العوامل المؤثرة على نفاذية الهواء ونفاذية الرطوبة

يمكن التعبير عن نفاذية الهواء والرطوبة في الأقمشة المركبة بمقاومتها للرطوبة. فعندما يكون هناك اختلاف في تركيز بخار الماء (أو فرق الضغط الجزئي لبخار الماء) على جانبي القماش، تُسمى مقاومة مرور الماء عبر القماش بمقاومة القماش للرطوبة.

على النحو التالي:

R = C/q، حيث: R - مقاومة النسيج للرطوبة؛ Q - معدل نفاذية الرطوبة (كجم/م².ث)؛ C - تركيز بخار الماء منخفض، كجم/م³. في حالة الانتشار المستقر، كلما زادت مقاومة الرطوبة، قلت سعة نفاذية الرطوبة أو سرعتها.

عامل التأثير

١. في ظل نفس الظروف، لا تؤثر درجة الحرارة والرطوبة للألياف في بنية النسيج (بما في ذلك نسبة حجم الألياف) على مقاومة النسيج. كما تُظهر التجارب المقارنة أن نفاذية بخار الماء وأنواع الألياف داخل النسيج ليست واضحة في ظل ظروف الرطوبة المنخفضة. وتكون نفاذية الرطوبة في نسيج البوليستر المعالج بمواد محبة للماء أفضل من نفاذية نسيج البوليستر غير المعالج بمواد محبة للماء فقط عند درجات الحرارة المرتفعة.

في الواقع، في ظروف الرطوبة المنخفضة، ولأن امتصاص الرطوبة من الألياف نفسها أقل، ومعامل انتشار الهواء أكبر بكثير من معامل انتشار الرطوبة من الألياف، ينتشر بخار الماء إلى الجانب ذي ضغط بخار الماء المنخفض عبر المسام بين الأقمشة، مما يشير إلى أن انتقال بخار الماء في القماش لا يرتبط كثيرًا بنوع الألياف. في هذه الحالة، يُعد سمك القماش ومساميته أو بنيته العاملين الرئيسيين اللذين يحددان نفاذية الرطوبة في القماش.

من ناحية أخرى، يرتبط امتصاص الرطوبة في الألواح الليفية بدرجة الحرارة أيضاً.

في عملية امتصاص الرطوبة، يجب إضافة كمية معينة من الحرارة إلى الألياف بعد امتصاص الرطوبة، بحيث ترتفع درجة حرارة تجمع الألياف، ويزداد الضغط الجزئي لبخار الماء داخل الألياف، ويقل التدرج بين تركيز الرطوبة داخل الألياف وتركيز الرطوبة خارجها، مما يؤدي إلى إبطاء سرعة امتصاص الرطوبة وسرعة انتشارها ونفاذيتها في الألياف.

يزداد معامل انتشار الرطوبة في الألياف بشكل كبير مع ارتفاع درجة الحرارة، ويتضح ذلك جليًا في امتصاص الرطوبة. لذا، فإن ارتفاع درجة الحرارة والرطوبة يعزز قدرة الألياف على نقل الرطوبة داخل النسيج. أما بالنسبة لسرعة امتصاص الرطوبة أو فقدانها، فإن الأداء العام يتمثل في بدء العملية بسرعة، ثم تتباطأ تدريجيًا مع ازدياد امتصاص الرطوبة أو فقدانها، حتى الوصول إلى حالة التوازن. ومع ذلك، فإن الوقت اللازم للوصول إلى حالة التوازن يرتبط بقدرة الألياف نفسها على امتصاص الرطوبة ومدى تماسكها. إضافةً إلى ذلك، تزداد الموصلية الحرارية للألياف بعد امتصاص الرطوبة، كما أن نفاذية الرطوبة الناتجة عن امتصاص الألياف نفسها معقدة للغاية، لذا لا توجد نظرية مثالية لوصفها كميًا في الوقت الحالي.

يرتبط سمك القماش بمقاومته للبلل. عموماً، كلما زاد سمك القماش، زادت مقاومته للبلل.

ويرجع ذلك إلى أنه كلما زاد سمك النسيج، زاد طول مسار بخار الماء عبر المسام الموجودة بين طبقاته. بالإضافة إلى ذلك، فإن تأثير تغير المسامية على مقاومة النسيج للرطوبة واضح.

3. نوع الألياف ونسبة التعبئة: في حالة الرطوبة العالية أو بنية النسيج المحكمة، لا ينتقل بخار الماء عبر مسام النسيج، بل عبر الألياف نفسها. في هذه الحالة، يصبح نوع الألياف عاملاً مهماً يؤثر على نفاذية النسيج.

من جهة، يتسبب امتصاص الرطوبة من قِبَل الألياف نفسها في انتفاخها، مما يجعل النسيج أكثر كثافة، ويقلل من نفاذيته، ويقلل من انتقال الرطوبة عبر المسام. ومن جهة أخرى، تُعدّ مساحة سطح اللوح الليفي أكبر بكثير من مساحة المقطع العرضي للنسيج. وعندما تكون قدرة الألياف على امتصاص الرطوبة كبيرة، يزداد انتشار الماء عبر سطح الألياف، أي تأثير الامتصاص الداخلي الناتج عن الخاصية الشعرية، والذي يُصبح العامل الرئيسي في انتقال الرطوبة في النسيج.

