 и более, при содержании влаги в

ткани 60 % и более.

В результате многократного охлаждения-нагревания

хлопчатобумажной ткани происходят значительные изме-

нения в структуре и свойствах как самой ткани, так и сос-

тавляющих ее волокон, что обусловлено фазовыми пере-

ходами воды, содержащейся в волокнах. Наличие влаги в

структуре ткани ведет к изменениям ее структурных эле-

ментов: поперечник нитей увеличивается на 30-40 %, на-

рушается упорядоченность расположения волокон и ни-

тей.

Трикотажные полотна, содержащие более 50 % влаги,

после многократного охлаждения-нагревания также суще-

ственно изменяют свои физико-механические свойства.

Огнестойкость. Воздействие огня на текстильные по-

лотна и изделия зависит от их огнестойкости. По стойкос-

ти к пламени огня полотна разделяют на негорючие (асбес-

товые, стеклянные, углеродные и др.), загорающиеся, но

прекращающие горение и тление после удаления из пламе-

15*

227

ни (шерстяные, полиэфирные и др.), и горючие, продол-

жающие гореть и тлеть после удаления из пламени (хлоп-

чатобумажные, лубяные, вискозные и др.).

Оценка огнестойкости проводится по воспламеняе-

мости, легкости возгораемости и горючести (скорости воз-

горания).

Испытания текстильных полотен на огнестойкость

проводят при вертикальном, наклонном (45°) и горизон-

тальном положениях элементарных проб с использовани-

ем нагретой проволоки.

В качестве показателей огнестойкости текстильных

полотен применяют следующие:

- воспламеняемость - легкость или отсутствие воз-

горания, характеризуемые температурой и временем восп-

ламенения пробы;

- горючесть - скорость горения пробы, продолжи-

тельность остаточного горения в секундах, время горения

пробы после удаления ее из зоны огня;

— продолжительность остаточного тления - время в

секундах свечения пробы после ее удаления из зоны огня;

— обугливаемость — высота в миллиметрах почернев-

шего участка в результате термического разрушения воло-

кон и нитей пробы.

3.6.4. Оптические свойства

Оптическими свойствами материалов называют их

способность количественно и качественно изменять свето-

вой поток, в результате чего проявляются такие свойства

как цвет, блеск, прозрачность, белизна. Оптические свой-

ства текстильных материалов имеют существенное значе-

ние при оценке внешнего вида, эстетическом восприятии

одежды. Они позволяют выявить, подчеркнуть или, наобо-

рот, скрыть фактуру материала, конструктивные особен-

ности изделия, объем фигуры человека.

228

Световой поток представляет собой видимую часть

спектра электромагнитных излучений, имеющих длину

волн 400-700 нм. Световой поток Р(рис. 3.71), падающий

на текстильный материал, претерпевает ряд изменений:

часть его отражается от поверхности волокон, часть Р^

поглощается и часть Р^ проходит через материал:

P=PJP; a=^PjP- T=PJP.

Основными характеристиками световых свойств ма-

териалов служат коэффициенты отражения р, поглощения

а и пропускания т.

Рис. 3.71. Прохождение светового потока

через текстильный материал

Эти коэффициенты представляют собой отношение,

соответственно, отраженного Р^, поглощенного Р^ и про-

пущенного Р^ потоков к падающему потоку.

На показатели характеристик оптических свойств су-

щественное влияние оказывают такие факторы, как при-

рода волокон и нитей, структура волокон, нитей и матери-

алов.

Ткани атласного переплетения имеют очень высокую

отражательную способность. Полотна с длинным ворсом

229i

также обладают достаточно высокой отражающей способ-

ностью. Наоборот, полотна из текстурированных нитей,

аппаратной пряжи, нитей с высокой круткой (креповой)

рассеивают световой поток.

Существенное влияние оказывают также красители,

которые проявляют большую избирательную способность

к поглощению светового потока. Избирательность погло-

щения зависит от количества и характера распределения

частиц красителя в волокнах.

Цвет. Человек, рассматривающий материал со сто-

роны падающего потока излучений, воспринимает свето-

вой поток как отраженный и диффузионно-рассеянный

вверх, что вызывает у него ощущение цвета.

Если материал равномерно поглощает поток излуче-

ний, то воспринимаемый световой поток вызывает у чело-

века ощущение того или иного ахроматического цвета (от

белого до черного) в зависимости от степени поглощения

падающего потока излучений. При полном отражении воз-

никает ощущение белого цвета, при неполном поглоще-

нии — серого цвета (различных оттенков), а при полном

поглощении — черного.

