Katedra textilních materiálů ENÍ TEXTILIÍ PŘEDNÁŠKA 4

Transkript

1 PŘEDNÁŠKA 4

2 PODMÍNKY PRO Vlastnosti charakterizující vnější formu textilií Hmotnost Obchodní hmotnost - je definována jako čistá hmotnost doplněná o obchodní přirážku Čistá hmotnost - je to hmotnost materiálu bez nevlákenných částí (dutinek, obalů, atd.) Obchodní přirážka - jsou veškeré dohodnuté přirážky na nevláknité podíly v materiálu a povolená vlhkost (tzv. vlhkostní přirážka). Počítá se v % z čisté hmotnosti materiálu.

3 PODMÍNKY PRO Vlastnosti charakterizující vnější formu textilií Vlhkostní přirážka - ( reprisa, uzanční vlhkost) je konstantní povolená přirážka hmotnosti materiálu na obsah vody. Povolený obsah vody vychází z relativní vlhkosti materiálu při normovaném ovzduší. Bavlna Len Vlna mykaná Vlna česaná Viskóza Polyamid Polyester Polyakrylonitril Polypropylén Vlákno 8, ,75 0,70 1,0 0,1 Vlhkostní přirážka vláken [ % ] 8, , ,75 0,70 1,00 0,10 Vlhkostní přirážka příze [ % ]

4 PODMÍNKY PRO Vlastnosti charakterizující vnější formu textilií Klimatizovaná vlhkost - hmotnost materiálu s normovaným obsahem vlhkosti Suchá hmotnost - hmotnost suchého (vysušeného) materiálu. Ze základního souboru se odebírají vzorky. (Jsou vybírány náhodným výběrem). Partie je množství textilního materiálu, poloproduktů nebo produktů,které mají stejný typ, název, původ, jakost a jsou vyráběny jedním technologickým postupem na stejném výrobním zařízení. (Mají stejné hledisko věcné, časové a místní). Partie stejnorodá u které jsou odchylky měření pouze náhodné (rozptyl měření je konstantní) Partie nestejnorodá u které jsou odchylky měření statisticky významné (rozptyly nejsou konstantní).

5 PODMÍNKY PRO Vlastnosti charakterizující vnější formu textilií Jednotka balení - jednotlivá samostatná část partie (balík, kus, bedna, atd.) Výběr 1. stupně -skupina několika jednotek balení náhodně vybraných z partie. Výběr 2. stupně - souhrn vzorků odebraných ze všech jednotek balení ve výběru 1. stupně Vzorek - část výběru 2. stupně odebraná ke zkouškám.

6 PODMÍNKY PRO Klimatické podmínky Vlastnosti textilních vláken a textilií z nich se mění podle toho, jaká je jejich vlhkost. Většina vláken je sorpční (jsou schopna přijímat z ovzduší, od lidského těla, apod. vlhkost, popř. plyny, chemické výpary, atd.) Přijímání vlhkosti: nevratné (ireversibilní) molekuly vody se navazují do struktury vlákna vlhkost z vláken se odstraňuje za jejich současného poškození vratné (reversibilně) molekuly vody se navazují na sorpční centra vláken vodu z vláken lze odstranit (vlákno usušit)

7 PODMÍNKY PRO Klimatické podmínky Podle schopnosti přijímat vodu resp. vodní páry jsou vlákna hydrofóbní, (vodu nepřijímají) polypropylén hydrofilní, ( vodu přijímají velmi dobře) bavlna, vlna, viskózová vlákna a ostatní. V tomto případě vlákna přijímají dobře také chemické látky, např. barviva, mají tzv. vysokou afinitu k vodním parám, k barvivům, atd. Průběh sorpce: Adsorpce - molekuly vody jsou vázány na povrch vlákna Absorpce vodní páry prostupují dovnitř struktury vlákna Kapilární kondenzace - voda v kapalném stavu kondenzuje v pórech na povrchu vlákna. Desorpce - sušení vláken (uvolňování vody z vláken).

