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.
Гигиенические свойства тканей
Категория: Одежда
Основное количество тканей, выпускаемых промышленностью, используется для производства одежды. Одежда необходима человеку для защиты тела от неблагоприятных воздействий внешней среды — низкой и высокой температуры, чрезмерной радиации, ветра, дождя, снега и др. Кроме этого она защищает от механических и химических повреждений кожного покрова, предохраняет поверхность тела человека от пыли, грязи, микроорганизмов, защищает от укусов насекомых и животных.
Основными показателями гигиенических свойств тканей являются: отсутствие в тканях вредных для человеческого организма веществ, сорбционные свойства тканей, проницаемость, теплозащитные свойства, пылеемкость и др.
Гигроскопичность — способность ткани поглощать водяные пары из окружающей атмосферы и удерживать их при определенных условиях. Это одно из важнейших свойств тканей. Гигроскопичность тканей изменяется с изменением относительной влажности воздуха и температуры, не оставаясь постоянной. Если бы содержание влаги в ткани не изменялось при изменении температуры и влажности, то гигроскопические свойства тканей потеряли бы свое значение в гигиеническом отношении. Ткани с определенной гигроскопичностью являются регулятором тепла между телом человека и окружающей средой.
Известно, что относительная влажность воздуха в закрытом помещении ниже, чем на открытом воздухе, особенно зимой и осенью (40—50 % — в помещении, 90—100 % — на улице). Благодаря этому поглощение влаги одеждой в помещении будет меньше, чем на открытом воздухе. Процесс адсорбции и кон
денсации водяных паров сопровождается выделением большого количества тепла, которое должно компенсировать снижение температуры воздуха при переходе из закрытого помещения на открытый воздух.
Количество выделенного при этом тепла эквивалентно тому количеству тепла, которое выделяется человеком за 3—4 ч. Следует отметить, что выделение тепла происходит не мгновенно, а в течение нескольких часов.
Гигроскопичность тканей зависит от их волокнистого состава, структуры, отделки и др.
Намокаемость — способность тканей впитывать капельно жидкую влагу. Это свойство является важным для бельевых, сорочечных, платьевых, полотенечных, простынных и других тканей. Намокаемость тканей характеризуется ее капиллярностью и водопоглощаемостью.
Капиллярность определяют по высоте подъема жидкости за один час в полоске ткани шириной 50 мм и длиной 300 мм, опущенной одним концом в кристаллизатор с раствором эозина (2 г/л) в спирте,
Водопоглощаемость определяют по прйвесу образца ткани, погруженного в воду на 1 мин. Намокаемость ткани считается достаточной, если капиллярность ее находится в пределах 100—140 мм и водопоглощение составляет более 100 % .
Водоупорность — способность текстильных материалов противостоять смачиванию. Водонепроницаемость — способность текстильных материалов противостоять смачиванию и проникновению воды.
Для придания тканям водоупорности их поверхность подвергается специальной обработке гидрофобными составами. Поскольку поры при этом не заполняются, такие ткани способны пропускать воздух и водяные пары.
В водонепроницаемых тканях поры заполнены специальным составом, образующим непрерывный слой или пленку, благодаря чему ткани не пропускают пары влаги, воздух, что значительно ухудшает гигиеничность тканей. Показатель водоупорности имеет большое значение для плащевых, пальтовых и костюмных шерстяных тканей. Водонепроницаемость важна для брезентов, палаточных тканей, зонтичных, плащевых и др.
Воздухопроницаемость — способность тканей пропускать воздух и обеспечивать вентилируемость одежды, создавая определенных газовый и влажностный состав пододежного пространства. Известно, что в воздушном пространстве содержится 0,03—0,04 % углекислого газа, а в пододежном пространстве
его может накапливаться 0,06—0,08 %. Гигиенисты утверждают, что при содержании углекислого газа в пододежном пространстве более 0,1 % наступает утомление и обморочное состояние. Чем больше пористость, тем больше воздухопроницаемость. Воздухопроницаемость ткани при данном давлении определяют по следующей формуле:
Паропроницаемость — способность тканей пропускать водяные пары, непрерывно образующиеся в пододежном пространстве. При определенных условиях (обильном потоотделении) количество водяных паров достигает больших размеров. При нормальных условиях человеческий организм выделяет 1 л водяных паров, при работе — 5—б л, интенсивной работе — 12 л.
Паропроницаемость характеризуется количеством миллиграммов паров воды, проходящих через 1 см2 ткани за 1 ч (мг/1 см2/ч). Этот показатель является важной характеристикой определяющих потребительскую ценность бельевых, платьевых, блузочных, костюмных, пальтовых, подкладочных тканей.
Лучепроницаемостъ — наиболее важна проницаемость ультрафиолетовых лучей. Это свойство имеет большое значение, так как эти лучи в определенных количествах жизненно необходимы для жизнедеятельности человека. Это свойство тканей зависит от их волокнистого состава, структуры и отделки. Попадающие лучи могут не только проникать через одежду, но и отражаться и поглощаться ею.
Теплозащитность — способность сохранять тепло, выделяемое телом человека. Теплозащитные свойства являются одними из важных показателей для многих текстильных изделий, предназначенных для теплой одежды.
Обмен тепла между телом одетого человека и окружающей его средой — сложное и многообразное явление, в котором имеют место разные биологические и физические процессы, при этом сущность теплозащитного действия одежды не остается одинаковой. Она меняется в зависимости от рода одежды, климатических условий и условий труда, состояния организма человека и определяется различными свойствами тканей.
Передача тепла через ткань одежды может происходить: конвекцией, теплопроводностью, излучением, проведением паров влаги, выделяемой телом человека.
Теплоизолирующие свойства тканей зависят от многих факторов, но важнейшим является то, какое количество воздуха находится в закрытых порах ткани, которое зависит от волокнистого состава тканей, их структуры и характера отделки.
Пылеемкость — способность ткани воспринимать пыль и различные загрязнения из окружающей среды. Это — отрицательное свойство тканей, которое зависит от волокнистого состава тканей, ее структуры и отделки.
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.
Требования к повседневной одежде
Повседневные комплекты надевают на разные случаи, но они всегда должны быть удобными, не сковывать движения, обеспечивать нормальный тепло-, газообмен организма человека, окружающей среды. Их задача – не препятствовать нормальному кровообращению во время покоя или совершения действий, затруднять дыхание, сдавливать внутренние органы, мешать двигаться, выделять вредные вещества.
Одними из основных требований к ткани на каждый день являются:
- прочность;
- износостойкость;
- несложная ее чистка от загрязнений;
- небольшая масса (не более 10% от веса человека).
При выборе повседневных вещей рекомендуется обращать внимание на их покрой и материал. Изделия на каждый день могут быть изготовлены из натуральных, синтетических, искусственных, химических тканей. Независимо от вида ткани одежда должна защищать тело от внешних негативных факторов, сохранять его чистоту и здоровье.
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.
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.
