Что такое гигроскопичность какие свойства
Гигроскопи́чность (от др.-греч. ὑγρός «влажный» + σκοπέω «наблюдаю») — способность некоторых веществ поглощать водяные пары из воздуха.
Примерами гигроскопичных веществ являются: мёд, этанол, метанол, глицерин, концентрированная серная кислота, концентрированный раствор гидроксида натрия, безводный хлорид кальция.
Из-за присутствия водяных паров в атмосфере, гигроскопические материалы должны храниться в запечатанных контейнерах. Для хранения гигроскопичных веществ в лаборатории можно использовать эксикатор.
Гигроскопичность силикагеля используется для понижения влажности находящихся рядом предметов: электроники, одежды, обуви.
Разные материалы и соединения имеют отличающиеся гигроскопические свойства, что может привести к вредным эффектам, вроде концентрации напряжений в композиционных материалах. Влияние окружающей влажности на материалы или соединения можно учесть коэффициентом гигроскопического расширения (КГР) или коэффициентом гигроскопического сжатия (КГС) — различие между ними определяется способностью веществ к изменению объёма под действием влажности и учитывается в формулах в виде знака.
Распространённым примером, на котором можно продемонстрировать это явление — книги в мягкой обложке. В относительно сыром месте обложка книги будет скручиваться. Это обусловлено тем, что неламинированная сторона обложки поглощает больше влаги, чем ламинированная, и её площадь увеличивается. Это вызывает напряжение, которое сгибает обложку в сторону ламинирования. Аналогию можно увидеть в биметаллических пластинах.
Порох и взрывчатые вещества[править | править код]
Порох[править | править код]
Дымный порох обладает небольшой гигроскопичностью, поскольку его основным компонентом является нитрат калия. Энергетически и экономически выгодна натриевая селитра, но из-за высокой способности поглощать влагу при влажности воздуха более 70 % (при меньшей влажности высыхает) применяется в производстве пороха ограниченно, а наибольшее применение нашла калиевая селитра с малой гигроскопичностью.
Нитроцеллюлоза, в отличие от селитр, не гигроскопична. Появление бездымного пороха на её основе ускорило развитие полуавтоматического и автоматического огнестрельного оружия, поскольку он не забивает механизмы и не меняет физических свойств при воздействии влажности. Гигроскопичность некоторых компонентов патронов, в первую очередь воспламеняющих составов капсюлей, компенсируется их высокой чувствительностью к воспламенению.
Взрывчатые вещества[править | править код]
Гигроскопичность взрывчатых веществ и взрывчатых составов в значительной степени определяет сроки и условия их хранения. Особенно значительное воздействие влага оказывает на селитросодержащие промышленные взрывчатые вещества, которые могут либо потерять необходимые физические и взрывчатые характеристики, либо, наоборот, приобрести повышенную чувствительность к внешним воздействиям.
Существуют водосодержащие ВВ, характеристики которых зависят от гигроскопичности и воздействия влаги в малой степени.
Строительство[править | править код]
Гигроскопичные материалы играют важную роль в строительстве; например, очень гигроскопична древесина. Такие материалы подвержены влиянию влаги, содержащейся в здании. Чем выше относительная влажность, тем больше пара адсорбируется. При этом многие сорта древесин начинают гнить, если относительная влажность в течение длительного времени более 80 %.
Большинство лёгких пористых стеновых камней (лёгкие керамические камни[1], газобетон и пенобетон, керамзитобетон, известняк) очень гигроскопичны — показатель может достигать 30 %, а некоторые известняки с Кипра набирают влажность до состояния сырой стены «на ощупь».
Кроме этого, на сыром основании они работают как фитиль керосиновой лампы, из-за капиллярного эффекта своей пористой структуры. Все лёгкие стеновые камни[2], требуют герметичной гидроизоляционной отсечки — от всех примыканий к стенам и монолитам с повышенной влажностью — отсечка стены должна быть только плёночного типа, гибкая, с полной водонепроницаемостью. Обычно так отрезают полуцокольный и 1-й этаж — от всех «мокрых» конструкций — фундамента, цоколя, подземной части цокольного этажа.
Общепринятая в СССР отсечка высокомарочным цементным раствором не работает — изначально подсос влаги в сухую стену она полностью не ограничивает — со временем циклы замораживания и оттаивания открывают и расширяют капилляры в растворе. Начинается постоянный подсос воды в толщу стены здания, новые порции влаги окончательно вымывают и открывают капилляры.
Необлегчённый кирпич менее подвержен капиллярному эффекту, но при отсутствии отсечки может вымокнуть на высоту нескольких этажей, до самой кровли.
Биология[править | править код]
Семена некоторых трав расширяются при изменении влажности, что позволяет им рассеиваться по земле.
