Badania wybranych cech użytkowych włókienniczych materiałów wodoodpornych

Pełen tekst

(1)AkademII EkonomiczneJ w Krakowie. Stanisław. PJeifer. K..edra T._rell--'wa. PnoNpłoweg.. Badania wybranych cech. użytkowych włókienniczych materiałów wodoodpornych l. Wst,p Włóki en ni cze materiały. wodoodporne powinny c harak teryzować s ię zdol do nieprzepu szczania wody oraz zdo ln ością do ni cnamakania od strony zewnętrzn ej . J edn ocześ ni e powinny u moż liwi ać wystarczające odprowadzanie par potu na zew nątrz odzieży. Mat e riał , który w odpowiedni sposób ł ączy wymienione w ła ściwośc i ,jest wykorzystywany w produkcji odz i eży wodoodpornej. często nazywanej odz i eż ą aktywną [I]. Bogaty asortyment odzieży aktywnej wytwarza ny jest przez renomowane fi rmy zagraniczne, jak też przez krajowych producentów [5]. Producenci zapewn iają. że stosowa ni e takiej odzieży wp ływa na polepsze ni e samopoczu cia użytkownika , zapewnia wysoki komfort fi zyczny i psyc hi czny , zabezpiecza organizm przed wyc hł od ze n i em lub przegrzan iem . D zię ki zabiegom marketingowy m oraz nie wątpliw y m zaletom odzieży aktywnej , wyroby tego typu są coraz bardziej popularne i częściej kupowane nie tylko przez sportowców. lecz tak że przez zwy kł yc h u żyt kownik ów, g łówni e dla celów turystycznych. Poza mate ri a ł a mi reklamowymi prod ucentów brak jest ni eza l eż n yc h wyników badań i danych od no ś ni e szeregu w ł aściwości mater iał ów wykorzystywanych we wspó łc zesnej odzieży wodoodporn ej. Wzrostow i produkcji , wzrostow i podaży nie zawsze towarzyszy wzrost rzet e łn ej informacji o fakt ycznych w ł a śc iwo śc iac h u ży t kowyc h , o budowie lub konstrukcji danego wyrobu . Ma to szczególne znaczenie w świe tl e wysokich cen tego rodzaju a rt yku ł ów. Znajomość najważniej szyc h w s kaź ników u żytkowych oraz proced ur badawczych ma również znaczeni e dla towaroznawczych ocen jakościowych . Celem prez.entowanej pracy bylo przedstawienie metodyki badawczej oraz wyznaczenie najważniejszych cech u ży tko wyc h. dotyczący c h włókienni czyc h n ością.

(2) Stan;s!aw materiałów wodoodpornych. Badano goreteks, sympateks oraz hydroteks. Wyznaczono wodood porność ok reś l oną przez takie wskaźniki, jak wodoszcze lność i odporność na zwilźanie powierzchni owe oraz takie wskaźniki użyt kowe , jak parop rzepu szcza ln ość i wodochłonno ść. Wprowadzono pojęc i e nasiąkliwo śc i powi erzchniowej. Okazuje się bowiem, że zbyt ni ska c hł onność wilgoc i na wew nętrznej powierzchn i materiału wodoszczelnego prowadzi do skraplania si ę par wilgoc i, co istotnie ob ni ża komfort użytkowania. Z kolei od zewnętrzny ch warstw odzieży wodoodpornej wymaga s ię ni skiej zw i lżalności i wodoc hł onno śc i . Podczas badań szczególowo scharakteryzowano cztery rodzaje plaskich wyrobów włókienn i czyc h przeznaczonych na odz i eż wodoodporną, dla których wyznaczono wybrane wskaźniki u żyt kowe przed i po trzykrotnym wodnym praniu mechanicznym. Uzyskane wyniki badań pozwolił y na wyc i ągnięcie wniosków dotyczących rzeczywistych w ła śc i wości u żyt k owych badanych mat e riałów oraz na okreś l enie najważniejszych wymagań, jakie powinny spełni ać materiały przeznaczone na nowoczesną, aktywną odzi eż wodoodporną.. 2 . Prezentacia. materiału. badawczego. Przedm iotem badań by ł y cztery rodzaje ma t er ia łów włókienniczyc h prze znaczonyc h na odzież wodoodporną. Dodatkowo dla celów porównawczych wykonano badania dla typowej tkani ny baw e łnianej bez wykończe n ia wodoodpornego, przeznaczonej na kurtki oraz plaszcze. Poni żej przedstaw iono num e ra cję próbek: Próbka nr I - tkani na typu bawełnian ego z wykończe ni e m wodoodpornym (tkanina typu madera) Próbka nr 2 - materia I laminowany , goreteks dwuwarstwowy Próbka nr 3 - materia I laminowany, goreteks Irójwarstwowy Próbka nr 4 - materialiami nowany , sympateks dwuwarstwowy Próbka nr O - tkanina typu bawe ł nianego bez wyko ń cze nia wodoodpornego Badan ia budowy mater i a ł ów oraz s kładu surowcowego wykonano s tosując metody mikroskopowe oraz chemiczne. Materiał y laminowane rozwarstwiono mechanicznie, a na s tępnie określano ich s kł ad surowcowy. Stosowano próby chemiczne na obec n ość włókien po liestrowych, poliamidowych , poli uretanowyc h oraz w ł ók i en celu lozowych. Wyniki badań zestawiono w tabeli l ..

