Гигроскопичность строительных материалов

Обзор

Гигроскопические вещества включают волокна целлюлозы (например, хлопок и бумагу), сахар , карамель , мед , глицерин , этанол , дерево , метанол , серную кислоту , многие химические удобрения, многие соли (например, хлорид кальция, основания, такие как гидроксид натрия и т. Д.) И множество других веществ.

Если соединение растворяется в воде, оно считается гидрофильным .

Хлорид цинка и хлорида кальция , а также гидроксид калия и гидроксид натрия (и много различных солей ), настолько гигроскопичен , что они легко растворяются в воде , они поглощают: это свойство называется . Не только серная кислота гигроскопична в концентрированной форме, но и ее растворы гигроскопичны до концентраций 10% об. / Об. Или ниже. Гигроскопичный материал имеет тенденцию становиться влажным и липким при контакте с влажным воздухом (например, солью внутри солонки во влажную погоду).

Из-за их сродства к атмосферной влаге гигроскопичные материалы могут потребовать хранения в герметичных контейнерах. При добавлении в пищевые продукты или другие материалы специально для поддержания влажности такие вещества известны как увлажнители .

Материалы и соединения обладают разными гигроскопическими свойствами, и это различие может приводить к пагубным последствиям, таким как концентрация напряжений в композитных материалах . Объем конкретного материала или соединения зависит от влажности окружающей среды и может считаться его коэффициентом гигроскопического расширения (CHE) (также называемым CME, или коэффициентом расширения влаги) или коэффициентом гигроскопического сжатия (CHC) — разницей между два термина представляют собой различие в знаках.

Различия в гигроскопичности можно наблюдать в ламинированных пластиком обложках книг в мягкой обложке — часто во внезапно влажной среде обложка книги откручивается от остальной части книги. Неламинированная сторона крышки поглощает больше влаги, чем ламинированная сторона, и ее площадь увеличивается, вызывая напряжение, которое скручивает крышку в сторону ламинированной стороны. Это похоже на функцию биметаллической ленты термостата . Недорогие гигрометры с циферблатом используют этот принцип с помощью спиральной ленты. Деликатность — это процесс, при котором вещество поглощает влагу из атмосферы до тех пор, пока оно не растворяется в поглощенной воде и не образует раствор. Разрыхление происходит, когда давление пара в образующемся растворе меньше парциального давления водяного пара в воздухе.

Хотя здесь действуют некоторые аналогичные силы, он отличается от капиллярного притяжения , процесса, при котором стекло или другие твердые вещества притягивают воду, но не изменяются в процессе (например, молекулы воды не становятся подвешенными между молекулами стекла).

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.

Натуральные дышащие ткани

Давай рассмотрим пятерку лучших натуральных дышащих тканей.

Хлопок

Хлопок – фаворит жаркой погоды, потому что у него отличная воздухопроницаемость, и он является универсальным сырьём. Хлопок входит в состав многих нитевых переплетений, включая трикотаж, (из которого шьют футболки), шамбре, поплин и прочее.

Хлопок поможет тебе сохранить ощущение прохлады, но поскольку он отлично впитывает влагу и медленно её испаряет, то одежда из него больше подойдёт для повседневных занятий, исключая спортивные тренировки.

Хлопковые ткани хорошо впитывают красители, они прочные, мягкие и легко стираются. Вот почему так много одежды сделано из хлопка, в том числе, деловых костюмов.

Минусом хлопка является то, что он не испаряет быстро влагу, поэтому на тканях видны пятна пота, а также он сильно мнётся в процессе стирки.

Лён

Ещё один сырьевой материал, который обычно ассоциируется с высокой воздухопроницаемостью ткани и прохладной, лёгкой летней одеждой. Относительно крупные волокна и свободные, открытые нитевые переплетения, используемые в производстве льняной одежды, делают такие ткани отличным летним выбором.

Достоинствами льна являются его долговечность, воздухопроницаемость и простота в уходе. Увы, льняные ткани быстро мнутся, долго удерживают впитываемую влагу и медленно сохнут.

