Все о гигроскопичности ткани

Хлопковое платье быстро промокнет под дождём, предварительно его может защитить зонт от различных осадков. Ответственность за это событие лежит на гигроскопичности ткани. В данной статье мы разберёмся, что представляет собой гигроскопичность, как она функционирует, каким образом её можно измерить и для чего это необходимо. Мы также посмотрим, есть ли различия в гигроскопичности в зависимости от типа ткани.

Гигроскопичность ткани и трикотажа

При выборе материала для пошива одежды, обуви, аксессуаров или домашнего текстиля крайне важно учитывать его физические свойства. Например, труднодоступно представить себе, чтобы ботинки шили из ситца, или чтобы синтетическое постельное бельё выглядело привлекательно и удобно в использовании.

Каждое изделие или проект требует выбора ткани, свойства которой максимально соответствуют поставленным задачам. Например, для одежды, требующей водоотталкивающих свойств, не подойдут синтетические ткани с низкой гигроскопичностью.

Ткани можно классифицировать по множеству критериев:

• составу;
• толщине;
• плотности;
• прочности и износостойкости;
• сминаемости;
• воздухопроницаемости;
• гигроскопичности.

Что такое гигроскопичность тканей и трикотажа

Гигроскопичность — это способность материала впитывать и освобождаться от влаги. Данный параметр является одним из критериев, оценивающих гигиенические свойства тканей.

Представьте себе нательное белье, которое не способно впитывать или испарять влагу; в такой одежде будет совершенно некомфортно.

Гигроскопичность ткани является точной характеристикой, измеряемой в процентах, показывающей, какое количество влаги материал способен поглотить. Этот показатель регулируется государственными стандартами в зависимости от категории тканей.

Гигроскопичность различных видов волокон

Общеизвестно, что гигиенические свойства натуральных тканей уступают синтетическим. Давайте взглянем на показатели гигроскопичности разных волокон:

• лен — 12–21 %;
• шерсть — 17–35 %;
• шелк — 11–40 %;
• вискоза — 12 %;
• хлопок — 8 %;
• лавсан — 0,4 %;
• нейлон и полиэстер — 3–7 %;
• микрофибра — 10 %.

Таким образом, натуральные и некоторые искусственные волокна обладают в целом большей гигроскопичностью по сравнению с синтетикой, за исключением микрофибры, обладающей значительно более высокими показателями.

Важно помнить, что плотность, толщина и структура материала также влияют на его гигроскопичность.

Что такое гигроскопичность ткани

С греческого языка слово «гигроскопичность» переводится как «наблюдение за влагой». Гигроскопичность ткани определяется как способность материала впитывать жидкость из окружающей среды и удерживать её внутри волокон, что изменяет свойства самого материала. Важно также учитывать скорость высыхания, так как у разных тканей этот показатель может значительно варьироваться. Чем легче и воздухопроницаемее структура ткани, тем быстрее происходит испарение влаги.

Гигроскопичность – это одна из характеристик, определяющих удобство ношения одежды, и это критически важный параметр для тканей, используемых для создания нижнего белья, спортивной и рабочей одежды, постельного текстиля. Этот аспект оказывается принципиально важным для каждого изделия, так же как и режим стирки и уход за ними. Результаты могут проявляться как в положительном, так и в негативном свете, касаясь при этом разных сфер применения той или иной ткани.

Значение этого показателя прямо связано с плотностью тканевого полотна, способом переплетения нитей и методом трикотажной вязки. Более того, оно зависит от сырья, из которого производится ткань. Например, поплин, цена за метр которого на нашем сайте доступна, имеет высокую гигроскопичность, благодаря чему он широко используется для пошива постельного белья. В противоположность этому материал неопрен для дайвинговых костюмов практически полностью не пропускает воду.

Как ткань поглощает влагу из окружающей среды

Итак, мы разобрались, что такое гигроскопичность, но как же это происходит на практике? Как именно ткань впитывает влагу из окружающей среды? Рассмотрим: для того чтобы полотенца эффективно исполняли свою главную функцию — впитывание влаги, их изготавливают из материалов, которые обладают высокой способностью впитывать воду (махровая ткань, лен или хлопок). Никому не нужны изделия, сделанные, например, из лайкры или лавсана, поскольку эти ткани имеют низкие показатели гигроскопичности.

