Устойчивость к низкотемпературным воздействиям

Понижение температуры с 20 до -40 ^оС приводит к существенному изменению прочностных характеристик текстильных волокон, нитей и полотен. По данным Б. А. Бузова разрывная нагрузка при растяжении химических волокон возрастает на 25…60 %, а удлинение при разрыве уменьшается на 15…30 %. Исключение составляют хлопковые и льняные волокна, у которых наблюдается снижение разрывной нагрузки на 5…10 %. Аналогичное явление имеет место в текстильных полотнах из химических волокон и нитей, у которых при снижении температуры до –50 ^оС разрывная нагрузка при растяжении увеличивается на 35…50 %, а удлинение при разрыве уменьшается на 10…30 %. Такое явление объясняется уменьшением энергии теплового движения макромолекул и повышением роли сил межмолекулярного взаимодействия.

В табл.16 представлены данные изменения прочности и удлинения тканей различного волокнистого состава, полученные H. Sommer и E. R. Kaswell при изменении температуры от + 20 до – 40 ^оС.

Таблица 16 Действие низких температур на механические свойства нитей

При повышении относительной влажности воздуха до 50 % в условиях низких температур наблюдается уменьшение несминаемости тканей на 20…40 % в зависимости от их волокнистого состава. При пониженных температурах также имеет место снижение устойчивости тканей к многократным изгибам и истирающим нагрузкам. Так, при понижении температуры от + 20 до –70 ^оС устойчивость к истиранию хлопчатобумажных и полиамидных тканей может снижаться более чем в 6 раз, у полиэфирных – на 10…15 %. Сопоставление одежды для работников арктических и антарктических экспедиций, изготовленной из тканей, содержащих полиэфирные текстурированные нити, показало ее высокую эффективность по сравнению с изделиями из хлопчатобумажных тканей по показателям износостойкости, формо-устойчивости, массы.

Одним из основных компонентов, постоянно присутствующих в текстильных материалах, является влага. В условиях повышенной относительной влажности воздуха, прямых контактов с водой количе­ство влаги в материалах существенно возрастает. При пониженных температурах влага в зависимости от ее количества, форм связи с веществом материала и других факторов может переходить из жидкой фазы в твердую (лед) и оказывать влияние на физико-механические свойства материалов. Фазовый переход вода – лед сопровождается увеличением объема льда на 9 %. При нагревании происходит обратный процесс – лед переходит в жидкую фазу. Поэтому многократное охлаждение – нагревание влажного материала – может вызывать существенные изменения в его структуре и свойствах.

В условиях многократного охлаждения – нагревания текстильных материалов – большое значение имеют такие факторы, как температура охлаждения, число циклов криолитического воздействия, природа волокон, структура нитей и полотен. Так, у хлопчатобумажной ткани наиболее резкое ухудшение прочностных свойств наблюдается при охлаждении от -5до -40 °С, при числе циклов воздействия 100 и более, при содержании влаги в ткани 60 % и более. Многократное криолитическое воздействие приводит к разрыхле-нию структуры и образованию новых капилляров, что является причиной увеличения воздухопроницаемости и капиллярности тканей из хлопковых волокон.