Шпаргалки к экзаменам и зачётам

Гигроскопичность

Гигроскопичностью называется способность тканей поглощать водяные пары и влагу, соприкасающиеся с поверхностью материала, а затем передавать их в окружающую среду. При этом объем сорбируемой влаги напрямую зависит от строения волокон ткани. Например, при относительной влажности атмосферы в 65% и температуре среды в 20°C гигроскопичность шерстяных тканей составляет 17%, хлопчатобумажных – 12-18%, льняных – 12%, шелковых – 11%, капроновых – 3%.

Почему гигроскопичность так важна? Дело в том, что она оказывает серьезное влияние на поддержание теплового равновесия, которое формируется в системе «человек – одежда». Это объясняется тем, что наличие влаги повышает теплопроводность материала, так как коэффициент теплопроводности воды на порядок превышает теплопроводность воздуха. Этим фактором и вызвано то, что во влажной одежде человек замерзает намного быстрее, чем в сухой. Особое значение уровень гигроскопичности тканей приобретает в случаях, когда планируется пошив спецодежды или производство спортивной одежды.

Теплозащитность

Способность одежды удерживать тепло, которое выделяется человеческим телом, принято называть теплозащитностью. Теплозащитным характеристикам уделяется внимание еще на стадии проектирования одежды. Для этого анализируется целый ряд свойств формируемого теплозащитного пакета: воздухопроницаемость и толщина тканей, общее тепловое сопротивление пакета, особенности конструкции одежды, структура используемых материалов. При этом ключевой характеристикой, на которой акцентируются усилия создателей одежды, является тепловое сопротивление готовых изделий. Данный параметр, по сути, представляет величину, обратную теплопроводности.

Тепловое сопротивление одежды зависит от волокнистой структуры тканей, толщины и количества воздушных слоев. Очевидно, что это неоднородная величина, отличающаяся для разных типов изделий. Наиболее высокие параметры теплозащитности имеет швейная продукция, выполненная из толстых и плотных тканей с ворсом или начесом. Также высокой теплозащитностью обладает одежда из шерсти, пряжи, лавсана и нитроновых волокон.

Применение в конструкции одежды плотных и толстых тканей ведет к утяжелению изделий, что в свою очередь негативно влияет на двигательную активность человека. Это может существенно ухудшить популярность и экономические показатели выпускаемой одежды. Поэтому производители стараются конструировать пакет теплозащиты из тканей, обладающих наилучшими параметрами термического сопротивления, паропроницаемости, плотности и массы.

Теплозащитный пакет

Наиболее рациональным вариантом считается четырехслойный теплозащитный пакет одежды, в котором для каждого слоя четко определены его функции:

1.Верх

Ткань верха создает внешнее оформление одежды, а также формирует требуемые характеристики износостойкости, прочности, устойчивости к загрязнениям, несминаемости, легкости в чистке. Помимо этого, ключевой функцией материала верха называют обеспечение необходимых параметров влаго- и воздухонепроницаемости. Это имеет большое значение для создания оптимальной газовлажностной структуры пододежного воздуха.

2.Ветрозащитная прокладка

Ткани ветрозащитной прокладки должны обеспечить нужный уровень воздухопроницаемости. Кроме того, их задача – сформировать определенную прочность и жесткость слоя, что необходимо для устойчивости изделия перед механическими воздействиями. Уровень оптимальной воздухопроницаемости не должен уменьшать теплозащитность одежды, и зависит он во многом от предполагаемых условий эксплуатации. В качестве примера можно привести пошив ветровок для занятий спортом и изготовление обычных курток, где требования к воздухопроницаемости ветрозащитной подкладки будут разными.

3.Утепляющая подкладка

Данный слой отвечает, в основном, непосредственно за теплозащитную функцию. Ткани подкладки должны обладать определенной толщиной, незначительной объемной массой и некоторой упругостью. Все это будет обеспечивать хорошее сохранение тепла за счет большого содержания воздуха в слое. Также имеет значение достаточный уровень влагопроводности, чтобы влага могла беспрепятственно покидать пододежный воздух.