Подробный процесс поглощения влаги является достаточно сложным, но не одномоментным. Любой текстиль, как и человеческий организм, состоит из сложной системы капилляров и пор, расположенных между нитями и волокнами на микроскопическом уровне. Эти структуры появляются в результате неплотного размещения микрофибрилл, макромолекул и фибрилл материалы. Когда ткань попадает в мокрую среду, волокна начинают притягивать водяной пар, что и называется адсорбцией.

Впоследствии происходит процесс абсорбции, когда молекулы воды проникают внутрь межмолекулярного пространства волокон. Последующая стадия — поглощение — может занимать несколько часов и завершается по достижении насыщения волокон влагой. В этот момент устанавливается сорбционное равновесие, и при определённых условиях начинает происходить десорбция, проще говоря, высыхание ткани.

Показатели у различных тканей

Гигроскопичность — это изменчивый критерий. Её результативность зависит от физических и гигиенических характеристик натуральных и синтетических тканей. Это значение может колебаться в зависимости от частоты стирок и времени носки. Для разных тканей предъявляются различные требования. Например, для нательного белья гигроскопические показатели должны быть высокими, тогда как для зимней одежды они могут быть ниже, так как приоритетом становится сохранение тепла.

Хлопок

Хлопчатобумажные материалы — это изделия, получаемые из переработанных растительных волокон. Такой текстиль отличается экологичностью и безопасностью, и именно поэтому чаще всего используется в производстве детской одежды. Разные плотности и толщины использованных нитей делают хлопок многофункциональным, но его общий признак — наличие полых волокон. Это придаёт ему чрезвычайно высокие гигроскопические свойства. Хлопковая одежда не прилипает к коже в жаркие дни. Она обеспечивает комфортный микроклимат для тела и не вызывает нежелательных ощущений. Некоторые виды хлопка, благодаря мерсеризации (технологии кратковременного воздействия каустической соды), повышают свои влагопоглощающие способности и становятся более прочными.

В среднем хлопчатобумажная ткань способна впитать до 30% своего веса, оставаясь при этом на ощупь сухой. В случаях, когда размер влагопоглощения достигает 50% и более, материал начинает выделять капельную влагу.

Тем не менее, уровень гигроскопичности даже у одинаковых тканей может варьироваться. Эти показатели могут изменяться в зависимости от температуры и влажности окружающей среды, и, как правило, на улице они выше, чем в помещении.

Лен

На сегодняшний день лен считается одним из самых предпочтительных материалов для изготовления повседневной и элегантной одежды благодаря своим высоким гигроскопическим свойствам. По сравнению с хлопком, чьи значения гигроскопичности составляют 8%, линейные показатели достигают 12%. При высоких уровнях окружающей влажности, этот показатель может увеличиться до отметки 21-30%.

Льняная ткань создаёт ощущение прохлады и свежести при носке. Она имеет отличную воздухопроницаемость и активно отводит тепло. Температура тела при ношении льняной одежды обычно ниже на несколько градусов, чем в аналогичных изделиях из синтетических тканей. Кроме того, лен обладает антисептическими свойствами, что делает его эффективным для производства стерильных повязок и других медицинских изделий.

Шерсть

Шерсть демонстрирует высшие показатели гигроскопичности, что обусловлено полой структурой её волокон. В одежде из шерсти обеспечивается комфорт при зимнем ношении, а также прохлада в летний период. При благоприятных условиях гигроскопичность шерсти колеблется от 17% до 20%. Если же уровень влажности повышается, показатели могут достигать 40%. Эти значения характерны для овечьей, козьей, кроличьей, верблюжьей шерсти, а также шерсти альпаки. Шерсть быстро впитывает влагу и без проблем испаряет её в окружающую среду. Однако в случае намокания материал может дать усадку, и поэтому для её улучшения ткани часто смешивают с синтетическими волокнами.

Шелк

Шелковая ткань изготавливается из нитей, извлекаемых из коконов коконов тутового шелкопряда. Эти нити обладают высокой прочностью и упругостью и имеют значительную гигроскопичность. В условиях нормального климата этот параметр колеблется от 11% до 12%. Гигроскопичная ткань может впитывать кожные выделения до 50% своего веса, оставаясь на ощупь слегка влажной.