(3) cech. Badania. materia/ów .. .. Tabela I. Charakterystyka badanych mate riałów. Wyniki. N,. Rodzaj. próbki. materiału. I. Tkanina bawełniana. badań. Budowa tkanina o splocie. płóciennym. skladu surowcowego Skład. surowcowy osnowa - bawełna 100% wątek - bawełna 100%. 2. Gorcteks dwuwarstwowy. laminowana tkanina poliestrowa o splocie płóciennym. tkanina - poliester laminat - teflon. 3. Goreteks trójwarstwowy. tkanina poliamidowa o splocie p łóciennym laminowana ze spodnią warstwą w postaci dzianiny pol iamidowej. tkanina - poliamid laminat - teflon dzianina - poliamid. 4. Sympateks dwuwarstwowy. laminowana tkanina poliestrowa o splocie płóciennym. tkanina - poliester laminat - poliester. Zródło: opracowanie wła sne.. 3. Badania. wodoodporności. Celem okreś l ania wodood pornośc i płask i c h wyrobów włók ienni czyc h najwykonuje s ię pomiary wod oszcze ln ości, pomiary zw i ązane z ch łoni ę ciem wody od strony zewnętrz n ej oraz badania do t yczące odporności na zwi lżan i e powierzchniowe (badania w warunkach sztucznego deszczu) [2,3]. częściej. 3. 1. Wyznaczani e. wodoszczelności. Wodoszczelność badano s tosując metodę up roszczoną (tzw. metoda nieck i) [3], polegającą na odpowiednim umocowaniu próbek badanych materiałów na dużych zlewkach o pojemności 2 dm) i wysokości 236 mm . Mate ri a ł y zwrócono prawą, zew n ę t rzną s troną do góry . Próbki były uformowane w ten sposób, że tworzyły wgłębienia o wysokości 150 mm . Do tak umocowanych i uformowanych próbek wlano 500 cm3 wody destylowanej o temperaturze 20°C. Uzyskane w ten sposób c i śn ieni e wody, powodujące m oż liwo ść przeni kania cieczy przez mat e ri ał y w y no s ił o 14 . 10-2 bara . Badania pol ega ł y na obserwacj i zjawiska przenikania wody przez próbki w czasie 72 godzin . Miarą wodoszcze ln ośc i był czas, po u pł yw i e którego pojawi ło s i ę przenikan ie pierwszej kropli przez daną próbkę. Pomiary powtórzono dla próbek poddanych trzykrotnemu procesowi prania mechanicznego w temperaturze 30°C. Wyniki oz n acze ń zestawiono w tabelach 2 oraz 3 . Z przedstawionych badań wynika , że zwy kła tkanina bawełniana ni e jest wodoszczelna (próbka nr O), a n ajni ższy mi erzalny wskaźnik wodoszczelności uzyskano dla tkaniny bawełnianej z wykończeniem wodoodpornym. Dla próbki nr l bezpośrednio po wlaniu wody na pow i erzc hni ę tkan iny nie zaob~ serwowano zj awi ska zwi l ża nia powierzchniowego oraz namakania. Po 2 godzin ach zaobserwowano zj awisko stopniowego wnikania cieczy w g łąb tka -.