4.Нижняя подкладка

Подкладка низа выполняется из прочных, износостойких и легких тканей, обладающих гладкой поверхностью. Материал должен характеризоваться минимальной электризуемостью, а также цветовым оформлением, гармонирующим с цветом верха.

Теплозащитные характеристики одежды значительно зависят от ее конструкции. Для ограждения пододежного пространства от прохладной наружной среды могут использоваться такие элементы, как напульсники на рукавах, цельнокроеный капюшон, закрытый до верха ворот, пояс на талии. Однако при этом необходимо помнить, что одежда излишне закрытой конструкции значительно ухудшает вентилирование пододежного воздуха. В идеале, производство одежды должно осуществляться с учетом потребностей населения, живущего в определенных климатических зонах.

Физические свойства тканей

Способность тканей, трикотажа и нетканых материалов пропускать воздух, пар, воду, различные жидкости, дым, пыль, радиоактивные излучения называется проницаемостью.

Воздухопроницаемостью материала называется его способность пропускать воздух. Коэффициент воздухопроницаемости материала показывает количество воздуха, проходящего через 1 м2 ткани, трикотажа или нетканого материала за 1 сек при определенной разности давления по обе стороны материала и определяется по формуле:

где V — объем воздуха, прошедшего через материал при данной разности давлений Δр в м3; F — площадь материала в м2; t — время, за которое проходит воздух, в сек.

Величина коэффициента воздухопроницаемости зависит от разности давлений по одну и другую стороны материала, поэтому сравнение воздухопроницаемости производится при определенной разнице давления, которая указывается цифровым индексом при обозначении коэффициента воздухопроницаемости. Связь между коэффициентом воздухопроницаемости ВΔр и давлением Δр может быть выражена формулой:

где Ар — перепад давления за материалом и перед ним в мм вод. ст.; ВΔр —коэффициент воздухопроницаемости в м3/м2 сек; а и b — коэффициенты, определяемые экспериментально и зависящие от структуры и толщины ткани.

В условиях эксплуатации одежды разность давлений может возникнуть или под влиянием разности температур воздуха под одеждой и наружного, или под влиянием ветра. Воздухопроницаемость как материалов для одежды, так и пакетов из них чаще всего определяется при разности давлений Р = 50 н/м2 (5 мм вод. ст.), что соответствует скорости ветра, равной 8— 10 м/сек, и обозначается В50. Разность давлений в зависимости от скорости ветра определяют по формуле, которая применяется при аэродинамических расчетах:

где v — скорость ветра, равная 8 м,1сек; h — разность давлений в н/м2 мм вод. ст.

В табл. 11-11 приводится группировка тканей по воздухопроницаемости.

Таблица 11-11. Группировка тканей по воздухопроницаемости.

Продолжение табл. 11-11

Определяемая при постоянной разнице давлений воздухопроницаемость зависит также от структуры материала, которая определяет наличие сквозных пор. Количество, форма и размеры пор влияют на сопротивление, оказываемое материалом потоку проходящего воздуха. Количество сквозных пор п в ткани определяется произведением плотности на 1 см по основе П0 на плотность на 1 см по утку Пу:

Средний размер каждой поры может быть определен по формуле:

где F — общая площадь пор в ткани в мм2.

Ниже приводятся данные об изменении воздухопроницаемости тканей в зависимости от площади пор.

При одинаковой площади пор воздухопроницаемость материалов может быть различной. Воздух под влиянием разности давлений просачивается через ткань, совершая работу. Часть работы затрачивается на трение воздуха о ткань, часть — на преодоление инерционных сил внешней среды. Чем мельче поры, тем больше трение воздуха о ткань.

Поэтому при одинаковой общей площади пор воздухопроницаемость тканей и трикотажа из тонких нитей с мелкими порами меньше, чем воздухопроницаемость материалов с крупными порами. В тканях и трикотаже из слабо скрученных рыхлых пушистых нитей поры между нитями частично закрыты выступающими из нитей волокнами, если же нити скручены сильно, поры остаются сквозными. Поэтому ткани и трикотаж из гладких, сильно скрученных нитей имеют большую воздухопроницаемость.