8 PODMÍNKY PRO Klimatické podmínky Obsah vody ve vlákně se stanoví z hmotnosti vlhkého ( klimatizovaného ) vlákna a hmotnosti vlákna suchého: m m *10 K S 2 r = = ms m H m 2 S O *10 2 [ % ] r - relativní vlhkost vláken [ % ] m K - hmotnost vláken klimatizovaných (zavlhčených) [ g ] m S - hmotnost vláken suchých [ g ]

9 PODMÍNKY PRO Klimatické podmínky Obsah vodních par ve vzduchu Obsah vody ve vzduchu je dán parciálním tlakem vodních par. Parciální tlak vodních par způsobuje, že vodní pára: - proniká tam, kde je parciální tlak vodních par menší, t.zn. do suchého vlákna, -uvolňuje se z vlhkého vlákna a odchází do suchého vzduchu tak, aby byl parciální tlak vodních par vyrovnán. p Exhalace VZDUCH 21 % O 2 78 % N p 2 Prach p p p Vzácné p Vodní páry plyny

10 PODMÍNKY PRO Klimatické podmínky Obsah vody ve vlákně Závislost relativní vlhkosti vlákna r na relativní vlhkosti vzduchu φ. Sorpční izoterma - popisuje vzájemnou výměnu vodních par mezi vlákny a vzduchem při konstantní teplotě.

11 Klimatické podmínky Katedra textilních materiálů PODMÍNKY PRO mk ms Sorpční izoterma r = *10 2 [%] m S

12 PODMÍNKY PRO Klimatické podmínky pro zkoušení textilních materiálů Norma: teplota vzduchu: 20 ± 2ºC vlhkost vzduchu: 65 ±2 % Dva body na sorpční izotermě pro zavlhčování a sušení při hodnotě 65 % relativní vlhkosti vzduchu: Vzdálenost r je hodnota hysterese při vlhkosti 65 % a teplotě 20ºC. Norma: za směrodatný je považován spodní bod na sorpční izotermě pro zavlhčování. Z tohoto bodu vycházejí také normy na stanovení uzanční obchodní vlhkosti textilních materiálů. V praxi: vlákna o neznámé vlhkosti se klimatizují na předepsanou hodnotu vlhkosti vzduchu tak, že vlákna nejprve předsušíme (při teplotě 50 ºC a po dobu alespoň 1 hod. při vlhkosti % ) a teprve pak je necháme klimatizovat při předepsaných klimatických podmínkách hodin.

13 PODMÍNKY PRO Zajišťování klimatických podmínek pro zkoušení vlastností textilií Dva základními způsoby: - Klimatizování celého prostoru zkušebny (laboratoře): velmi náročné na energii, ovzduší není pro pracovníky laboratoře tím nejvlídnějším. Klimatizace celé laboratoře se proto provádí pouze u certifikovaných laboratoří. Převážná většina všech laboratoří klimatizována není. Musí být zajištěno vlhčení a sušení vzduchu, ohřev a chlazení vzduchu a regulace. - Klimatizační skříňky. Ve skříňce, která má malý prostor ke klimatizaci se v předepsaném ovzduší uchovávají vzorky, které se vyndají ven jen na krátký čas potřebný k provedení zkoušek.

14 PODMÍNKY PRO Zajišťování klimatických podmínek pro zkoušení vlastností textilií Klimatizování celého prostoru zkušebny (laboratoře):

15 PODMÍNKY PRO Zajišťování klimatických podmínek pro zkoušení vlastností textilií Klimatizační skříňky. Ve skříňce, která má malý prostor ke klimatizaci se v předepsaném ovzduší uchovávají vzorky, které se vyndají ven jen na krátký čas potřebný k provedení zkoušek.