(4) Stanislaw. Tabela 2. Badania wodoszcze lnośc i. metodą uproszczoną. przed procesem prania. Opis procesu przenikania wody. N'. próbki. Rodzaj. ciśnie nie. po 4 godz. O. wody = 14 . lO.. l bara. materiału. Tkanina. Calkowite. Tkanina bawełniana z wykończeniem wodoodpornym. 2. Goreteks dwuwarstwowy. J. Goreteks trójwarslwowy. 4. Sympateks dwuwarstwowy. prze n iknięcie. po 24 godz. wody przez. po 72 godz.. próbkę nastąpi l o. po upływie 4 minut. bawełniana. I. po 7 godz.. brnk. pra:nikania kropel wody. b",. przenikania kropel wody. b",. prrenikania kropel wody. bru'. przenikania kropel wody. pojawienie się pierwszej kropli brak przenikania kropel wody brak przenikania kropel wody brak przenikania kropel wody. przeniknięcie. prreniknięcie. 6Ocm 1 wody. 170cm 1 wody. pojawiają się. pojawiają się. pojedyncze krople wody. liczne krople. b",. wody. przenikania kropel wody. brak przenikania kropel wody. pojawiają się. pojawiają się. pojedyncze krople wody. liczne kropIc wody. 1.ród/o: opracowanie wlasne.. Tabela 3. Badania wodos zcze lności. N,. Rodzaj. próbki. materiału. metodą uproszczoną. Opis procesu przenikania wody ei~nienie wody = 14 . 10--1 bara po 1,5 godz.. I. 2. Tkanina bawełniana. Goreteks dwuwarstwowy. J. Goretcks tr6jwarstwowy. 4. Sympatcks dwuwarstwowy. po trzykrotnym procesie prania. przeniknięcie. po 8 godz.. po 24 godz.. po 72 godz . przeniknięcic. przeniknięcie. przeniknięcie. 40cml wody. 150 cm l wody 3OOcm 1 wody. brak przenikania kropel wod y. pojawiają się. pojawiają się. przenikania kropel wody. pojedyncze krople wody. liczne krople. b",. b",. brak przenikania kropel wody. brak przenikania kropel wody. pierwszej kropli wody. b",. prlcnikania kropel wody. b",. przenikania kropel wody. przenikania kropel wody brak prlenikania kropel wody. wody. pojawiają się. pojawiają s ię. pojedyncze krople wody. liczne krople wody. 1.r6<l10: opracowanie własne.. niny. Po 7 godzinac h po wewnę trz nej stronie tkaniny stw ierd zono pojawienie s i ę pi erwszej krop li wody, która prze ni k n ę ła przez tkaninę. Wszystkie male .. riał y laminowane (próbki nr 2-4) nie przepuszcza ly wody nawet po okresie 72 godzin . Zjaw isko pojawienia s i ę pojedynczych kropel na spodni ej stronie tka-.

(5) Badania. .. I. cech. materiałów .... niny było wyni kiem procesu skraplania się przepuszczonej pary wodnej, a nie efektem przepu szczałnośc i cieczy. Brak zjawiska skraplani a s ię dla próbki nr 3 należy wytłumaczyć ponowną s orpcją par wody przez dzianinę poliamidową znajdują c ą s ię po lewej stronie materiału. Pomiary powtórzono po procesie trzykrotnego prania mechanicznego w temperaturze 30 c C. Wyniki badań zaprezentowano w tabeli 3. Przedstawione rezu ltaty wskazują na istotne ob ni żenie s i ę wła śc iwo śc i wodoodpornych dla próbki nr I. B y ł o to spowodowane efektem stopni owego spierania s ię hydrofobowego wykońc ze nia wodoodpornego badanej tkaniny . Natomiast w ł aśc iw ośc i wodoszczelne materiałów laminowanych (próbki nr 2-4) nie u l egły os ł abie niu . 3.2. Wyznaczanie. odporności. na. zwilżanie. powierzchniowe. Do wyznaczan ia odporno śc i na zwi l żanie powierzchni owe zastosowano ,.spray test" [2] przy u ży c i u przyrz ądu węgi e rski ego FF- I O. Badania przeprowadzono w ten sposób, że próbki pochylone pod kątem 45 C poddawano działaniu okreś l onego strumienia w postaci spadając yc h kropel wody. Zasadniczym eleme ntem przy rządu jest sitko s kładające s i ę z 19 otworów o ś rednicy 0,7 mm rozmi eszczonych cylindrycznie . Konstrukcja sitka umoż l iwia wyp ł yw wody w ilości 0,5 dm) na minutę z wy so k ości 50 cm. Czas oddzia ł ywania stru mienia wody na powierzc hnię każdej próbki wynosił 5 min ut . Oce n ę odpornośc i na zwilżanie powierzchniowe ustalono na podstaw ie porównania wyg l ądu badanych powierzchni z wzorcami fotograficznymi wedł u g skali sześc i os t op niowej . Najwyż szy s t o pień odpornośc i , o kreś l any li czbą 100 odznacza s ię brakiem przycze pno śc i kropel do powierzchn i próbki. Najniż s zy s t op i e ń , oznaczony jako O charakteryzuje s i ę c ałkowitym zwilżen i em próbki. Badaniu poddano po dwi e próbki z ka żdego rodzaju m ate ri a łu. Wyniki badań podano w tabeli 4. m e todę. Tabela 4. Wyznaczanie. N,. Rodzaj. próbki. materiału. l. odporności. Tkanina bawełn i ana. 2. Goreleks dwuwarslwowy. J. Goreteks trójwars twowy. 4. Sympateks dwuwarstwowy. Żrbdło: opracowanie własne.. na zw il żanie powierzchniowe W ygląd. próbki. Stopień. odpomoki. 70. częściowe. wyraźne zwitżenie środkowej ezęk i. próbki. miejscowe przyleganie wody na obszarze powierzchni pomiaru. łekkie,. badanej próbki oraz c~ściowe przy leganie wody na obszarze padania strumienia. IV. 90 " s topień. zwilżenia. lekkie, miejscowe prlyleganie wody na obszarlc powierzchni pomiaru. slop ie ń. 80 '" stopień. 90 II. stopień.