Ткани, обладающие наиболее компактной структурой, являются наименее воздухопроницаемыми. Так, воздухопроницаемость таких переплетений, как саржевые, сатиновые и мелкоузорчатые больше, чем полотняного при прочих равных условиях. С ростом длины перекрытий структура тканей становится более рыхлой и их воздухопроницаемость увеличивается. В тканях с начесом или в валяных тканях, где сквозные поры между нитями заполнены волокнами, воздухопроницаемость зависит от толщины ткани и рыхлости ее структуры. Воздухопроницаемость суровых тканей больше, чем отделанных, подвергнутых отварке и крашению, и особенно аппретированных и прессованных тканей.

Воздухопроницаемость теплозащитной одежды является отрицательным фактором, поскольку она снижает тепловое сопротивление одежды, но в то же время воздухопроницаемость имеет гигиеническое значение, так как она в условиях носки одежды обеспечивает естественную вентиляцию пододежного воздуха, что особенно важно для летней и спортивной одежды. На воздухопроницаемость кроме наличия сквозных пор, толщины, объемного веса и разницы давлений оказывают влияние и такие факторы, как влажность и количество слоев материала в одежде.

Воздухопроницаемость материала уменьшается с увеличением влажности. Наибольшее снижение воздухопроницаемости при Δр = 5 мм вод. ст. наблюдается при влажности около 80% (рис. 11-58). Снижение воздухопроницаемости объясняется заполнением пор ткани влагой и набуханием волокон. Увеличение количества слоев материала снижает общую воздухопроницаемость пакета одежды.

Рис. 11-58. Зависимость воздухопроницаемости ткани от ее влажности: 1 — сукно арт. 4412; 2 — драп арт. 3608; 3 — бобрик арт. 5714

Исследования показывают, что наиболее резкое уменьшение воздухопроницаемости (до 50%) наблюдается при увеличении количества слоев до двух. Дальнейшее увеличение количества слоев материала влияет на уменьшение воздухопроницаемости в меньшей степени.

Рис. I1-59. Изменение воздухопроницаемости тканей в зависимости от количества слоев: 1 — драп арт. 3608; 2 — сукно арт. 4412

Воздухопроницаемость тканей, сложенных в несколько слоев, определяют с помощью уравнения:

где В — воздухопроницаемость ткани, сложенной в несколько слоев, в мл/см2-сек;

Вп — воздухопроницаемость каждого слоя в отдельности в мл/см-сек.

Воздухопроницаемость тканей, трикотажа и нетканых материалов определяют на приборах, работающих по принципу создания по обеим сторонам образца определенной разницы давлений, в результате чего воздух движется через образец. Наибольшее применение имеют приборы, в которых в камере, покрытой испытуемым материалом, создается разрежение с помощью всасывающего насоса или вентилятора.

• Назад
• Вперед

Проницаемость

Проницаемостью материалов называют способность пропускать через себя воздух, влагу, жидкости, пыль, свет, дым и т.д. Если говорить об одежных тканях, ключевыми параметрами можно назвать воздухопроницаемость, паропроницаемость, водопроницаемость, пылепроницаемость и светопроницаемость.

Воздухопроницаемость

Воздухопроницаемость тканей чрезвычайно важна для обмена воздуха пододежного пространства с атмосферой внешней среды. Дело в том, что состав пододежного воздуха всегда отличается от атмосферного, поскольку на него влияют газообразные выделения кожи и загрязнения одежды. Поступление свежего воздуха к телу помогает удалению углекислоты, способной оказывать негативное влияние на самочувствие человека. Следовательно, одежда должна в достаточной степени вентилироваться.

Уровень воздухопроницаемости одежды зависит от волокнистой структуры тканей, количества используемых слоев в пакете и его влажности. Увеличение числа слоев ощутимо ухудшает общую воздухопроницаемость одежды. Если говорить об отдельных видах швейного ассортимента, то максимальной воздухопроницаемостью характеризуется одежда из платьевого и бельевого ассортимента, а минимальной – костюмные, плащевые и пальтовые изделия.