Примечания[править | править код]
- ↑ POROTHERM и KERAKAM, изготавливаются из вспененной глины.
- ↑ Несмотря на заявления производителей об устойчивости изделий к влажности, капилляры есть всегда, а за счёт зимних морозов и множества циклов оттаивания, их количество резко увеличивается.
Гигроскопичность ткани – это одно из важнейших свойств продукции текстильной промышленности, использующейся для пошива одежды. При выборе той или иной вещи нужно проверять, обладает ли она этим качеством. При этом далеко не каждый потребитель знает, что скрывается под этим термином. Что подразумевается под гигроскопичностью ткани? Каковы показатели этого свойства у разных типов материала? Каким образом определяется уровень гигроскопичности материи?
Понятие гигроскопичности ткани
Под этим термином подразумевается способность ткани изменять первоначальные свойства под воздействием влаги, поглощая и удерживая ее внутри волокон. Проще говоря, гигроскопичность означает, способна ли та или иная вещь впитывать жидкость. При этом речь идет не только о воде, но и о различных осадках (снеге, дожде), а также о естественных выделениях тела человека (поте).
Почему важно знать о таком свойстве ткани?
Гигроскопичность является изменяющейся величиной, т.к. она зависит от множества факторов, например, температуры окружающего воздуха и относительной влажности. Ткани, наделенные этим качеством, создают баланс тепла между телом человека и окружающей средой.
Данное свойство материала учитывается при пошиве постельных принадлежностей, нижнего белья и детской одежды. Особое внимание этому моменту уделяется при изготовлении спортивного обмундирования. Высокая температура воздуха, активные движения и особенности организма человека способствуют выделению пота. Повышенное потоотделение вызывает определенные дискомфортные ощущения. Ношение одежды из гигроскопичных тканей поможет полностью решить эту проблему.
От высокой пропускаемости воздуха и паров воды зависит не только комфорт, но и здоровье человека. Способность ткани впитывать и удерживать влагу гораздо важнее способности сохранять тепло. Одежда поглощает различные пары, включая те, что выделяет человеческое тело. Во время нарушения дыхательной функции кожных покровов образуется конденсат. Скопившаяся влага вызывает парниковый эффект, что провоцирует отсыревание вещи.
Испарение жидкости приводит к значительной потере тепла, вследствие чего человек начинает мерзнуть. Использование предметов гардероба с низким уровнем гигроскопичности может привести к перегреванию или переохлаждению организма, а это, в свою очередь, — спровоцировать развитие дерматологических патологий, нарушений работы органов сердечно-сосудистой системы, простудных заболеваний, а также вызвать ухудшение общего самочувствия.
Показатели гигроскопичности у разных типов тканей
Требования к гигиеническим свойствам ткани, используемой для пошива верхней одежды и, например, нижнего белья значительно отличаются друг от друга. Изделия, непосредственно соприкасающиеся с телом человека, должны обладать высокой впитывающей и испаряющей способностью. При производстве пальто или курток предпочтение отдается тем материалам, которые имеют пусть не такую высокую гигроскопичность, но непременно хорошо сохраняют тепло.
Шерстяная ткань
Ткани бывают как натуральными, так и синтетическими. Продукция текстильной промышленности искусственного происхождения, как правило, обладает низкой влаговпитывающей способностью. Существует рейтинг тканей с самым высоким уровнем гигроскопичности. Информация о них представлена в таблице.
| Наименования тканей | Уровень гигроскопичности, % | |
| При нормальной влажности воздуха | При повышенной влажности окружающей среды | |
| Шерсть | 17 | 40 |
| Натуральный шелк | 11 | |
| Вискоза | 12 | |
| Лен | 12 | 21 |
| Хлопок | 8 | |
Шелковая ткань
Удивление вызывает тот факт, что в рейтинге материалов с самым высоким уровнем гигроскопичности третье место занимает вискоза, производимая из синтетических волокон. Возможность впитывать и удерживать влагу этой тканью обусловлена гигроскопичностью древесного сырья и целлюлозным каркасом, остающимся после обработки материалов.
Как уже отмечалось ранее, возможность впитывать и удерживать влагу является переменной величиной. Этот показатель зависит от волокнистого состава материала, способа переплетения волокон, характера отделки, температуры окружающей среды и относительной влажности воздуха.
Хлопчатобумажная ткань
Хлопок, несмотря на не самую высокую способность впитывать и удерживать влагу, является самой популярной тканью, использующейся для пошива постельных принадлежностей и одежды. Такая популярность этой ткани обусловлена ее абсолютной экологичностью и безопасностью. Этим объясняется и то, что большинство детских вещей изготавливается именно из хлопка. Кроме того, такая ткань достаточно проста в уходе.