(6) S/an;slaw PJeifer. Wyniki przeprowadzonych tkanina. powierzchniową miała. b adań wskazują, że n ajw i ększą zwi l żal n ość. ba wełn ian a. oznaczona numerem I, natom iast najniższą zw il żalnośc i ą cechowa ł y s i ę poliestrowe m ateri a ł y laminowa ne. O wodoodpornośc i tkanin typu bawe łni anego decydował rodzaj wy k ończen i a hydrofobowego, natomi ast tkaniny poliestrowe z powodu obec n ości włókien PE odznaczają się wysoką h ydro fobowością, a więc niezwilżalnośc i ą.. 4 . Pomiary. wodochłonności. Wod oc hł onn ość jest istotnym wskaźni ki em jakościowy m dla takich wyrobów włók i enniczyc h ,ja k ręcz ni ki, śc i e rk i, pieluszki czy płaszcze k ąp i e lowe . Jed nak właściwość ta jest rów n ież ważna dla materiałów wodood pornych, szczególnie wodoszczelnych. Wymaga się, aby wierzchnia odzież wodoodporna nie c hłonęła w ił goci z zew n ątrz. Spe łni en i e tego kryterium dla wew n ętrznej warstwy materiałów jest jednak niekorzystne dla uży tk ow nika , ponieważ niska wodochło nn ość lewej strony mat er i a łu powoduje zjawisko skraplania s i ę par potu i uczucie wi l gotnośc i , co znacznie obniża komfort u żytkowa ni a. Efekt ten jest szczegó lnie widoczny podczas intensywnego wysi łku fi zycznego lub nagłego wzrostu temperatury, gdy n as t ę puje zwiększone wydzielanie s i ę potu. Pomimo wysokiej paroprzepuszczałn ości materiału wydzielanie się par potu jest na tyle wysokie, że część par ulega skropleniu po wew n ętrznej stronie odzieży. W takich sytu acjach producenci za l ecają odpoczynek i zmniejszenie wysiłk u fizycznego, co ma s powodowa ć u su nięcie nadmiaru wilgoci z wewnętrznyc h warstw odzieży. Jest oczywiste, że zalecen ia takie nie zawsze są możliwe do zreali zowania . Niekorzystne zjaw isko skraplan ia s ię można znacznie os ł abić s t os uj ąc po wewnęlrZ n ej stronie materiałów wodoszczelnych tkan iny lub dzianin y o wysokiej wodochłonnośc i . Warstwa taka, be z pośred n io przylegając do materia łu , staje s i ę buforem wchłaniającym nadmiar wilgoci, która nie zosta ła odprowadzona przez mikropory m ateria łu . D ł atego l eż celowe wydawa ł o się przeprowadzenie badań dotyczących wodoch ł o nn ośc i cał kowitej oraz wodochłon n o śc i uwzględniającej na si ąkJiwość pow i erzc h n i ową.. Przeprowadzone pomiary wodochłonno śc i po l egał y na wyznaczeni u wodoW", oraz nasiąkliwo śc i pow ierzchniowej zewnętrznej Nl i wewnętrznej N",. Wodoc hłonno ść wzg l ęd n ą W", wyznaczono zgod ni e z PN-72/P-04734 l7]. Akl imatyzowane i zw a żone próbki materiałów o wymiarach 10 x 10 cm zanurzono całkowicie w warunkach znormalizowanych w wodzie destylowanej na okres 5 minut. Następn i e wyznaczono przyrost masy próbek i obliczono wi lgo tn ość względną jako stosunek masy wody wchłoniętej do masy próbk i ak li matyzowanej, zgodnie ze wzorem [5] : chłonn ośc i względnej.