16 PODMÍNKY PRO Zajišťování klimatických podmínek pro zkoušení vlastností textilií Klimatizační skříňka

17 PODMÍNKY PRO Měření klimatických podmínek Teplota - teploměry, rozsah 0 30 º C, přesnost měření na 1º C. Vlhkost - vlhkoměry - psychrometry, popř. hygrometry Nejpřesnější psychrometr -Asmannův psychrometr (používá se ke kalibraci ostatních vlhkoměrů)

18 PODMÍNKY PRO Relativní vlhkost vzduchu ϕ = Φ Φ max *10 2 [ % ] φ- relativní vlhkost vzduchu Φ - absolutní vlhkost vzduchu Φmax - abs. vlhkost vzduchu při teplotě υ ϕ = P [ % ] [ Pa ] P D - parciální tlak vodních par ve vzduchu [ Pa ] P x DM - parciální tlak vodních par při teplotě mokrého teploměru [ Pa ] A - psychrometrický koeficient [ K-1 ] p - měrný tlak [ Pa ] υ s - teplota suchého teplom. - teplota mokrého teplom. υ M D P P D x D x DM 2 *10 = P A* p [ ϑ ϑ ] s M

19 PODMÍNKY PRO Prakticky: [ ϑs ϑ M ] V tabulkách se najde - psychrometrická diference [ ϑ ϑ ] s M - teplota suchého teploměru ϑ s Najde se vlhkost vzduchu φ [ ϑs ϑ M ] ϑ s

20 PODMÍNKY PRO Měření klimatických podmínek Pro ověřování provozní vlhkosti vzduchu: hygrometry hygrometr vlasový, (využívá citlivost délky lidských vlasů na změny vzdušné vlhkosti). Vlhkoměr kombinovaný s registračním zařízením hygrograf, popř. termohygrograf, je-li doplněn zapisovačem teploty.

21 PODMÍNKY PRO Zkoušení vlhkosti textilních materiálů - Vzorky pro zkoušení vlhkosti textilních materiálů se odebírají a ukládají tak, aby byla zachována jejich původní vlhkost, tj. jsou uloženy v neprodyšných obalech. Nejčastěji a nejpřesněji se vlhkost materiálu zkouší vysoušením. - Vlhkost se zkouší na čistém vzorku (s čistou hmotností). Vzorek se vysouší teplým vzduchem, popř. infračerveným zářením nebo vysokofrekvenčně. Běžně se používají kondicionovační přístroje. - Materiál se vysouší tak dlouho, až rozdíl hmotnosti materiálu mezi dvěma po sobě následujícími váženími nepřesáhne 0,01 % původní hmotnosti vzorku.

22 PODMÍNKY PRO Zkoušení vlhkosti textilních materiálů -Skutečná vlhkost se pak stanoví podle vztahu m c m s v = mč m m s s 2 *10 [%] -je čistá hmotnost původního vzorku - je suchá hmotnost vzorku Obsah sušiny se stanoví S = m m s č 2 *10 [%]

23 PODMÍNKY PRO Zkoušení vlhkosti textilních materiálů Kondicionovační přístroj

24 PODMÍNKY PRO Zkoušení vlhkosti textilních materiálů Pro potřeby stanovení správné hmotnosti dodávky je stanovena obchodní hmotnost výběru I. stupně podle vztahu m O v = v * m v p - vlhkostní přirážka [%] v - skutečná vlhkost [%] p č [ kg] Pro provozní ověřování vlhkosti se používá elektrických přístrojů na měření vlhkosti. Tyto přístroje povětšinou využívají pro svou funkci změny relativního elektrického odporu vláken, který se mění s vlhkostí. (Obě stupnice jsou logaritmické).

25 PODMÍNKY PRO Zkoušení vlhkosti textilních materiálů Při měření se vychází ze známých vztahů elektrického odporu: U - je napětí [ V ] I - je proud [ A ] U 1 R = = * RM [ Ω] I S S - je průřez vodiče ( v našem případě vlákenného materiálu ) RM - měrný ( specifický ) odpor [ Ω.m ] r - je vlhkost vlákna [ % ] k - je konstanta n - je vlhkostní součinitel vlákna R M = k r n [ Ω m]

26 PODMÍNKY PRO Zkoušení vlhkosti textilních materiálů Elektrický přístroj na měření vlhkosti