لذلك، طالما أن استعادة الرطوبة في الألياف تصل إلى درجة معينة، فمن المرجح أن تنخفض مقاومة الرطوبة بسبب انتقال الرطوبة الذاتية للألياف لعدة أيام، على الرغم من أن انخفاض المسامية يقلل من انتقال الرطوبة في وسط الهواء داخل النسيج.

سواءً كان ذلك بسبب الألياف نفسها أو امتصاص الرطوبة ونقلها عبر الأنابيب الشعرية، فإن ذلك يرتبط ارتباطًا وثيقًا بخصائص محبة الماء وخصائص سطح الألياف. تُظهر النتائج أن مقاومة الرطوبة للألياف المختلفة ترتبط بكثافة النسيج في ظل نفس ظروف الكثافة. من الواضح أنه في ظل ظروف الكثافة المنخفضة، لا يكون هناك فرق كبير في مقاومة الرطوبة بين جميع أنواع الأقمشة، وعندما يكون عامل الكثافة 0.4 أو أعلى، يكون سطح الألياف غير أملس وغير منتظم، وتكون الألياف ذات المقطع العرضي الجيد لامتصاص الرطوبة، مثل القطن والصوف، مع زيادة معدلات ملء الألياف، ويكون مقدار الزيادة في مقاومة الرطوبة صغيرًا، وتكون العلاقة الخطية بين مقاومة الرطوبة ومعدل الملء جيدة.

مع ذلك، بالنسبة للألياف الكيميائية مثل ألياف البولي أميد، وألياف الكلور، والألياف الزجاجية، عندما تكون نسبة التعبئة عالية (مع مسامية منخفضة وسعة كبيرة)، إذا كانت نسبة التعبئة أكبر من 39% أو المسامية أقل من 61%، وكانت الكثافة الظاهرية للنسيج أكبر من 0.98 جم/سم³ (بالنسبة لنسيج الألياف الزجاجية)، فإن مقاومة البلل سترتفع بشكل حاد مع زيادة الكثافة الظاهرية ونسبة التعبئة (أو انخفاض المسامية). وتكون مقاومة الرطوبة في القطن والصوف وأقمشة الألياف الأخرى ذات الامتصاص الجيد للرطوبة أقل بشكل واضح من مقاومة أقمشة الألياف غير الماصة. بعبارة أخرى، يتحدد تأثير محبة الألياف للماء على قابلية ترطيب الأقمشة بكثافتها.

لذا، بالنسبة للأقمشة ذات البنية الفضفاضة والمسامية العالية، ينتقل الرطوبة بشكل رئيسي عبر انتشار الرطوبة في الفراغات بين الألياف والخيوط، سواء كانت الألياف ماصة للرطوبة أم لا، وذلك في حالة انخفاض الرطوبة النسبية للهواء. مع ذلك، وبدرجة أقل، يتأثر انتقال الرطوبة بنوع الألياف، فعندما تكون الرطوبة النسبية للهواء مرتفعة، تُنسج الألياف ذات القدرة العالية على امتصاص الرطوبة لتكوين نسيج متماسك. بعد امتصاص الرطوبة وتمدد الألياف، تقل الفراغات بينها، مما يقلل من نسبة انتشار الرطوبة ونفاذيتها، ويزيد من نسبة النفاذية الشعرية داخل الألياف، فتصبح النفاذية الشعرية هي العامل الرئيسي.

٤- تعمل عمليات تشطيب الأقمشة، كالطلاء أو التغطيس، على زيادة مقاومة القماش للرطوبة، وذلك لأنها تزيد من نفاذية بخار الماء عبر نسيج القماش أو تسد فجواته. مع ذلك، فإن التشطيب المحب للماء يزيد من نفاذية القماش للرطوبة. أما التشطيبات الطاردة للماء فلا تؤثر عادةً على نفاذية القماش للرطوبة.

٥. عوامل أخرى: عمومًا، تكون سرعة انتقال الماء السائل عبر النسيج أعلى من معدل تبخره من السطح. يحتوي النسيج على فجوة صغيرة في جانبه الداخلي، مما يُسهّل تكثف الماء السائل وانتقاله إلى الخارج، مُشكّلًا تأثيرًا شعريًا تفاضليًا. لا ترتبط قدرة تبخر الماء السائل على سطح النسيج ارتباطًا وثيقًا بسُمك النسيج ومساميته، ولكنها ترتبط ارتباطًا وثيقًا بشكل سطح النسيج المقعر أو المحدب، وخاصةً حجم وعمق الحفر السطحية. بشكل عام، كلما زادت مساحة فتحات الحفر، زاد نصف قطر انحنائها، وزادت كفاءة التبخر. كما أن تفاصيل الحفر وسرعة الرياح وفرق درجة الحرارة وغيرها لها تأثيرات واضحة.

جهاز اختبار نفاذية الأقمشة يُستخدم لاختبار نفاذية الهواء لمختلف أنواع الأقمشة المنسوجة، مثل الأقمشة المحبوكة، والأقمشة المنسوجة، والأقمشة غير المنسوجة...

بريد إلكتروني: hello@utstesters.com

مباشر: +8615260605085

الهاتف: +86-596-7686689

الموقع الإلكتروني: www.uttesters.com