(7) cech. Badania. I. malerialów .... (I). gdzie: masa próbki mokrej z n aczyńki e m wagowym, masa próbki ak.li malyzowanej z nac zy ńk.iem wagowym, m n - masa na czy ńka wagowego. Wyniki badań podano w tabeli 5 . mmn m an -. Tabela 5. Wyznaczanie. N, próbki. Rodzaj. wodoch l onnośc i względnej Wodochlonno~. materiału. [%1. bawełniana. Wsp6Jczynnik zmienności. I. Tkanina. 48. 3,0. 2. Goreteks dwuwarstwowy. 16. 22. 3. Goreteks trójwarstwowy. 84. 2,6. 4. Sympateks dwuwarstwowy. 12. 2,1. 1%1. :lródło : opracowanie wla.me. Nasiąkl iwość powierzc hn iową wyznaczono d oświ adczalnie wed łu g własnej metody ki badawczej [4]. Pomiary wykonano w ten sposób, że z badanych mater iał ów wycięto próbki o wymiarach 18 x 18 cm , pośrodku których zazna· czono kwadrat o wymiarach 10 x 10 cm. Próbki umieszczono na specj alnej obręczy o wysokości 2.5 cm z metalową obejmą zac i s kową . Po założeniu materiału i zaciśni ęc iu obejmy na próbkę nalewano 100 cm) wody destylowa· nej o temperaturze 20°C. Woda całk owicie zakrywała badaną powierzch n ię. Po upływie lO minut wodę usuwano, usuwano te ż krople wody, które znajdowały się na powicrzchni próbek przyczepione si łami adhezji. Następnie wycinano i ważono wilgotny elcmen t próbki w postaci kwadratu znajdującego się na środku badanego materiału . Nas i ąkliwość powierzchniową zewnę t rzną N; i wewnętrzną N w obli czono jako stosunek przyrostu ma sy wody wchłoniętcJ przez dan ą powierzchnię do masy próbki akl imatyzowanej o wymiarach 10 x 10 cm wedlu zależności (2) i (3):. ,. N =. m. vn. -m. m.. fi. 100%. (2) (3).

(8) Swnislaw gdzie:. m"" - masa próbki mokrej. zw il żo n ej od strony zew nętrzn ej, m",,,, - masa próbki mokrej zw il żo n ej od strony wewnętrznej , m(J - masa próbki akli matyzowanej. Nasiąkliwość ca łkowitą N~. i. wewnętrznej NI!! '. Tabela 6. Wyznaczanie. N, próbki. N,. okreś l ono jako s um ę nas i ą kli wośc i zew n ę trznej. Wyniki. badań. n as iąkliwośc i. zestawi ono w tabeli 6.. powierzchn iowej Nasiąkliwość. Rod7.aj próbki. zewnętrzna N~. Nasiąkliwość wewnętrzna. NI!!. Nasi"kliwość całkowita Nr. [%]. [%]. [%]. I. Tkanina bawclniana. 9.7. 26,5. 36,2. 2. Gorcteks dwuwarstwowy. 5,5. 7,6. 13,1. 3. Goreteks tr6jwarstwowy. 8.4. 70,1. 78,5. 4. Sympatcks dwuwarstwowy. 1,2. 7, 1. 8,3. tródlO: opracowanie wł asne .. Wyniki badań zestawione w tabeli S oraz w tabeli 6 ws ka zują, że wszystkie badane material y cechują się wyraź ni e większą n asią kliw ośc ią strony lewej (wew n ętrz n ej ) w stosunku do strony prawej. Zwraca uwa gę wysoka wodoc hł o nn ość próbk i nr 3, wykonanej z trzech warstw: poliamidowej tkaniny zewnętrz n ej laminowanej teflonem , pokrytej od wew n ą tr z d z i aniną poli ami dową . Wlókna po liamidowe ch arakteryzują się największą so rpcją wilgoci ze wszystki ch wlókien sy nte tycznych niemodyfik owan ych. Z kol ei dzianiny znacznie lepiej wch łani ają wodę n iż tkaniny ze względu na większą porowatość . Tak w i ęc n aj więk sza wodochł onność próbki nr 3 wynika z rod zaju zastosowanego surowca oraz konstrukcj i m ate riału . Nieoczekiwany jest natomiast wynik na si ąkliwo śc i wewnętrzn ej dla próbek nr 2 oraz 4. Warstwę wewnętrzną w obu próbkach s t anowi ł y g ł adkie powie rzchnie laminatu , mo żna więc było oczek iwa ć, iż n asiąk li wość powierzchniowa będz i e niewielka. Wyniki bada ń ws k az ują jed nak, że w skaźnik nasiąkliwośc i dla