Паропроницаемость

Паропроницаемостью одежды называют ее свойство пропускать сквозь себя водяные пары, что необходимо для создания нормальных условий жизнедеятельности. Паропроницаемость снижается, как правило, с увеличением плотности или толщины материала. Оптимальными характеристиками паропроницаемости отличаются изделия из хлопчатобумажных и вискозных тканей.

Водонепроницаемость

Способность одежды препятствовать проникновению воды из атмосферных осадков обычно называют водонепроницаемостью. Такие свойства характерны для материалов с повышенной плотностью или специальной пропиткой. Одежда из водонепроницаемых тканей обычно обладает слабой воздухопроницаемостью, поэтому в ее конструкции должны предусматриваться вентиляционные отверстия. Впрочем, имеются и исключения – высокотехнологичные ткани-мембраны, разработанные в последние годы. Имея отличную защиту от влаги и воды, мембраны характеризуются хорошим уровнем воздухо- и паропроницаемости.

Пыленепроницаемость

Одежда должна обладать достаточным уровнем устойчивости к загрязнениям, что во многом определяется ее способностью пропускать пыль. Пыленепроницаемость зависит от структуры ткани и типа волокон, вида отделки, наличия и количества швов. Очевидно, что пыль намного активнее оседает на материалах с шероховатой или ворсистой поверхностью, чем на гладких тканях. Сам уровень пыленепроницаемости, в основном, зависит от плотности и толщины материала.

Светопроницаемость

Способность ткани пропускать свет именуется светопроницаемостью или прозрачностью. Здесь особое значение приобретают ультрафиолетовые лучи, необходимые для выработки в организме важных микроэлементов. Например, детская потребность в определенной дозе ультрафиолета может сопоставляться с потребностью в кислороде. А общая суточная необходимая доза для человека равняется 0,3-0,6 от эритемной дозы (вызывающей загар). Кроме того, УФ-излучение способствует дезинфекции одежных тканей и кожных покровов человека. Требования к светопроницаемости одежды в тех или иных условиях отличаются, и во многом зависят от уровня солнечной радиации.

Гигиенические свойства

Требования гигиенического характера должны быть обеспечены соответствующими свойствами. Они включают

· гигроскопичность,

· теплозащитность,

· паро- и воздухопроницаемость,

· водонепроницаемость,

· незагрязняемость,

· массу и др.

Материалы одежды способны поглощать различные вещества: газообразные, парообразные, жидкие, твердые. Поглощение обусловлено гигроскопическими свойствами материалов.

Гигроскопичность — это способность одежных материалов сорбировать (поглощать) на своей поверхности влагу (водяные пары, пот) и отдавать ее в окружающую среду. Количество поглощаемой влаги зависит от природы волокон. Так, при температуре 20 °С и относительной влажности воздуха 65 % гигроскопичность одежды из хлопчатобумажных тканей составляет 12—18 %, льняных — 12, шерстяных — 17, шелковых — 11, вискозных — 12, капроновых — 3, лавсановых — 0,4, ацетатных — 7, триацетатных — 4,5 %.

Гигроскопичность важна и для сохранения теплового равновесия в системе человек—одежда. Под влиянием гигроскопичной влаги увеличивается их теплопроводность. Это объясняется тем, что коэффициент теплопроводности воды в 20 раз выше, чем воздуха.

Теплозащитность характеризуется способностью одежды сохранять тепло, выделяемое телом человека. Теплозащитные свойства обеспечиваются при проектировании одежды. Они определяются рядом характеристик: суммарным тепловым сопротивлением пакета, толщиной и воздухопроницаемостью материалов пакета одежды, конструкцией изделия, волокнистым составом и структурой материалов.

Важнейшей и наиболее простой характеристикой теплозащитных свойств готовой одежды является тепловое сопротивление, т.е. показатель, обратный теплопроводности.

Тепловое сопротивление обусловлено толщиной воздушных прослоек, волокнистым составом материалов, числом слоев. Оно неодинаково для различных видов одежды.

Более высокой теплозащитностью обладает одежда, изготовленная из плотных, толстых материалов с начесом или ворсом, из материалов на основе шерстяных, лавсановых или нитроновых волокон и пряжи.

