Czynniki wpływające na przepuszczalność powietrza i przepuszczalność wilgoci

Oddychalność i przepuszczalność wilgoci tkaniny kompozytowej można wyrazić za pomocą odporności na wilgoć. Gdy po obu stronach tkaniny występuje różnica w stężeniu pary wodnej (lub różnica ciśnień parcjalnych pary wodnej), opór wody przepływającej przez tkaninę nazywa się odpornością tkaniny na wilgoć.

Następująco:

R = C/q R – tkanina – odporność tkaniny na wilgoć; Q – oddychalność i przepuszczalność wilgoci (szybkość przepływu wilgoci), kg/m².s; C – niskie stężenie pary wodnej, kg/m³. W stabilnym stanie dyfuzji, im większa odporność na wilgoć, tym mniejsza będzie zdolność lub prędkość przepuszczalności wilgoci.

czynnik wpływu

1. Warunki temperatury i wilgotności włókna w strukturze tkaniny (w tym stosunek objętości włókien) tkaniny w tych samych warunkach, rodzaje włókien mają niewielki wpływ na odporność tkanin, tkaniny, hollis na hydrofilowo obrobionej i nieobrobionej tkaninie poliestrowej. Porównawcze eksperymenty dotyczące tkanin poliestrowych pokazują również, że w warunkach niskiej wilgotności, transmisja pary wodnej i związek między rodzajami włókien wewnątrz tkaniny nie są oczywiste. Przepuszczalność wilgoci hydrofilowo obrobionej tkaniny poliestrowej jest lepsza niż tkaniny poliestrowej nieobrobionej hydrofilowo tylko w wysokiej temperaturze.

W rzeczywistości w warunkach niskiej wilgotności, ponieważ absorpcja wilgoci przez samo włókno jest mniejsza, a współczynnik dyfuzji powietrza jest znacznie większy niż włókna, para wodna dyfunduje w stronę o niższym ciśnieniu pary wodnej przez pory między tkaninami, co wskazuje, że transfer pary wodnej w tkaninie ma niewielki związek z rodzajem włókna. W tym czasie grubość i porowatość tkaniny lub struktura tkaniny są głównymi czynnikami, które określają przepuszczalność wilgoci przez tkaninę.

Z drugiej strony, absorpcja wilgoci przez płyty pilśniowe jest również związana z temperaturą.

W procesie absorpcji wilgoci, do włókna po absorpcji wilgoci należy dodać pewną ilość ciepła, tak aby zwiększyć temperaturę agregacji włókien, zwiększyć parcjalne ciśnienie pary wodnej wewnątrz włókna i zmniejszyć gradient między stężeniem wilgoci wewnątrz włókna a stężeniem wilgoci na zewnątrz włókna, dzięki czemu szybkość absorpcji wilgoci oraz szybkość dyfuzji i przepuszczalności wilgoci włókna zostaną spowolnione.

Współczynnik dyfuzji włókna rośnie wykładniczo wraz ze wzrostem temperatury, co jest bardziej widoczne w absorpcji wilgoci. Zatem wzrost temperatury i wilgotności wzmacnia zdolność włókna do przenoszenia wilgoci w tkaninie. Począwszy od szybkości higroskopijności lub osuszania, ogólna wydajność zaczyna się szybciej, wraz ze wzrostem higroskopijności lub osuszania, a następnie stopniowo zwalnia, aż do osiągnięcia równowagi higroskopijnej. Jednak czas potrzebny do osiągnięcia równowagi jest związany ze zdolnością samego włókna do absorpcji wilgoci oraz szczelnością układu włókien. Ponadto, przewodność cieplna włókna wzrasta po absorpcji wilgoci, a przepuszczalność wilgoci spowodowana absorpcją wilgoci przez samo włókno jest bardzo złożona, dlatego obecnie nie ma idealnej teorii, która pozwoliłaby na jej ilościowe opisanie.

Grubość tkaniny jest podobna do jej odporności na wilgoć. Generalnie, im grubsza tkanina, tym większa odporność na wilgoć.

Dzieje się tak dlatego, że im grubsza tkanina, tym dłuższa jest droga pary wodnej przez pory między tkaninami. Ponadto oczywisty jest wpływ zmiany porowatości na odporność tkaniny na wilgoć.

3. Rodzaj włókna i stopień wypełnienia. W przypadku wysokiej wilgotności lub zwartej struktury tkaniny, para wodna nie jest już przenoszona przez pory w tkaninie, lecz przez samo włókno. W tym przypadku rodzaj włókna staje się ważnym czynnikiem wpływającym na przepuszczalność tkaniny.

Z jednej strony absorpcja wilgoci przez samo włókno powoduje pęcznienie, co sprawia, że tkanina jest bardziej zwarta, zmniejsza przepuszczalność tkaniny i redukuje transfer wilgoci poprzez dyfuzję porów. Z drugiej strony, w porównaniu do pola przekroju poprzecznego tkaniny, pole powierzchni płyty pilśniowej jest znacznym rzędem wielkości. Gdy zdolność włókna do absorpcji wilgoci jest duża, dyfuzja wody przez powierzchnię włókna, czyli efekt absorpcji rdzenia generowany przez rurkę kapilarną, ulega wzmocnieniu, co staje się głównym aspektem transferu wilgoci przez tkaninę.