При избирательном поглощении диффузионно-рас-

сеянный световой поток состоит в основном из излучений,

имеющих определенную длину волны. В этом случае восп-

ринимаемый световой поток дает ощущение хроматичес-

кого цвета, причем излучения различных длин волн вызы-

вают разное цветовое ощущение.

Зрительное восприятие цвета - сложный психофизи-

ческий процесс, слагающийся из логической обработки

качественной и количественной информации, получаемой

в результате преобразования видимого излучения зритель-

ным аппаратом человека. Возникающее ощущение цвета

имеет несколько качественных и количественных характе-

ристик.

Цветовой тон — основная качественная характерис-

тика ощущения цвета, которая позволяет установить об-

230

щее между цветовыми ощущениями образца материала и

цветом спектрального излучения. Различие цветовых то-

нов оценивается цветовыми порогами. В видимом спектре

различают около 130 порогов цветового тона, в пурпурных

цветах - 20-30 порогов.

Насыщенность - качественная характеристика ощу-

щения цвета, позволяющая различать два ощущения цвета,

имеющих один и тот же цветовой тон, но разную степень

хроматичности. Эта характеристика оценивается порогами

насыщенности. Наибольший порог насыщенности у спект-

ральных цветов, порог насыщенности ахроматического

цвета равен нулю.

Светлота — количественная характеристика ощуще-

ния цвета, показывающая степень общего между данным

цветом и белым. Светлота несамосветящихся тел зависит

от их световых свойств, в частности, от отражательной спо-

собности. Цвета красные, оранжевые, желтые, желто-зеле-

ные называют теплыми; они в восприятии человека ассо-

циируются с представлениями о солнечном свете, теплых,

нагретых телах. Цвета зелено-голубые, голубые, синие,

фиолетовые называют холодными, так как они связаны

с представлениями о цвете льда, металла. Белые и теплые

цвета - яркие, выступающие; они хорошо выявляют по-

верхность материала, его фактуру, конструктивные эле-

менты изделия, подчеркивают объемность фигуры, прида-

ют ей полноту. Темные и холодные цвета, наоборот, скры-

вают поверхность, объемность материала. Швейные изде-

лия, изготовляемые из материалов светлых и теплых цве-

тов, требуют тщательной обработки, так как малейшие ее

неточности будут выглядеть как дефекты внешнего вида

изделия.

Понятие теплых и холодных цветов не совпадают

с физическими понятиями теплых и холодных окрасок.

Теплота солнечного света или нагретого тела обусловлива-

ется инфракрасным излучением. Поэтому окраски, отра-

жающие в большей степени инфракрасные лучи, меньше

231

нагревают материал и носят название холодных, а окраски,

поглощающие инфракрасные лучи, в большей мере нагре-

вают материал и поэтому называются теплыми. Очевидно,

для летнего сезона следует рекомендовать материалы с хо-

лодной окраской, а для осенне-зимнего - теплой.

Существенно влияют на восприятие цвета характер

освещения, его спектральный состав и мощность. При

смене источника освещения может произойти изменение

светлоты, насыщенности и тона цвета. При солнечном ос-

вещении теплые цвета воспринимаются менее насыщен-

ными и менее светлыми, а холодные более светлыми, чем

при вечернем освещении. Поэтому для изделий, надевае-

мых в яркий, солнечный день весенне-летнего сезона, ре-

комендуются материалы насыщенных цветов и рисунков.

При смене источника освещения или увеличении его

мощности без изменения спектрального состава изменяется

цветовой тон, что необходимо учитывать при определении

назначения материала (например, для дневных и вечерних

платьев). Влияние источников освещения учитывают так-

же при определении оптических свойств материалов, пре-

дусматривая источники с определенными стандартизован-

ными характеристиками излучения.

Восприятие цвета зависит от состава воспринимае-

мого светового потока, соотношения хроматического

и ахроматического излучений, что определяется характе-

ром поверхности материала и оптическими свойствами во-

локон. На прозрачных волокнах цвет ощущается более на-

сыщенным, так как они в большей мере избирательно пог-

лощают световой поток, чем непрозрачные. На гладкой

блестящей поверхности цвет воспринимается более ярким,

светлым, чем на неровной. Цвет материалов, имеющих

большую толщину или ворсовую поверхность, способству-

ющую многократному отражению излучений волокнами,

воспринимается более насыщенным, менее светлым. Из-

менение длины или наклона ворса меняет условия отраже-

ния потока излучений, а вместе с этим и цвет материала. ,

232,

По этой же причине мы отличаем цвет более изношенных

участков одежды от цвета менее изношенных.