g ładki ej powierzchni laminatu jest znacznie większy ni ż dla porowatej pow ie rzc hni tkaniny poliestrowej . Zjawisko to należy wytłumaczyć bionlc pod uwagę dwa elementy. Podczas badań o k azał o s i ę. że pow ie rzchnia tefl onu jest powierzc hnią silni e zw il ża ną przez wodę. K szt a łt pojedynczej kropli na powierzchni teflonowej by ł znaczni e sp ła szczo ny w przec iwi eńs twie do k sz tałtu kropli na powi erzchni zew n ęt rz n ej (tkanina poli estrowa o splocie pł ócie nnym ). Kropla wody na tej powierzchni miała k ształt zb li żo n y do kuli, co dowodzi siln ie hydrofobowego c harakteru tej powierzc hni . Podczas kontaktu wody z silnie h ydrofilow ą pow i erzc hnią próbki od strony wewnęlrLnej zasa dniczą ro l ę odegrały s ił y adhezji - pomimo usuwania nadmiaru wilgoci na s tę powało stosunkowo ł atwe przyczepianie s i ę cząs te-.

(9) Badania. cech. I. materialólV ... '. czek wody do tej powierzchni. Mog ł y też mieć miejsce procesy przeni kania wody i jej par przez mikropory membrany teflonowej, co było znacznie ł atwi ej· sze, niż w przypadku obec n ości silnie hydrofobowej, zewn ętrzn ej tkaniny polie· strowej. Wyniki badań potwierdzają także obserwacje poczynione podczas badall wodoszczelnośc i . Pomimo ni eprzepuszczalności wody w stanie c iekł ym dla próbek, gdzie nie było wodoc hł onnej warstwy wewnętrznej następowało niekorzystne z punktu widzenia użytkownika zjawisko skrapl ania się par wody (próbki nr 2 i 4). Zjawiska tego nie zaobserwowano dla materiału pokrytego od wewnątrz nasiąkliwą dzian in ą poliamid ową (próbka nr 3).. 5 . Wyznaczenie. przepuszczalności. pary wodnel. Przepuszczalność pary wodnej wyznaczano na podstawie Polsk iej Normy PN· 71 /P·0461 l l6} . Zgodnie z definicją pod aną w normie, przep u szczal ność pary wod nej to ilość gramów pary wodnej przechodząca przez jednostkową powierzchnię badanej próbki w jednostce czasu, w ściś l e o kreślonyc h warun · kach tem peratury , wi l got n ości względnej i otaczającego powietrza. Do pom ia· rów stosowano n aczyńka Herfelda firmy VEB Schou·Jena. Z badanych mate· r iał ów wyc i ę t o po 4 próbk i o średn i cy 6 cm. Każdą próbkę nałożono na na czyńka wypełni one wodą desty l owaną o temperaturze 20°C w ten sposób, że powierzchnia wody znajdowa ła się w odleg ł ości 20 mm od górnego brzegu naczyńka. Powierzchnia próbki, przez którą następowała dyfuzja pary wodnej wynosiła 9,82 cm 2 • Naczy ńka z próbkami umi eszczono w ł aźn i piaskowej, w której utrzymywano t em pera turę 36°C z dokładnością do 2 stopni . Tempe· ratura powietrza na zew nątr z n aczy ńk a wynosiła 20°C (± 2°C), wilgotność względna otaczającego powietrza wy n os iła 65% (± 3%). Dokonano dwóch odczytów mas naczyniek wype łni onych wodą: po l i po 4 godzini e pomiaru. Przepuszczal ność pary wodnej obliczono j ako stosun ek ubytku masy wody w czasie 3 godzin do powierzchni otworu w pokrywie naczyńka. Pomiary powtórzono dla próbek poddanych trzykrotnemu procesowi prania w temperatu rze 30°C. Wyniki oznaczeń zestawiono w tabelach 7 i 8.. Tabela 7. Wyznaczanie. N, próbki. Rodzaj. paroprzep u szczalności materiału. przed procesem prania. Paropnepuszczalność [g/(dm1 . h) ]. Współczynnik zmienności. 6. [%1. l. Tkanina bawelniana. 1.65. 2. Goreteks dwuwarstwowy. 2,40. 4. 3. Goreteks trójwars!wowy. 1,66. 6. 4. Sympateks dwuwarstwowy. 1,60. 4. 1:ródlo: opracowanie w lasne..