Dlatego też, dopóki wilgotność włókien odzyskana w tkaninie osiągnie pewien poziom, odporność na wilgoć prawdopodobnie zmniejszy się ze względu na własny transport wilgoci przez włókna przez kilka dni, mimo że zmniejszenie porowatości zmniejsza transport wilgoci przez ośrodek powietrza w tkaninie.

Niezależnie od tego, czy chodzi o samo włókno, czy rdzeń, absorpcja i transmisja wilgoci wytworzona przez rurkę kapilarną są ściśle związane z hydrofilowością i właściwościami powierzchni włókna. Wyniki pokazują, że odporność na wilgoć różnych włókien jest związana z gęstością tkaniny w tych samych warunkach gęstości. Oczywiście w warunkach niskiej intensywności, wszystkie rodzaje tkanin różnią się odpornością na wilgoć, gdy współczynnik gęstości wynosi 0,4 lub więcej niż 0,4, powierzchnia włókna nie jest gładka i nieregularna, higroskopijność dobra, przekrój poprzeczny włókna, takiego jak bawełna, wełna, wraz ze wzrostem współczynników wypełnienia zestawu włókien, amplituda wzrostu odporności na wilgoć jest niewielka, liniowa zależność między odpornością na wilgoć a współczynnikiem wypełnienia jest dobra.

Jednak w przypadku włókien chemicznych, takich jak włókno poliamidowe, włókno chlorowe i włókno szklane, przy dużym stopniu wypełnienia (przy małej porowatości i dużej pojemności), jeżeli stopień wypełnienia przekracza 39% lub porowatość jest mniejsza niż 61%, a gęstość nasypowa tkaniny jest większa niż 0,98 g/cm3 (w przypadku tkaniny z włókna szklanego), odporność na wilgoć gwałtownie wzrośnie wraz ze wzrostem gęstości nasypowej i stopnia wypełnienia (lub spadkiem porowatości). Odporność na wilgoć bawełny, wełny i innych tkanin włóknistych o dobrej absorpcji wilgoci jest oczywiście niższa niż tkanin włóknistych o niskiej absorpcji. Innymi słowy, wpływ hydrofilowości włókien na zwilżalność tkanin zależy od ich gęstości.

W przypadku tkanin o luźnej strukturze i dużej ilości pustych przestrzeni, w przypadku niskiej wilgotności względnej powietrza, przenikanie wilgoci odbywa się głównie poprzez dyfuzję szczelin między włóknami i przędzami, niezależnie od tego, czy włókna są higroskopijne, czy nie. Jednak w niewielkim stopniu, pod wpływem rodzaju włókien, przy wysokiej wilgotności względnej powietrza, włókno o dobrej absorpcji wilgoci jest tkane w zwartą tkaninę. Po wchłonięciu wilgoci i rozszerzeniu włókna, szczelina między włóknami ulega zmniejszeniu, zmniejsza się udział dyfuzji i przepuszczalności wilgoci, a wzrasta udział przepuszczalności kapilarnej we włóknie, przez co przepuszczalność kapilarna staje się głównym czynnikiem.

4. Wykończenie tkaniny, takie jak powlekanie lub zanurzanie, zwiększa jej odporność na wilgoć. Dzieje się tak, ponieważ zwiększa ona przepływ pary wodnej przez tkaninę lub blokuje szczeliny w tkaninie. Natomiast wykończenie hydrofilowe zwiększa przepuszczalność wilgoci przez tkaninę. Wykończenia hydrofobowe na ogół nie wpływają na przepuszczalność wilgoci przez tkaninę.

5. Inne czynniki: generalnie prędkość transportu wody w stanie ciekłym przez tkaninę jest wyższa niż szybkość parowania cieczy z powierzchni. Tkanina ma niewielką szczelinę po wewnętrznej stronie, co ułatwia jej kondensację do postaci ciekłej wody i jej transport na zewnątrz, tworząc różnicowy efekt kapilarny. Zdolność parowania wody w stanie ciekłym na powierzchni tkaniny nie jest ściśle związana z grubością i porowatością tkaniny, ale jest ściśle związana z wklęsło-wypukłym kształtem powierzchni tkaniny, a zwłaszcza z rozmiarem i głębokością wgłębień powierzchniowych. Generalnie, im większa powierzchnia wgłębień, tym większy promień krzywizny i tym wyższa wydajność parowania. Szczegóły wgłębień, prędkość wiatru, różnica temperatur itp. również mają oczywisty wpływ.

Tester przepuszczalności tkanin służy do badania przepuszczalności powietrza różnych tkanin tkanych, takich jak dzianiny, tkaniny tkane, tkaniny nietkane...

E-mail: hello@utstesters.com

Bezpośrednio: + 86 152 6060 5085

Tel.: +86-596-7686689

Sieć: www.utstesters.com