На ощущение цвета влияет расположение цветов -

так называемый одновременный контраст, который при-

водит к изменению как светлоты, насыщенности, так

и цветового тона. При расположении рядом двух разнояр-

ких участков ахроматических цветов изменяется их светло-

та: у границы раздела менее светлый участок становится

светлее и, наоборот, более темный участок - темнее. Се-

рый рисунок на черном фоне повышает свою светлоту.

Аналогичную картину наблюдают при соприкосновении

хроматических цветов с ахроматическими. Чем больше

различие в светлоте, тем сильнее световой контраст.

При соприкосновении хроматических цветов восп-

ринимаемый световой поток как бы суммируется и ощуща-

ется как новый цвет. Например, на красном фоне оранже-

вый цвет желтеет, желтый зеленеет, зеленый голубеет.

При изготовлении текстильных материалов сущест-

венное значение имеет точная оценка цветового различия

по тону, насыщенности и светлоте. Необходимость оценки

цветового различия возникает в разных ситуациях: во-пер-

вых, при воспроизведении цвета стандартного образца

в процессе окрашивания текстильных материалов, когда

необходимо подобрать красители таким образом, чтобы

цвет окрашенного образца был тождествен цвету эталона.

Во-вторых, такая оценка нужна при установлении разно-

оттеночности материала, которая возникает в результате

изменения условий или нарушения технологических ре-

жимов крашения и отделки и выражается в наличии участ-

ков материала, различающихся по цвету. Разнооттеноч-

ность материала значительно затрудняет технологический

процесс изготовления швейных изделий, поэтому она

должна контролироваться.

При эксплуатации текстильных материалов имеет

значение прочность связи красителя с волокном, которая

может нарушаться под действием воды, химических препа-

233,

ратов, механических факторов. В результате чего частич-

ное удаление красителя из структуры волокна вызывает из-

менение цвета и окрашивание соприкасаюшихся поверх-

ностей.

Устойчивость окраски текстильных материалов оце-

нивается по комплексу физико-механических и химичес-

ких воздействий: света, светопогоды, увлажнения, сухого и

мокрого трения, пота, мыльного раствора, химической

чистки, утюжильной обработки. Комплекс физико-меха-

нических и химических воздействий для конкретных мате-

риалов устанавливается в зависимости от их назначения,

условий, в которых они находятся при изготовлении

и эксплуатации изделий.

Однозначное определение цвета с помощью точных

характеристик - основная задача колориметрии. В повсед-

невной жизни цвет характеризуют цветовыми ощущения-

ми, словарным определением, что является довольно субъ-

ективным и неточным методом оценки цвета.

Более точный метод колориметрии - визуальное

сравнение образца с эталоном, при котором тождество

ощущений воспринимается как тождество цвета. Для этих

целей используют атласы цветов, которые представляют

собой набор цветовых образцов, расположенных по опре-

деленной системе. Атлас цветов играет роль визуального

цветоизмерительного инструмента.

Для определения степени изменения начальной ок-

раски от различных физико-химических воздействий ис-

пользуют первую шкалу серых эталонов, состоящую из

пяти пар серых образцов с различной контрастностью,

причем в каждую пару включен один и тот же темный об-

разец и второй образец более светлой окраски. Вторая

шкала серых эталонов для определения степени закраши-

вания белых материалов также состоит из пяти образцов,

каждая пара составлена из одинакового белого образца

и второго серого образца различной интенсивности.

В обеих серых шкалах пара образцов наибольшей контра-

234

стности соответствует баллу 1, а при отсутствии контрас-

та — баллу 5. Наименьший балл дается за наибольшее

просветление начальной окраски и наибольшее закраши-

вание белого материала.

Блеск материала зависит от состояния его поверхнос-

ти. Отражательная способность поверхности тел ограничи-

вается двумя крайними состояниями их поверхности -

зеркальным и абсолютно шероховатым. В практических

условиях абсолютно шероховатой поверхностью считают

плоский слой баритовых белил, который рассеивает свет

или отражает его в различных направлениях.