Конопля

Органические конопляные ткани – отличный выбор, если ты поклонник хлопка. Как и хлопок, конопля хорошо пропускает воздух и хорошо впитывает красители. Кроме того, по сравнению с хлопком такой материал обладает превосходными способностями впитывать влагу, регулировать теплообмен. Он достаточно эластичен и фактически обладает антибактериальными свойствами.

Шёлк

Это ещё одна дышащая ткань. Она легкая и хорошо драпируется. Лён в сочетании с шерстью используется в пошиве костюмов и пальто, которые можно носить круглый год.

Недостаток шёлка заключаются в следующем: на нём хорошо видны пятна пота, он медленно высыхает, легко мнётся и сохраняет запахи.

Шерсть мериноса

Ещё одна натуральная ткань, которую можно использовать при пошиве летней одежды. Шерсть отлично регулирует теплообмен.

Если шерстяная ткань соткана из тонких волокон, она хорошо пропускает воздух, быстро испаряет влагу и не впитывает запахи. Поэтому классические и спортивные носки изготавливают с добавлением этой шерсти.

Особенности ухода

Дышащая одежда из хлопка, вискозы и льна хорошо переносит как ручную, так и машинную стирку при температуре воды не выше 40°С. Для хлопковых и льняных вещей допускается машинный отжим на низких оборотах барабана, а вискозные ткани лучше отжимать руками. Сушить текстиль следует в развешенном виде, вдали от прямых солнечных лучей. Гладить их нужно слегка влажными с изнаночной стороны, выбирая оптимальную температуру в зависимости от состава ткани.

Шерстяные и шелковые вещи требуют бережного ухода. Такую одежду лучше сдавать в химчистку. Допускается машинная стирка в деликатном режиме без отжима и с применением специальных чистящих средств. Для сушки вещи нужно разложить на горизонтальной поверхности, предварительно их расправив.

Для мембранных тканей машинная стирка запрещена. Их очищают с помощью мягкой губки, смоченной в мыльном растворе. В случае сильных загрязнений лучше воспользоваться услугами химчистки или постирать одежду вручную при температуре воды не выше 30°С.

Для стирки мембранных тканей используются только специальные гелеобразные моющие средства, поскольку частицы порошка могут забивать поры мембраны, лишая материал его влагоотталкивающих и дышащих свойств. После стирки мембранную одежду нужно развесить вертикально, чтобы дать воде стечь. Сушить следует вдали от обогревающих устройств. Гладить мембрану запрещено.

При условии правильного ухода дышащие ткани надолго сохраняют свои уникальные свойства и безупречный внешний вид

Это важно для униформы и одежды в целом, поскольку правильный воздухообмен и отведение лишней влаги помогает поддерживать должную гигиену, комфорт и здоровье кожи

Дышащая ткань – это материал, который способен в достаточной мере пропускать сквозь себя воздух и испарения. Дышащие ткани, позволяющие обеспечить правильный воздухообмен между телом и одеждой, широко используются в текстильном производстве.

Определение

Термин указывает на способность определенных вещей вбирать и держать внутри своих волокон влагу. Неслучайно в названии не используется слово «гидро», ведь в данном случае не имеется в виду способность вбирать воду. Указывается именно впитывание жидкости, содержащейся в атмосфере, то есть, пара. Воздух имеет определенный уровень влажности, который в большей степени забирают некоторые ткани. При этом меняются их физико-химические свойства, поэтому определенный текстиль вызывает дискомфорт при носке.

Таким образом, гигроскопичность – это параметр, который зачастую важнее теплосбережения. Одежда впитывает различные пары, в том числе, выделяемые человеческим телом. Когда кожа не дышит, то образуется еще и конденсат. Скопившаяся влажность вызывает парниковый эффект, в результате куртки и футболки отсыревают. Когда испаряется вода, происходит большая теплопотеря, становится холодно. Поэтому такая функция ткани, как высвобождение влаги, является большим плюсом, ведь облачение из таких волокон позволяет туловищу оставаться сухим и избежать как чрезмерного охлаждения, так и перегрева.

Это интересно: Атласное переплетение ткани: схема, особенности

Физические (гигиенические) свойства тканей

В эту группу входят гигроскопичность, воздухопроницаемость, паропроницаемость, водоупорность, водонепроницаемость, намокаемость, теплопроводность, пылеемкость, электризуемость и др.