Шелк быстро высыхает и способен к терморегуляции. Спустя несколько минут после надевания, одежда из шелка подстраивается под температуру тела, создавая комфортные условия для носки. Тем не менее, в процессе впитывания влаги могут образовываться пятна, ухудшающие внешний вид изделия.

Как определяют гигроскопичность?

Гигроскопичность тканей измеряется в соответствии с ГОСТом 3816. Для определения данного показателя выполняются три типа оценки: фактическая, кондиционная и максимальная. Каждое из этих значений рассчитывается в различных условиях. Фактическое значение является нормальным и определяет процентное содержание влаги относительно сухой ткани в определённых условиях. Кондиционное значение рассчитывается при относительной влажности 65% и температуре +20 градусов Цельсия. Максимальная же величина подразумевает условия с 100% влажностью и температурой воздуха также +20 градусов.

Для получения этих значений от текстильного полотна отрезают кусок размером 20х5 см. Затем его помещают в подготовленную ёмкость и взвешивают. Для дальнейшего определения процента поглощения влаги, образец помещают в сосуд с толстыми стенками, где создаются условия с влажностью около 97-99%. Через 3,5-4 часа образец вынимают и снова взвешивают. Далее следует сушка при температуре чуть превышающей 100 градусов. Когда материал полностью высыхает, его вес снова фиксируется. Полученные значения и будут показателями гигроскопичности.

Все действия по сложной процедуре проводятся в специально оборудованных лабораториях. Гигроскопические свойства материала определяются через вычисления влажности, влагоотдачи, водопоглощения и намокаемости.

Характеристика показателя

Гигроскопичность стоит понимать как способность материала впитывать влагу из окружающей среды и затем возвращать её обратно. Этот термин, происходящий с древнегреческого языка, в буквальном смысле означает «наблюдение за влагой». Как бы то ни было, взаимодействие материала с влагой может иметь как положительные, так и негативные аспекты, относительно назначение изделия. К примеру, для верхней одежды важна её способность оставаться сухой под дождём или во время снегопада. Поэтому для изготовления таких изделий обычно выбирают ткани с высокой водоотталкивающей способностью. В то же время для спортивной одежды, постельных принадлежностей, полотенец и нижнего белья важно, чтобы материал эффективно впитывал влагу и выводил её наружу. Это позволяет поддерживать естественный уровень увлажнённости кожи. В то же время, комфорт ношения ткани также зависит от других параметров — паропроницаемости и воздухопроницаемости. Гигроскопичность тканей, которые обладают хорошей воздухопроницаемостью, способствует поддержанию высокого уровня гигиеничности. Для определения показателя гигроскопичности проводятся специальные лабораторные исследования.

Процесс впитывания влаги тканью зависит от структуры волокон, из которых она состоит, включая количество капилляров и пор, и включает степень и скорость впитывания. Сначала происходит сорбция воды, то есть образование плотной пленки молекул воды на поверхности ткани, что происходит стремительно за считанные секунды и называется адсорбцией. Затем начинается процесс диффузии, представляющий собой проникновение влаги внутрь материала, между самими волокнами и их ячейками. Для полного насыщения ткани может понадобиться от полутора часов до нескольких часов. При определённых условиях возникает обратный процесс — десорбция, в ходе которого молекулы воды возвращаются обратно в воздух. Часто после впитывания влаги произошедшие изменения в материалах могут отрицательно сказаться на их свойствах, таких как разбухание, потеря теплоизоляции и деформация. Показатели водопоглощения и водоотведения зависят от множества факторов, включая химический состав исходного материала, структуру волокон, плотность ткани, характер плетения нитей, их толщину и наличие пропиток.

Интересно отметить, что более тонкие и рыхло расположенные волокна имеют более высокие показатели поглощения и возврата влаги.

1. Шерсть
2. Лен
3. Вискоза
4. Шелк
5. Бамбук
6. Хлопок

Значения гигроскопичности для этих тканей варьируются от 17% у шерсти до 8% у хлопка. Остальные виды волокон занимают промежуточные позиции с уровнем около 11-12%. Эти цифры являются средними значениями, и их максимальные или минимальные значения могут изменяться в зависимости от условий. Например, при высокой влажности лен способен значительно увеличивать свои показатели гигроскопичности до 30%. В условиях экстремальной влажности шерсть также может повышать свои гигроскопические свойства до 40%.

