Научная электронная библиотека
Монографии, изданные в издательстве Российской Академии Естествознания

18. Методы оценки водоупорности

Водоупорные свойства материалов важны для проектирования потребительских свойств водоотталкивающих швейных изделий.

Признаком намокания является сквозное потемнение элементарной пробы. Образование мелкой росы и потемнение на складках элементарной пробы с наружной стороны без образования крупных капель и течи не считают пороком. При испытании элементарных проб шерстяных тканей водоупорность оценивают по давлению, при котором на наружной поверхности элементарной пробы появились первые три капли воды.

ГОСТ 3816-81. Полотна текстильные. Методы определения гигроскопических и водоотталкивающих свойств [49]. Настоящий стандарт распространяется на тканые, трикотажные и нетканые полотна, текстильно-галантерейные и штучные изделия из волокон и нитей всех видов и устанавливает методы определения гигроскопических (влажности, гигроскопичности, влагоотдачи, капиллярности) и водоотталкивающих свойств текстильных полотен. Стандарт не распространяется на ткани с пленочным покрытием (кроме шелковых и полушелковых) и стеклоткань.

Отбор проб. Из точечной пробы вырезают не менее пяти проб круглой формы диаметром не менее 160 мм или квадратной формы размером 160×160 мм таким образом, чтобы они не содержали одинаковые группы нитей основы или петельных столбиков и уточных нитей или петельных рядов, а также местные пороки. Допускается проводить испытания на цельном куске полотна, отобранном в качестве пробы, в этом случае место испытания необходимо отметить. Складывать пробы не допускается. Участки смятые и со складками испытанию не подлежат.

Аппаратура. Водоупорность определяют на пенетрометре, кошеле и кошеле-пенетрометре в климатических условиях по ГОСТ 10681-75 [5].

Подготовка к испытанию. Сосуд наполняют дистиллированной водой температурой (27 ± 2) °С для макроклимата тепло-влажного или (20 ± 2) °С для макроклимата холодно-умеренного таким образом, чтобы в подающей воду трубке не оставались пузырьки. Перед началом испытаний поверхность воды заполненного доверху сосуда должна быть на уровне нулевого деления шкалы манометра. Перед каждым испытанием проверяют чистоту поверхности воды.

Проведение испытания. Испытуемую пробу помещают на испытательную головку таким образом, чтобы лицевая сторона пробы соприкасалась с поверхностью воды и чтобы между ними не оставался воздух. В таком положении испытуемую пробу с помощью зажимного устройства механизма прижимают по периметру сосуда. После зажима испытуемой пробы давление водяного столба равномерно увеличивают со скоростью (1,00 ± 0,05) или (6,0 ± 0,3) кПа/мин до тех пор, пока через испытуемую пробу не просочится вода в трех местах. Капли воды, соприкасающиеся друг с другом, считают за одну каплю. Не следует принимать во внимание: появляющиеся в некоторых местах испытуемой пробы малые капли воды, которые в дальнейшем не увеличиваются; капли воды, появившиеся в одной и той же точке проб; капли воды, появившиеся в местах зажима. Со шкалы манометра снимают показание давления, при котором появилась третья капля воды, и округляют его до трех значащих цифр.

Обработка результатов. За окончательный результат испытания принимают среднее арифметическое результатов определений всех проб (мест испытаний), вычисленное в килопаскалях с точностью до трех значащих цифр.

Определение водоупорности на кошеле

Метод отбора элементарных проб. Вырезают две элементарные пробы – квадраты со стороной, равной ширине ткани, и подвергают их механической обработке. Для этого элементарную пробу свертывают трубкой по основе и скручивают в середине три раза в одну сторону и три раза в другую, после чего свертывают трубкой по утку и скручивают по три раза в обе стороны.

Аппаратура и реактивы. Станок для испытания; линейка металлическая длиной не менее 400 мм по ГОСТ 427-75 [50].