Существует такое понятие, как «мерсеризированный хлопок». Под этим термином подразумевается обычная хлопчатобумажная ткань, которая для достижения наибольшей прочности и влаговпитывающей способности обрабатывается раствором каустической соды.
Как определяют гигроскопичность материалов?
Уровень этого показателя оценивают по величине влажности, в большей степени зависящей от условий ее определения:
- Фактической. У обывателей ее принято называть обычной или нормальной. Такой параметр показывает процентное содержание влаги по отношению к сухому материалу в фактических условиях.
- Кондиционной. Это влажность при нормальных атмосферных условиях, т.е. при влажности и температуре окружающего воздуха, равных 65 % и 20 градусов соответственно.
- Максимальной. Такой показатель определяется при условиях, когда влажность и температура воздуха составляют 100 % и 20 градусов соответственно.
В 80-е годы прошлого века в Советском союзе был издан ГОСТ, который содержал подробное описание способов определения некоторых гигиенических свойств текстильной продукции, включая гигроскопичность. Согласно этому стандарту, для вычисления уровня влаговпитывающей способности ткани нужно отрезать от нее кусок размером 5х20 см, после чего поместить его в отдельную емкость для взвешивания.
Основная цель этой процедуры – выяснение, сколько жидкости впитает ткань при определенных условиях. Для этого емкость с кусочком материи помещается в специальный толстостенный сосуд, в котором поддерживается определенная влажность воздуха. В этой ситуации этот показатель равен 97-99 %. Спустя 4 часа образец взвешивается. После этого он сушится при 105-109-градусной температуре. После высушивания ткани снова определяется ее вес.
Путешественник в одежде из негигроскопичной ткани
Уровень гигроскопичности измеряется в процентах. Для определения данного показателя вычисляется разница между весом влажного и сухого материала, после чего полученный результат умножается на 100. Таким образом специалистами оценивается уровень впитывающей возможности ткани. Разумеется, простой обыватель не в состоянии определить этот показатель с помощью такого метода. Эта процедура невозможна хотя бы потому, что для ее осуществления нужно иметь специальное лабораторное оборудование.
Время чтения:
6 минут
Ткани для пошива одежды должны отвечать некоторым требованиям. Среди них: предотвращение химических и механических повреждений, предохранение от пыли, защита от природных катаклизмов и гигроскопичность. Многие, вероятно слышали это слово, но не все понимают его значение и важность. Гигроскопичность ткани – это одно из гигиенических свойств текстиля, которое влияет на комфорт в носке.
Определение
Гигроскопичность – это способность материала к поглощению водяных паров из атмосферы и удержанию их при определенных условиях. Этот показатель необходимо учитывать при пошиве постельного и нижнего белья, спортивной формы и одежды для малышей. Высокая температура воздуха и тела способствует повышенному потоотделению и дискомфорту. Этого можно избежать, если у ткани высокие показатели гигроскопичности. Хорошая пропускаемость воздуха и водяных паров влияет не только на комфорт, но и здоровье человека. Может произойти перегревание организма, а как следствие кожные, простудные заболевания и плохое самочувствие.
Гигроскопичность ткани меняется вместе с температурой воздуха и относительной влажностью. Отсюда вывод, что данная величина – непостоянная. Если бы количество влаги в материале не менялось при повышении или понижении температуры, то способность к поглощению водяных паров стала бы бессмысленной. Материалы с определенной способностью пропускать и поглощать влагу создают баланс тепла между телом человека и окружающей средой.
Гигроскопичная ткань или нет определяется волокнистым составом и структурой. Также, немаловажно наличие всевозможных пропиток, защитных покрытий и отделки. Чем толще и плотнее материал, тем медленнее протекает процесс испарения. Это значит, что температура и влажность воздушной прослойки между телом и одеждой будут более постоянными.
Гигроскопичность материалов и их разновидности
Волокна, из которых изготавливаются ткани, имеют разное происхождение: натуральные, искусственные и синтетические. Каждый покупатель должен иметь представление о физических и гигиенических свойствах тканей. Это знание поможет купить именно то, что вам нужно и обеспечит комфорт в носке.
На заметку
Качественный, добротный материал должен не только впитывать влагу, но и отправлять ее в окружающую среду, если это необходимо. Такая способность предотвратит переохлаждение организма.
Очевидно, что требования, которые предъявляют к гигиеническим свойствам нижнего белья и тяжелых пальтовых тканей – абсолютно разные. Например, нательная одежда обязана хорошо впитывать и испарять влагу. Для зимней же одежды, важна малая гигроскопичность, но хорошее теплосбережение.