Гигроскопичность синтетических тканей

Гигроскопичность синтетических тканей является важным аспектом их поведения относительно воды. Этот индекс определяет, как материал взаимодействует с влагой. В общем, синтетические ткани показывают низкие показатели гигроскопичности по сравнению с натуральными волокнами.

Даже ацетатные ткани, которые принято считать более влагопоглощающими из всех синтетических, не дотягивают до показателей натуральных материалов. Более того, при контакте с водой синтетические ткани могут терять свои свойства и характеристики.

На уровень гигроскопичности синтетических тканей также влияет их тип. Например, лавсан — это материал с самым низким показателем гигроскопичности, равным всего лишь 0,4%. Полиуретановые ткани, среди которых находится известный спандекс, демонстрируют уровень гигроскопичности от 0,5% до 1,5%. Капрон и нейлон занимают промежуточные позиции, с индексом гигроскопичности от 3% до 7%. Однако среди синтетических материалов выделяется микрофибра со значительной гигроскопичностью, достигающей около 10%.

При выборе синтетической ткани важно учитывать её гигроскопичность, потому что этот фактор влияет на комфорт носки и функциональные особенности изделия в условиях повышенной влажности. Установление конечного назначения изделия — один из решающих факторов при выборе между тканями, обладающими низкой или высокой гигроскопичностью.

Процесс поглощения влаги

Степень и скорость впитывания жидкости зависят от количества капилляров и пор в волокнах, из которых изготовлено полотно. Сорбция воды — это растянутый во времени процесс. Сначала на поверхности материала образуется плотная пленка из молекул воды, что называется адсорбцией. Этот процесс проходит очень быстро — за считанные секунды.
Затем начинается диффузия — процесс проникновения влаги внутрь волокон и/или между ними. Полное насыщение ткани может занять от получаса до нескольких часов. При определенных условиях обратный процесс — десорбция — может произойти, когда молекулы воды возвращаются обратно в воздух.
Нередко после впитывания жидкости свойства материалов могут изменяться: например, они могут разбухать, терять теплоизоляционные качества и деформироваться.

Показатели водопоглощения и удаления влаги зависят от следующих факторов:

• Химического состава сырья;
• Структуры волокна;
• Плотности ткани;
• Характера плетения волокон;
• Толщины нитей;
• Применения различных пропиток.

На заметку:
Тонкие и рыхло расположенные волокна активнее поглощают и возвращают влагу.

Гигроскопичность различных тканей

Ткани, состоящие из различных волокон, имеют разные показатели водопоглощения. Обычно натуральные ткани демонстрируют более высокие гигроскопические свойства, поскольку их волокна способны удерживать молекулы воды благодаря большому количеству гидрофильных групп.

Среди гигроскопичных тканей заметим, что уровень гигроскопичности варьируется от 17% для шерсти до 8% для хлопка. Промежуточные позиции занимают другие виды материала с коэффициентом около 11-12%. Эти цифры являются средними и могут незначительно изменяться в зависимости от условий. Например, лен в условиях повышенной влажности способен активно впитывать пар, увеличивая свою гигроскопичность до 30%. В экстремальных условиях шерсть может поднять свои показатели водопоглощения до 40%.

На заметку:
Выдающаяся влагоемкость шерстяных волокон обусловлена их высокой пористостью и полым строением.

Синтетические ткани характеризуются низкой гигроскопичностью. Даже ацетатные ткани, которые считаются более влагоемкими, уступают натуральным материалам. При намокании синтетика теряет многие свои свойства.
Самый низкий уровень гигроскопичности демонстрирует лавсан: его коэффициент всего 0,4%. Чуть выше показатели (0,5–1,5%) у полиуретановых тканей, к которым относится популярный спандекс. Далее располагаются капрон и нейлон (3–7%). Среди всех синтетических тканей выделяется микрофибра, которая по своим влагопоглощающим свойствам близка к натуральным материалам — около 10%.
Для профессионалов и обычных потребителей важно знать уровень гигроскопичности выбранной ткани. От этого показателя зависит комфорт при носке и стабильность формы готового изделия. Выбор между влагостойкими и влагопроницаемыми тканями нужно делать, основываясь на конечном назначении изделия.

В этом видео вы узнаете:
— что такое тайдай;
— какие инструменты вам потребуются для декора;
— какие существуют техники тайдая;
— как правильно скрутить ткань и нанести краситель;
— и, конечно, увидите великолепный результат!