Гигроскопичность. Способность ткани поглощать водяные пары из окружающей атмосферы. Этот показатель не является постоянным для одного и того же изделия. Он призван изменяться по мере изменения относительной влажности воздуха и температуры. Так, к примеру, поглощение влаги одеждой в закрытом помещении будет меньше, чем на открытом воздухе. Хорошей гигроскопичностью должна обладать та одежда, которая соприкасается с телом, тогда как для верхних слоев зимней и демисезонной одежды она должна быть минимальной, чтобы предотвратить промокание и снижение теплозащитных свойств.

Намокаемость. Это способность ткани впитывать капельножидкую влагу. Это свойство выходит на первый план в бельевых, полотенечных, простынных и других тканях.

Водоупорность. Способность материалов противостоять смачиванию. Для этого их поверхность подвергается обработке специальным составом. При этом поры ткани не заполняются, что позволяет ей «дышать»

Важно знать, что водоупорность и водонепроницаемость — не одно и то же

Водонепроницаемость. Способность ткани противостоять как смачиванию, так и проникновению воды. Но при обработке ткани поры также заполняются специальным составом, что значительно ухудшает гигиенические свойства, потому что воздухопроницаемость и паропроницаемость сводятся практически к нулю. Однако эта характеристика очень важна для плащевых и пальтовых тканей.

Воздухопроницаемость. Способность ткани пропускать воздух, тем самым обеспечивая вентилируемость одежды и создавая комфортный влажностный состав пододежного пространства. Известно, что в пододежном пространстве может скапливаться углекислый газ в большей концентрации, чем в воздушном пространстве. Это может приводить к утомлению человека, а также к предобморочному состоянию. Лучшими характеристиками воздухопроницаемости обладают малоплотные ткани. Поверхностный слой зимней и осенней одежды должен иметь низкую воздухопроницаемость, в целях защиты от холодного воздуха. Летняя одежда должна обладать хорошей вентилируемостью.

Паропроницаемость. Способность ткани выводить наружу водяные пары, выделяемые телом человека в пододежное пространство. Это очень важная характеристика для подкладочных, бельевых, плательных, блузочных и костюмных тканей. Так, шерсть медленнее всего испаряет водяные пары и, таким образом, обладает лучшими теплозащитными свойствами. А вот наиболее холодная ткань из льна, быстрее всего испаряет водяные пары и идеальна для жаркого лета.

Теплопроводность. Характеризует теплозащитные свойства материалов: чем теплопроводность ниже, тем теплее материал. В первую очередь на теплозащитные свойства материала влияет его толщина. В порах толстого материала находится больше воздуха, обладающего низкой теплопроводностью. Поэтому чем толще материал, тем он теплее.

Пылеемкость. Это отрицательное свойство ткани, характеризующееся ее способностью воспринимать пыль и различные загрязнения из окружающей среды. Больше всего пыли собирают ткани с начесом, особенно шерстяные.

Электризуемость. Способность ткани накапливать на своей поверхности статическое электричество. В результате трения на поверхности ткани образуются положительные или отрицательные заряды. Отрицательные заряды, свойственные в особенности синтетическим тканям, способны оказывать негативное влияние на организм человека.

Гигроскопичность разных тканей

Для каждой ткани характерна своя степень гигроскопичности.

Рядовому покупателю важно знать физические свойства ткани, чтобы обеспечить себе не только приятное внешнее впечатление от одежды, но и носить ее с удовольствием

Шерсть

Самой большой гигроскопичностью обладают шерстяные ткани. Природой задумано такое строение шерсти, которое позволяет животным благополучно выживать в жару и в холод, в субтропиках и в пустынях.

• При нормальной влажности окружающего воздуха шерстяные волокна могут поглощать до 17 % влаги.
• При высокой влажности окружающей среды гигроскопичность достигает 40 %.

Шелк

Несколько меньшей поглощающей способностью обладают натуральные шелковые нити.

• В нормальных условиях показатель составляет 11 %.
• При высокой влажности воздуха значение гигроскопичности достигает 40 %.