(10) Stanisław. Tabela 8. Wyznaczanie paroprzepuszcza ln ośc i po trzykrotnym praniu. N,. Rodzaj. próbki l 2. 3. 4. Paroprzepuszcz.alno~. materiału. Tkanina bawelniana Goretcks dwuwarstwowy Goreleks tr6jwarstwowy Sympateks dwuwarstwowy. tródlo: opracowanie. Wsp6lczynnik. (gf(dm l • h)]. (%1. 8.14. 8. 4,16. 5. 2,15. 5. [.98. 4. zmienności. własne .. istotnie przepu sz~ zblizone dla próbek nr 1,3 oraz 4 . Wyraź ni e większa paroprzepu szczaln ość daje s i ę zaobserwować dla goreteksu dwuwarstwowego (próbka nr 2),jednak warto ść tego parametru jest istotnie mniejsza od danych uzyskanych od producenta, zawartych w mate~ riałach reklamowych [4]. Róznice m ogą tez wynikać z od miennej metody pomiarowej (prod ucenci nie podają metodyki badawczej dla przed stawionej Wyniki badan. wskazują,. czają parę wod n ą,. a. ze wszystkie badane. materiały. wartości paroprzepuszcza ln ości są. wartości paro przepu szcza lnośc i ).. Pomiary przepuszcza lności pary wodnej powtórzono dla próbek poddanych procesowi prania. Wyniki tych badań przedstawiono w tabeli 8. Wy raźne zwię k~ szenie paro przepuszcza ln ości dla materiałów laminowanych po trzykrotnym pra~ niu mechanicznym w temperaturze 30°C mo żna tlumaczyć pojawieniem s i ę ni e~ wielkich, lokalnych pęknięć i u szkodzeń bardzo cienkich, delikatnych laminatów. W przypadku tkaniny (próbka nr I) nas tąpil o spranie się apretury wodoodpornej h amującej proces przenikani a wody i pary wodnej. Należy podkreśl i ć, że p rzy ~ gotowanie próbek i przeprowadzanie procesów prania wymagało du żej staran ~ no ści oraz uwagi, gdyż niewi elkie si ł y mechaniczne ł atwo u szkad za ł y cienki laminat teflonowy lub poliestrowy (próbki z m a ter i ałów o numerze 2, 4). 6 . Podsu.owanle wyników. badań. Przeprowadzone badania umożli wi ł y wyznaczenie ważnych wskaźnik ów dla typowych włókienniczych materiałów wodoodpornych. Wy znaczenie wskaźników uzytkowych dotyczącyc h wodoodpo rn ośc i było istotne, gdy ż pomimo wysokich cen odzi eż z goreteksu , sympateksu czy hydroteksu zyskuje coraz więcej nabywców, a brak jest nie zal eż n yc h wyników badań dot yczącyc h tych wyrobów. Podczas pomiarów okreś lono wodoodporn ość m ierząc wodoszcze ln ość i zwilżaln ość oraz takie cechy użytkowe, jak paroprzepu szczalno ść i wodo~ c hło nność powi e rzchni ową. Wodo s zczelno ść i przepu szcza l ność pary wodnej wyz.naczano dwukrotnie: dla materia ł ów nowych oraz poddanych procesom prania wodnego. użytkowyc h.