Между крайними пределами - блеском отражающих

и рассеивающих поверхностей - располагаются степени

блеска всех физических тел. Если поверхность, от которой

происходит отражение лучей, негладкая или если на ней

имеются частицы, обладающие другим коэффициентом

преломления, чем основное вещество материала, то она

имеет матовый вид вследствие рассеянного отражения лу-

чей света в разных направлениях. На этом принципе осно-

вано матирование искусственных волокон для уменьше-

ния их блеска.

Блеск текстильных материалов может быть желатель-

ным или нежелательным явлением в зависимости от наз-

начения материала. Для увеличения блеска при изготовле-

нии материала используют волокна и нити с гладкой ров-

ной поверхностью, переплетения с длинными перекрыти-

ями, применяют специальные виды отделки (мерсериза-

цию, каландрирование) в целях расположения большин-

ства волокон на поверхности в одной плоскости. Исполь-

зование переплетений с частым изгибом нитей, примене-

ние операций начесывания и валки способствуют созда-

нию шероховатой поверхности материала, пространствен-

ному расположению волокон, что приводит к многократ-

ному отражению светового потока, увеличению его рассе-

ивания.

235

Блеск (лоск) тканей, появляющийся при их носке,

связан с образованием плоских микроучастков на волок-

нах и нитях. Эти участки лежат в одной плоскости и при

больщой ориентации вызывают направленное отражение

света поверхностью ткани или блеск. Указанные плоские

участки возникают вследствие истирания и многократного

давления на ткань при ее носке.

Возникающий при носке блеск тканей, так же как и

блеск от влажнотепловой обработки, имеет специфически

неприятный вид, напоминающий жировой блеск. Наибо-

лее распространенным способом устранения блеска явля-

ется воздействие на блестящие участки паром, иногда с

применением механического воздействия щеток.

Для оценки блеска текстильных материалов приме-

няют метод отражения, суть которого заключается в том,

что свет падает на образец под заданным углом (обычно от

45 до 80° к нормали), а интенсивность зеркально отражен-

ного света под таким же углом измеряется фотометром как

от исследуемого образца, так и от блестящей эталонной по-

верхности такого же размера. Относительный коэффици-

ент отражения, характеризующий блеск материала, пока-

зывает отношение интенсивности света, отраженного

и рассеянного в данном направлении от образца, к интен-

сивности света, отраженного и рассеянного в том же нап-

равлении от эталона.

Прозрачность. Это свойство текстильных материалов

связано с ощущением проходящего через полотно потока

излучений, что дает представление о глубине наблюдаемо-

го материала. Прозрачность зависит от поверхностного за-

полнения, переплетения, прозрачности волокон и нитей.

Особенно значительна прозрачность тканей, трикотажа,

выработанного ажурными или подобными им переплете-

ниями. Прозрачность как явление может ощущаться со

стороны падающего потока света, когда он проходит через

полотно, дважды отражаясь от поверхности, на которой

расположен материал. Прозрачность полотен к излучени-

236'

ям характеризуется коэффициентом пропускания К^^, для

определения которого используют спектрофотометры:

^пр=4.ф./^ф. (3.68)

где ф — ток от ультрафиолетового излучения с пробой ис-

следуемого материала; 1^ - ток от ультрафиолетового излу-

чения без пробы исследуемого материала.

Коэффициент пропускания ультрафиолетового излу-

чения для плотных целлюлозных тканей составляет

0,01—0,10; для редких шелковых тканей — 0,5-0,6.

3.6.5.

Электрические

свойства

К электрическим свойствам текстильных материалов

относятся электризуемость, электрическая прочность, ди-

электрическая проницаемость.

Электризуемость — способность материалов к гене-

рации и накоплению в определенных условиях зарядов

статического электричества. Электризация текстильных

полотен имеет поверхностный эффект, возникающий в ре-

зультате взаимодействия (трения) между двумя поверхнос-

тями. При трении электризация повышается, так как воз-

никают новые и нарушаются прежние контакты трущихся

поверхностей. Кроме того, в процессе трения повышаются

поляризация и диполяризация молекул вследствие увели-

чения подвижности диполей из-за вьщеления тепла и бо-

лее легкой их ориентации. Электрические заряды могут

возникать не только при трении, но и при растяжении и

сжатии.

Плотность электрического заряда, возникающего на

поверхности материала, и его удельное поверхностное

электрическое сопротивление зависят, прежде всего, от во-

локнистого состава материала (табл. 3.6).

Наименьшей плотностью зарядов и электропровод-

ностью характеризуются хлопчатобумажные материалы,

237