Однако использование толстых и плотных материалов приводит к утяжелению одежды, потере производительности труда человека, снижает экономические показатели одежды. Целесообразно формировать пакет одежды из материалов с наиболее возможными: термическим сопротивлением, хорошей проницаемостью, достаточной механической прочностью на истирание по сгибам, высокой формоустойчивостью, малой поверхностной плотностью, низкой стоимостью материалов и их доступностью.

Оптимальным является рациональный четырехслойный пакет теплозащитной одежды, разработанный на основе учения о гигиене одежды.

В таком пакете функции каждого слоя строго определены.

1. Материал верха формирует внешний вид изделия и необходимую прочность, износостойкость, несминаем ость одежды, стойкость к загрязнению, легкость очистки. Кроме того, важнейшей функцией ткани верха является обеспечение оптимальных влагонепроницаемости и воздухонепроницаемости, создающих благоприятный газовлажностный состав пододежного воздуха.

2. Ветрозащитная прокладка предназначена не только для обеспечения оптимальной воздухонепроницаемости, но и для создания определенной жесткости и прочности, необходимых для устойчивости пакета одежды к механическим воздействиям. Оптимальная воздухонепроницаемость пакета одежды, не снижающая ее теплозащитности, зависит от скорости ветра, температуры воздуха.

3. Теплозащитную функцию выполняет в основном утепляющая прокладка, которая должна иметь определенную толщину, малую объемную массу, влагопроводность не менее 40 г/(м2 • ч), упругость. Малая объемная масса прокладки обусловливает ее хорошие теплоизоляционные свойства благодаря большому содержанию в ней воздуха, а упругость — сохранение толщины и, следовательно, теплозащитной способности в процессе эксплуатации. Указанный уровень влагопроводности должна иметь не только утепляющая прокладка, но и все остальные слои пакета верхней одежды, что способствует беспрепятственному удалению влаги из пододежного воздуха.

4. Подкладка должна быть легкой, прочной, износостойкой, с гладкой поверхностью, гармонировать по цвету с материалом верха, не иметь склонности к электризации.

Существенна зависимость теплозащитных свойств одежды от ее конструкции. Теплозащитность снижается в цепи конструктивных решений одежды: комбинезон, куртка с брюками, пальто, полупальто. Следует иметь в виду, что одежда закрытой конструкции заметно снижает вентиляцию пододежного воздуха.

Чтобы оградить пододежное пространство от проникновения холодного наружного воздуха, следует в рукавах применять напульсники, ворот закрывать до верха, применять цельнокроеный с основными деталями капюшон, широко применять пояса и другие конструктивные средства, обеспечивающие прилегание одежды к фигуре по талии и бедрам.

Для удовлетворения потребностей населения в районах с различными климатическими условиями необходимо дифференцированное, с учетом теплозащитности, производство одежды. Важно в информацию товарного ярлыка в доступной форме включать данные о теплозащитности путем указания диапазона отрицательных температур, в которых рекомендуется эксплуатация одежды.

Способность материалов пропускать воздух, пар, жидкости, дым, пыль, свет и радиоактивные излучения называется проницаемостью. Проницаемость характеризуют следующие физические свойства материалов одежды: воздухо-, паро- и пыленепроницаемость и др.

Воздухопроницаемость одежды, т.е. способность пропускать воздух, обеспечивается воздухообменом между внешней средой и воздухом, заключенным в пододежном пространстве. По своему составу пододежный воздух отличается от окружающего атмосферного, так как он воспринимает газообразные выделения кожи и загрязненной одежды.

Одежда должна быть воздухопроницаемой, что необходимо для поддержания теплового баланса организма с внешней средой, притока свежего воздуха к телу и удаления углекислоты из пододежного пространства. Излишнее количество углекислоты отрицательно влияет на самочувствие и работоспособность человека. Поэтому одежда должна хорошо вентилироваться, для чего в нижней части проймы и под кокеткой делают отверстия. На воздухопроницаемость влияют волокнистый состав и структура используемых материалов, а также количество слоев и влажность пакета одежды.