(11) Badania. cech. mater;alÓw .. .. Pomiary dotyczące wodoszcze l ności wykazały, że wszystkie materiały badane przed procesem prania są wodoszczełne. Nawet tkanina wykonana w 100% z higroskopijnych włókien bawełnianych posiadała wodoszczelność częściowo porównywalną z materia ł ami laminowanymi. Jednak po trzykrotnym praniu wskaźnik wodoszczelności znacznie się obniźyl- tkanina ta praktycznie przestała być wodoszczelna. Natomiast materiały laminowane zachowały swoje właściwości wodoszczelne nawet po procesach prania. Pomiary wodoszczelności ujawniły też niekorzystne zjawisko skraplania się par wody po wewnętrznej stronie materiałów laminowanych, nie pokrytych od wewnątrz materiałem higroskopijnym. Pomiary dotyczące przepuszcza l ności pary wodnej wykazały, że wartość tego wskaźnika jest zbliźona dla wszystkich badanych materiałów i zawiera s ię w przedziale od 1,60 gf(dm 2 . h) dla sympateksu do 2,40 g/(dm 2 • h) dla goreleksu dwuwarstwowego. Pewnym zaskoczeniem był stosunkowo niski wskaź nik paroprzepuszczalności dla tkaniny bawełnianej, wynoszący 1.65 g/(dm 2 . h). Wskazuje 10 , że apretura wodoodporna, którą pokryta była badana tkanina obniża też przepuszczalność pary wodnej. Potwierdzają to wyniki badań po procesach prania. Dla omawianej tkaniny wielkość wskaźnika silnie wzrosła do wartości 8,14 g/(dm 2 • h) i była największa w porównaniu do pozostałych materiałów. Stało się to jednak kosztem wodoszczelności - tkanina s traciła swoje właściwości wodoszczelne. Wyniki badań dotyczące nasi ąkliwości powierzchniowej zewnętrznej wykaza ły, że wszystkie materiały posiadają ni s ką nasiąkliwo ść Nt w granicach od 1,2 % dla sympateksu do 9,7 % dla tkaniny bawełnianej, co jest zgodne z oczekiwaniami użytkowników . Natomiast pomiary dotyczące nasiąk l iwości wewnętrznej N w wskazują na wyraźne róźnice dla poszczególnych materiałów. Największą nasiąkliwość posiadał goreteks trójwarstwowy (70,1 %), w porównaniu do 7,1 % dla sympateksu i 7,6% dla goreleksu dwuwarstwowego. Zbyt ni sk ie wskaźniki dla tych dwóch ostatnich materiałów pokazują, że pomimo relatywnie wysokiej paroprzepuszczalności materiały te mają ograniczone wła śc iwo ści użytkowe z powodu możliwośc i skraplania się par potu na wewnętrz nej powierzchni odzieży. Podsumowując uzyskane wyniki dotyczące właściwości wodoodpornych wybranych materiałów włókienniczych należy stwierdzić, że najlepsze w ł a śc i wości użytkowe posiadał materiał oznaczony numerem 3. Był to goreteks lrój warstwowy wykonany z tkaniny poliamidowej (warstwa wierzchnia) oraz dzianiny poliamidowej (warstwa spodnia) laminowany cienką błoną teflonową z mikroporami . Pomimo umiarkowanej paroprzepu szcza lności materiał ten łączy ze sobą cechy hydrofobowości na zewnętrznej powierzchni, cechy wodoszczelności oraz wysokiej sorpcji pary wodnej dla warstwy wewnętrznej. Dzięki takim właściwościom gotowe wyroby odzieżowe wykonane z tego typu materiałów będą posiadały wysokie walory użytkowe ..

(12) Stanisław. Literatura [ I] Actil'e Sportswear Fahrics, Japan ese Manufaclurers Elldeal'or 10 Adapr 10 Ne w EnvirOlI ments, Jap . TeksL News, No 465 August 1993, [21 1504920-198 1 Textile fabrics - Determination or Resistance to $urface Wening (S pray Test). l3J Metrologia wfókiemzicw , I. IV . WNT, Warszawa 1973. [4J Pfei fer $" Badania wybranych cech użytkowych wlókielll/iczych wyrobów wodoodpornych, opracowanie wykonane w ramach badań statutowych, AE w Krakowie, 1998. maszynopis. [5J Pfeifer S .• Właściwości powierzchniowe płaskich wyrobów wlókiemzicz)'ch wykorzystywallyc h IV odz ieży wodoodpornej, opracowanie wykonane w ramach badań statutowych. AE w Krakowie, 1997, maszynopis. [6J PN-7 11P-04611 . Metody badail wyrobów w ł ókienn iczyc h . Wyznaczanie pnepuszczaln ości pary wodnej . [7J PN-72/P-04734 . Metody bad ań wyrobów wlókienniczych. Wyznaczanie wodachlonnoki.. Research into Se lected Functional features of Water-Res istanł Texłll es Water-resiSlant textiles should not leI water inside and shou ld not get soaked on the oulside. At the same lime. they should allow enough sweat, in [he form of steam, to escape to Ihe surfa ce of clot hing. MUlerial s which combine Ihe above feat ures are used in Ihe roduclion of water-resislanl clothing, ohen known as acti ve sportswear. The aniele presenlS the main functional features of water-resistant textiles as well as a methodology for tesling them . The materials researched were goretex , sympalex and hydrotex. The waler resistant qualilies of these texti les were determi ned using such criteria as watertightness and resistance 10 surface moi sture , steam permeability and waleT absorptivity . The aut hor also introduces the concept of surface absorbability. On the basis of the research resu lls, the author draws conc\usions about the actual fu nctional qualities of the tested materiałs and sets out the most imporlant requirements for malerials used in modem, water-resistant clothing ..

(13)