Вискоза

Удивительно, что на следующей позиции находится искусственное вискозное волокно. Благодаря целлюлозному каркасу, оставшемуся после модификации сырья:

• гигроскопичность тканей в нормальных условиях равна 12 %;
• при высокой влажности показатель увеличивается до 40 %.

Лен

Четвертое место в рейтинге гигроскопичности тканей занимает лен.

• В нормальных условиях способность поглощать влагу равна 12 %.
• В максимально влажном окружении показатель увеличивается до 21 %.

Хлопок

Замыкает пятерку лидирующих материалов хлопок.

• В нормальных условиях он способен поглощать до 8 % влаги.
• В максимально влажном окружении значение гигроскопичности достигает 8 %.

Мерсеризированные хлопковые волокна обладают большей способностью к поглощению воды.

Все остальные ткани обладают маленькой гигроскопичностью:

• У ацетатных волокон, капрона, винола показатель укладывается в диапазон от 5 до 7 % в нормальных условиях.
• Лавсан, спандекс, хлорсодержащие волокна характеризуются гигроскопичностью от 0,5 до 1,5 %.

Способность поглощать и отдавать молекулы воды существенно снижается после обработки тканей. Любые пропитки, уменьшающие сминаемость, предотвращающие усадку, закрепляющие красители, неизбежно приводят к заметному уменьшению гигроскопичности материала.

Гигроскопичность материалов и их разновидности

Волокна, из которых делаются ткани, имеют различное возникновение: настоящие, искусственные и искусственные. Каждый потребитель обязан иметь представление о физических и гигиенических свойствах тканей. Это знание поможет приобрести собственно то, что вам необходимо и гарантирует комфорт в носке.

Качественный, добротный материал должен не только вбирать влагу, но и отправлять ее во внешнюю среду, если это нужно. Данная способность устранит переохлаждение организма.

Понятно, что требования, которые предъявляют к гигиеническим особенностям нижнего белья и тяжёлых пальтовых тканей – совсем разные. К примеру, нательная одежда обязана отлично впитывать и испарять влажность. Для зимней же одежды, важна небольшая гигроскопичность, но прекрасное сохранение тепла.

Хлопок– это природный материал из волокон растительного происхождения. Не теряет собственной популярности уже не одну 100 лет. Чем же он влечет? Экологичность, стабильность, настоящий состав, безопасность и комфорт – все это про хлопок. Подавляющая часть одежды для детей шьется конкретно из него, ведь хлопок отвечает всем предъявляемым требованиям.

Хлопок превосходно поглощает влагу, благодаря этому и считается прекрасным вариантом на жаркие летние дни. Одежда не прилипнет к телу, а лишь сделает необходимый климат. Некоторые хлопчатобумажные ткани подвержены специализированной отделке – мерсеризации. В ее процессе материал опускают в раствор каустической соды. Путем подобных несложных действий, продлевается служебный срок, возрастает стабильность и постоянно совершенствуются способности по поглощению влаги.

Ситец способен впитывать до 50-70% влаги от собственной общей массы и оставаться полностью сухим на ощупь. И исключительно 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 влаге внешней среды. К примеру, в помещении закрытого типа данный показатель окажется меньшей. При воздушной влажности 65% и температуре 20°С гигроскопичность будет составлять 12-18%.

Шерсть – это тот материал, который выполняет сама природа, но с участием человека. Для пошива одежды применяют шерсть подобных зверей, как овцы, верблюды, зайцы, козы. Наиболее дорогим и элитным считается мех альпака . Применяется этот материал как правило для верхней одежды для зимы, тёплых костюмов и свитеров. Что не удивляет, ведь он обладает хорошими теплозащитными характеристиками и большим уровнем гигроскопичности – до 20%.

В cостав шерсти порой добавляют искусственные волокна, так как ткань в чистом виде продолжительно сохнет и даёт серьезную усадку – до 3% по основе и 3,5% по утку.