Увеличение количества слоев пакета снижает общую воздухопроницаемость. Наиболее резко это проявляется при увеличении слоев вдвое. Дальнейшее увеличение слоев пакета проявляется в меньшем снижении воздухопроницаемости. Наибольшей воздухопроницаемостью обладают изделия бельевого и платьевого ассортимента, меньшей — плащевые, пальтовые, костюмные изделия.

Увеличение влажности пакета ведет к резкому снижению его воздухопроницаемости из-за заполнения пор влагой и набухания волокон.

Паропроницаемость — способность одежды пропускать водяные пары и тем самым обеспечивать нормальные условия жизнедеятельности организма. Чем толще и плотнее ткань, тем меньше паропроницаемость одежды. Наилучшей паропроницаемостью характеризуется одежда из хлопчатобумажных и вискозных тканей; у одежды из пальтовых, плащевых тканей, особенно с пленочным покрытием, этот показатель хуже.

Водонепроницаемость, или водоупорность, — это сопротивляемость одежды проникновению атмосферных осадков. Одежда из материалов повышенной плотности и с водонепроницаемой отделкой имеет более высокую водоупорность. Однако материалы со специальными пропитками воздухонепроницаемы. Поэтому в одежде, изготовленной из водонепроницаемых тканей, должны быть предусмотрены вентиляционные отверстия.

В процессе носки одежда загрязняется, впитывает выделения потовых и сальных желез.

Загрязняемость характеризуется:

ª пылеемкостью;

ª « степенью загрязняемости выделениями кожи;

ª легкостью и полнотой очистки при стирке и химической чистке.

Незагрязняемость одежды, ее способность не воспринимать пыль и другие загрязнения зависит от вида волокон, структуры и характера отделки ткани, а также от наличия швов, рельефов, складок, буфов. Ткани из пряжи фасонной крутки с шероховатой, ворсовой поверхностью характеризуются большей пылеемкостью по сравнению с тканями с гладкой, блестящей поверхностью. Меньше загрязняются также аппретированные ткани. Чем толще и плотнее ткань, тем меньше пыленепроницаемость.

Санитарно-микробиологические требования состоят в том, что одежда не должна способствовать накоплению и развитию микрофлоры. Желательно, чтобы одежные материалы обладали антимикробной активностью. При очистке от загрязнений одежда не полностью освобождается от микроорганизмов, поэтому она должна быть устойчива к различным видам санитарной обработки — стирке и глажению при высокой температуре, дезинфицирующим препаратам.

Способность одежды пропускать свет называется прозрачностью. Особую роль в световом спектре имеют ультрафиолето¬вые лучи (УФЛ). Они способствуют дезинфекции одежды и кожи человека, выработке в организме необходимых микроэлементов.

Потребность в УФЛ, особенно для детского организма, приравнивается к потребности в кислороде. Общая суточная потребность в УФЛ составляет 0,3—0,6 эритемной дозы (вызывающей временное покраснение кожи с последующим загаром). В зависимости от интенсивности солнечной радиации требования к одежде по этому показателю различны.

Важным показателем в обеспечении нормальной жизнедеятельности организма является масса изделия. Она обусловлена массой используемых материалов, размером, ростом, полнотой и конструктивными особенностями швейного изделия.

Масса комплекта зимней одежды составляет иногда 1 /8—1/10 массы тела, что вызывает дополнительные затраты энергии при носке, поэтому необходимо снижение массы одежды за счет применения более легких основных, вспомогательных и утепляющих материалов.

Кардинальное снижение массы одежды (до 50 %), что особенно важно для детей и лиц пожилого возраста, может быть обеспечено за счет использования рационального пакета теплозащитной одежды.

Масса одежды

Масса швейных изделий – важное свойство, имеющее значение для нормальной жизнедеятельности. Зависит этот параметр от массы применяемых тканей, конструктивных особенностей одежды, а также ее размерных характеристик (рост и полнота). Излишне высокая масса зимней одежды неизбежно ведет к повышению затрат энергии при ее носке. Поэтому производители швейной продукции постоянно стремятся к использованию наиболее легких основных и вспомогательных тканей и утеплителей, стараются рационализировать теплозащитный пакет изделий. Особенно значимым фактором масса одежды является для пожилых людей и детей.