ГИГРОСКОПИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА

 Гигроскопичность - это способность материала поглощать из окружающей среды и отдавать в окружающую среду водяные пары и воду. Гигроскопичность волокна характеризуется его влажностью при нормальных условиях (температура 20 'С, относительная влажность воздуха б5%). Количество гигроскопической влаги в волокне зависит от его химической структуры, от относительной влажности и температуры воздуха. Наличие в волокнах полярных групп - ОН, - NН₂, - СООН, - СОNН обусловливает большую гигроскопичность и хорошую окрашиваемость волокон. Отсутствие таких групп в большинстве синтетических волокон является причиной их малой гигроскопичности, трудности окрашивания и значительной химической стойкости. Чем больше относительная влажность воздуха, тем больше влажность волокон. Чем выше температура воздуха, тем ниже влажность волокон.

 Впитываемая волокном влага проникает между макромолекулами и ослабляет связи между ними, вследствие чего уменьшается прочность волокон и увеличиваются их мягкость, гибкость и удлинение. Исключением являются волокна хлопка, у которых при увеличении влажности разрывная нагрузка увеличивается примерно на 15%.

 Влажность волокон W, %, определяют путем их высушивания в сушильном шкафу от массы при фактической влажности воздуха mф до сухой массы mс и рассчитывают по формуле W = (mф - mс)/mс х 100.

 В табл. 4 приведена кондиционная влажность различных волокон при нормальных условиях (при 20 С и 65 % относительной влажности воздуха), а также фактическая влажность при относительной влажности воздуха 95 %, когда волокна на ощупь остаются сухими.

4. Влажность волокон

 Благодаря гигроскопичности волокон одежда поглощает пот, выделяемый кожей человека, и отдает его в окружающую среду. Испарение потовых выделений понижает температуру человеческого тела. Волокна при поглощении влаги выделяют тепло. Это приводит к увеличению давления водяных паров в волокне, что в свою очередь вызывает удаление части влаги из волокна и поглощение волокном тепла. Эффект охлаждения тела уменьшается. Таким образом, как при поглощении влаги волокном, так и при ее испарении волокна защищают тело человека от резкого влияния окружающей среды. Чем выше поглощаемость влаги волокном, тем сильнее его защитное действие, тем выше его гигиеничность.

 При погружении в воду волокна впитывают ее. Различные волокна впитывают воду с разной скоростью и в неодинаковом количестве. Целлюлозные волокна, например, впитывают воду быстро и в большом количестве, волокна шерсти впитывают ее медленно и еще в большем количестве, синтетические волокна впитывают воду очень мало. При впитывании воды волокна набухают,размеры их изменяются.

 Различная способность волокон к набуханию объясняется их химическим составом и молекулярной структурой. Так, при погружении в воду целлюлозных волокон молекулы воды проникают между молекулярными цепями целлюлозы, раздвигают их и вызывают набухание волокна. В волокнах хлопка молекулы целлюлозы уложены более плотно, чем в искусственных волокнах, и связи между ними более прочны, поэтому их набухаемость меньше набухаемости вискозных волокон.

 При набухании волокон несколько увеличивается их длина: у хлопка, шерсти, капрона - на 1,2, у шелка - на 1,7, у вискозного волокна - на 3 - 5 %.

 В табл. 5 приводятся данные, характеризующие набухаемость волокон в воде.

5. Набухаемость волокон в воде

 Иногда длина волокон (чаще вискозных) после набухания уменьшается. Это объясняется тем, что до увлажнения молекулы волокна находились в растянутом зафиксированном состоянии, а после набухания волокна приняли равновесное изогнутое положение, что привело к уменьшению длины волокон и вследствие этого - к усадке тканей.

 Молекулы воды легко проникают в аморфные участки волокна и с трудом - в кристаллические. Из-за того, что кристаллические участки расположены главным образом по длине волокон, набухание последних по длине очень ограниченно. Хотя у шерсти и нитрона аморфная фаза примерно одинаковая, благодаря большому содержанию полярных групп в шерсти ее аморфная фаза набухает значительно больше. Чем больше набухаемость волокон, тем больше они теряют прочность при намокании (исключая хлопок и лен) и тем большей становится усадочность тканей из них. При набухании волокна могут удержать количество влаги, в два раза превышающее их массу, а после отжима на центрифуге влаги остается 70 - 90 % массы волокна.