- Хлопок – это натуральный материал из волокон растительного происхождения. Не теряет своей популярности уже не одну сотню лет. Чем же он привлекает? Экологичность, прочность, натуральный состав, безопасность и комфорт – все это про хлопок. Большая часть детской одежды шьется именно из него, ведь хлопковая ткань отвечает всем необходимым требованиям.
Хлопок отлично впитывает влагу, поэтому и считается лучшим вариантом на жаркие летние дни. Одежда не прилипнет к телу, а лишь создаст нужный микроклимат. Некоторые хлопчатобумажные ткани подвергаются специальной обработке – мерсеризации. В ее процессе материал погружают в раствор каустической соды. Путем таких нехитрых манипуляций, продлевается срок службы, увеличивается прочность и улучшаются способности по поглощению влаги.
Полезное
Ситец способен впитывать до 50-70% влаги от своей общей массы и оставаться абсолютно сухим на ощупь. И только после 70% капли начинают выступать на поверхности.
Хлопковые вещи точно не вызовут раздражения, а кожа в них не перестает «дышать». Гигроскопичность хлопка зависит от температуры и влажности окружающей среды. Например, в закрытом помещении этот показатель будет меньше. При влажности воздуха 65% и температуре 20°С гигроскопичность составит 12-18%.
- Шерсть – это тот материал, который создает сама природа, но с участием человека. Для пошива одежды используют шерсть таких животных, как овцы, верблюды, кролики, козы. Наиболее дорогим и элитным считается мех альпака. Используется данный материал в основном для верхней зимней одежды, теплых костюмов и свитеров. Что не удивительно, ведь он обладает хорошими теплозащитными свойствами и высоким уровнем гигроскопичности – до 20%.
В cостав шерсти иногда добавляют синтетические волокна, так как ткань в чистом виде долго сохнет и дает большую усадку – до 3% по основе и 3,5% по утку.
- Лён – натуральный материал с высокой прочностью и отличными гигиеническими свойствами. Из льна шьют в основном повседневную одежду, но даже она пользуется спросом. Такая популярность вызвана следующим набором качеств: экологичность и гипоаллергенность, прочность и износостойкость, отсутствие статического электричества и высокая гигроскопичность. В обычных условиях она равна 12%, в местах с повышенной влажностью – до 20%.
- Синтетические и искусственные материалы:
- искусственные ткани получают с помощью химических процессов и преобразований. Часто в процессе участвует целлюлоза, полученная из растений. Яркий представитель этой группы – вискоза. Это сияющая материя, которая по внешнему виду напоминает шелк. Материал вызывает приятные тактильные ощущения, слегка холодит кожу, не накапливает статическое электричество и считается гипоаллергенным. Гигроскопичность у вискозы средняя – 10-11%. Единственным недостатком считается низкая прочность в мокром состоянии. Влажное изделие легко порвать без особых усилий.
- синтетические ткани – это те, в основе которых лежат полимеры. Полимерами называются продукты переработки нефти, газа и угля. Они плохо пропускают воздух, поэтому повышается потоотделение, закупориваются поры и в целом «кожа не дышит». Такое состояние сопровождается зудом и раздражением кожи. Сильнее других этому подвержены маленькие дети и аллергики. Способность пропускать влагу у синтетических волокон очень низкая и варьируется в таких пределах:
- Показатели капрона и винола в нормальных условиях – 5-7%
- Хлорсодержащие волокна, спандекс, лавсан – 0,5-1,5%
На заметку
Не все синтетические материалы одинаково плохи. Микрофибра – синтетическая ткань, имеющая все качества натуральных полотен. Уровень гигроскопичности превышает 10%. Микрофибра может впитать количество влаги, которое равно и даже превышает собственный вес в несколько раз.
Гигроскопичность – это хорошо?
Гигроскопичность синтетических материалов отличается в меньшую сторону от показателей натуральных тканей. Но можно ли это считать недостатком? Однозначного ответа нет, ведь мы подбираем одежду, исходя из климата и погодных условий в конкретный период времени. Для кого-то она особенно важна. Например, спортсменам и людям в жару необходимы впитывающие влагу материалы.
Однако, многие ткани не нуждаются в повышенной влажности. Вода снижает теплоизоляцию в зимний период, а некоторые материалы и вовсе деформируются под ее воздействием (тонкий трикотаж). Не нужно бездумно полагаться на высокие проценты гигроскопичности, ведь все зависит от назначения ткани.
Выше мы разобрали, что такое гигроскопичность и для чего нужна. Однако, гигиенические свойства тканей не ограничиваются этим показателем. Не менее важны и другие качества: пылеёмкость, теплоизоляция, воздухопроницаемость, намокаемость.
© 2020 textiletrend.ru