Проведение испытания. Элементарную пробу свободно накалывают на рамку для образования кошеля. Воду в кошель наливают на глубину, указанную в нормативно-технической документации для данной ткани. Воду наливают в кошель осторожно, не сильной струей с небольшой высоты. Глубину воды измеряют линейкой при наливе. К концу испытания за счет испарения глубина может уменьшаться, но не более чем на 6 %. Испытание продолжают 24 ч. Элементарная проба после испытания не должна протекать или намокать. Признаком протекания элементарной пробы служит появление с наружной стороны элементарной пробы капель в двух и более местах. Признаком намокания является сквозное потемнение элементарной пробы. Образование мелкой росы и потемнение на складках элементарной пробы с наружной стороны без образования крупных капель и течи не считают пороком. В случае, если одна из двух элементарных проб не выдержала испытаний, берут удвоенное количество элементарных проб для повторных испытаний. Считают, что объединенная проба выдержала испытание, если ни одна из элементарных проб не протекла и не намокла.

Определение водоупорности на кошель-пенетрометре

Метод отбора элементарных проб. По всей ширине ткани вырезают элементарные пробы длиной 70 мм. На расстоянии не менее 80 мм от кромки вырезают по шаблону три-пять проб диаметром 60 мм (по диаметру зажимного кольца).

Аппаратура и реактивы. Кошель-пенетрометр КП (рис. 18.1).

Прибор должен быть точно откалиброван. При испытании шерстяных тканей калибровку повторяют через каждые 15 испытаний. Нулевой уровень в трубке определяется наливом воды в металлический сосуд до верхней поверхности каучуковой прокладки; с этого уровня градуируют трубку впаскалях (мм вод.ст.).

missing image file

Рис. 18.1. Кошель-пенетрометр КП: 1 – металлический сосуд; 2 – стеклянная манометрическая трубка со шкалой, градуированной в паскалях (мм вод.ст.); 3 – термометр для контроля температуры в процессе испытания; 4 – испытуемая проба; 5 – каучуковая прокладка; 6 – зажимное кольцо; 7 – крышка-зажим; 8 – отводной кран тонкой трубкой, не доходящей до пробы на расстоянии 2–3 мм; 9 – каучуковая трубка с зажимом 10;
11 – кран, через который вода подается в прибор

Проведение испытания. В прибор наливают дистиллированную воду до нижней поверхности каучуковой прокладки. На каучуковую прокладку помещают элементарную пробу, покрывают кольцом и зажимают крышкой-зажимом при помощи ключа. Каучуковую трубку надевают на кран, открывают зажим и, приоткрывая кран, медленно, примерно 589 Па/мин (60 мм вод.ст./мин), доводят давление до 687–785 Па (70–80 мм вод.ст.). Через боковой кран сливают воду для снижения давления на 196–392 Па (20–40 мм вод.ст.), одновременно удаляют оставшийся там воздух. Затем продолжают поднимать уровень до заданной величины. За льняными элементарными пробами наблюдение ведут в течение 1 ч, за полульняными – в течение 2 ч. Если в течение установленного периода испытания на поверхности элементарной пробы не выступает ни одной капли, то считают, что элементарная проба выдержала испытание. Если происходит образование последовательных капель в одной и той же точке элементарной пробы, а также проникновение воды в область зажима, то испытание повторяют на новой элементарной пробе. Максимальный столб воды, выдерживаемый элементарной пробой, определяют ступенчато, начиная от уровня, соответствующего норме. При положительном или отрицательном результате последующее испытание (на другой элементарной пробе) производят при большем или меньшем давлении на 98–196 Па (10–20 мм вод.ст.).

Водоупорность льняных и полульняных тканей оценивают по максимальному уровню давления, при котором не обнаруживается капель на наружной поверхности элементарной пробы.

При испытании элементарных проб шерстяных тканей поднимают уровень воды при скорости увеличения давления в манометрической трубке 11672 Па/мин (1200 мм вод.ст./мин). Водоупорность оценивают по давлению, при котором на наружной поверхности элементарной пробы появились первые три капли воды.

Обработка результатов. За окончательный результат испытания принимают среднее арифметическое результатов трех определений, вычисленное с погрешностью не более 50 Па (5 мм вод.ст.)

Резюме

Водоупорность – величина характеризующая сопротивляемость материала первоначальному прониканию воды. Важное потребительское свойство для специальных тканей (брезентов, парусин, палаточных), плащевых и курточных тканей. Определяется лабораторно с помощью приборов: пенетрометр, кошель и кошель-пенетрометр.

Вопросы для самопроверки

1. Что понимают под намоканием пробы при оценке водоупорности?

2. Принцип работы кошеля?

3. Алгоритм проводения испытания на кошеле-пенетрометре?


Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.074