• Лён – природный материал с большей прочностью и хорошими гигиеническими характеристиками. Из льна шьют как правило ежедневную одежду, однако даже она пользуется популярностью. Данная востребовательность вызвана следующим набором качеств: экологичность и гипоаллергенность, стабильность и устойчивость к износу, отсутствие электричества возникающего в результате трения и высокая гигроскопичность. В традиционных условиях она равна 12%, в местах с высокой влагой – до 20%.
• Искусственные и искусственные материалы:

искусственные ткани получают при помощи химических процессов и преобразований. Часто в процессе участвует целлюлоза, полученная из растений. Яркий представитель данной группы – вискоза. Это сияющая материя, которая по своему виду напоминает шелк. Материал вызывает приятные тактильные чувства, слегка холодит кожу, не копит электричество возникающее в результате трения и считается гипоаллергенным. Гигроскопичность у вискозы средняя – 10-11%. Одним минусом считается плохая прочность в мокром состоянии. Мокрое изделие легко порвать без больших трудов.

ткани на основе синтетики – это те, в их основе лежат полимерные материалы. Полимерными материалами называются продукты нефтепереработки, газа и угля. Они плохо дышат, благодаря этому увеличивается потоотделение, закупориваются поры и в общем «кожа не дышит». Подобное состояние сопровождается зудом и раздражением кожи. Больше всего этому предрасположены маленькие детки и аллергики. Способность пропускать влажность у волокон синтетики слишком низкая и меняется в таких пределах:

• Показатели капрона и винола в нормальных условиях – 5-7%
• Хлорсодержащие волокна, спандекс, лавсан – 0,5-1,5%

Не все материалы на основе синтетики одинаково плохи. Микрофибра – искусственная ткань, имеющая все качества настоящих полотен. Уровень гигроскопичности превосходит 10%. Микрофибра может впитать кол-во влаги, которое равно и даже превосходит свой вес в пару раз.

Свойства ткани

Нельзя назвать условия, при которых точно начнется впитывание, так как они зависят от того, какая установилась влажность, а она также не является постоянной. При достижении определенных показателей сырье начинает регулировать тепловой обмен между окружающей средой и человеческим телом. Поскольку гигроскопичность это величина, зависящая от уровня сырости и способности ее сохранять, внутри помещения вещи отсыревают меньше. В здание не попадает влажная среда с улицы, зимой работает отопление, и воздух там более сухой. Поэтому уличная одежда в любом случае впитывает больше влаги, чем та, которую носят дома. При длительном нахождении на природе для костюма требуются особые материалы, обеспечивающие её впитывание и выведение, а не те, которые используются для непродолжительных прогулок в городе.

Процессы образования конденсата происходят с выделением теплоты. Куртка должна компенсировать снижение температуры воздушных масс при перемещении из теплого здания на мороз. При этом выделяется столько энергии, сколько затрачивается человеком за три часа в нормальных условиях. Но тепло выходит не за несколько минут, а постепенно, поэтому спортсмен может не заметить переохлаждения. Нельзя путать определение гигроскопичности ткани с паропроницаемостью и водоустойчивостью. В данном случае в расчет берется воздействие пара, содержащегося в воздухе.

Горнолыжные костюмы Stayer производят по современной технологии из многослойной основы. Компания специализируется на создании одежды для сноубординга и лыжного спорта. Вещи этого бренда разработаны специально для катания на склоне, они обладают выдающимися водоотталкивающими свойствами и при этом хорошо выводят наружу пар.

Гигроскопичность – это отлично?

Гигроскопичность материалов из синтетики выделяется в меньшую сторону от показателей настоящих тканей. Однако можно ли это считать минусом? Правильного ответа нет, ведь мы подбираем одежду, исходя из климата и условий погоды в определенный временной период. Для кого-то она очень важна. К примеру, спортсменам и людям в жару нужны впитывающие влажность материалы.

Однако, многие ткани не нуждаются в очень высокой влажности. Вода понижает тепловую изоляцию зимой, а определенные материалы и совсем изменяются под ее влиянием (тонкий трикотаж). Не надо бездумно надеяться на большие проценты гигроскопичности, ведь все может зависеть от назначения ткани.

Выше мы разобрали, Что такое гигроскопичность и зачем необходима. Однако, гигиенические свойства тканей не обходятся данным показателем. Тоже очень важны и прочие качества: пылеёмкость, тепловая изоляция, проницаемость воздуха, намокаемость.

Обзор видов ткани из льна от магазина ДАМАРАДА. Бельевой, сорочечный и костюмный лен.

Строительство

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, 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, 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.