خواص حرارتی منسوجات


به رفتاری که الیاف نساجی هنگام قرارگیری در برابر حرارت از خود نشان می­‌دهند خواص حرارتی الیاف گفته می‌­شود.

خواص حرارتی عبارت اند از:

1. گرمای‌تر شدن یا گرمای جذب

2. دمای انتقال شیشه‌­ای

3. رسانایی حرارتی

4. دمای ذوب

5. انبساط حرارتی

6. تثبیت حرارتی


1. گرمای تر شدن:

هنگامی که  الیاف نساجی رطوبت یا آب را جذب می‌کنند ، مقداری گرما به بدن می‌دهند که به آن گرمای تر شدن یا گرمای جذب گفته می‌شود. گرمای جذب ناشی از تغییرات رطوبت بازیافته به جای هدایت حرارتی است. اگر 1 گرم از الیاف نساجی خشک، کاملاً خیس شود ، میزان گرما بر حسب کالری بر گرماژ منسوج به عنوان گرمای تر شدن آن منسوج در نظر گرفته می‌­شود.

2. دمای انتقال شیشه ای(Tg):

درجه حرارتی که تا رسیدن به آن الیاف رفتاری سخت مانند شیشه دارند و پس از آن مانند لاستیک نرم می‌­شوند ، دمای انتقال شیشه‌­ای نامیده می‌­شود و با Tg نشان داده می‌­شود. محدوده Tg بین 100 تا 300 درجه سانتی گراد است.

عوامل موثر بر Tg:

انعطاف پذیری پیوندهای زنجیره­‌ای مقدار Tg را کاهش می‌­دهد.

انعطاف پذیری گروه‌­های جانبی مقدار Tg را کاهش می‌­دهد.

قطبیت گروه­‌های جانبی مقدار Tg را افزایش می­‌دهد.

حجیم بودن گروه­‌های جانبی مقدار  Tg را افزایش می‌­دهند.

وجود ساختار حلقه‌ای در زنجیرۀ مولکولی مقدار  Tg را افزایش می‌­دهد.

کوپلیمرهای رندوم Tg کمتری نسبت به همو پلیمرها دارند.

با افزایش وزن مولکولی تا 20000، مقدار Tg افزایش می­‌یابد.



3. رسانایی حرارتی:

نرخ انتقال حرارت بر حسب درجه در امتداد الیاف نساجی توسط رسانش ، هدایت حرارتی الیاف نامیده می‌شود. هرچه هدایت حرارتی الیاف بالاتر باشد، الیاف رساناتر هستند. هدایت حرارتی با استفاده از ضریب هدایت حرارتی اندازه گیری می‌­شود.

فاکتورهای موثر بر رسانایی حرارتی الیاف:

دما

درجۀ بلورینگی

چگالی یا تراکم پلیمرها

آرایش یافتگی زنجیرها

ساختار

مقدار رسانایی الیاف مختلف در جدول ذیل آورده شده است:



4. دمای ذوب:

دمای ذوب دمایی است که در آن الیاف به طور کامل ذوب می­‌شوند ، این دما به عنوان دمای ذوب الیاف نامیده می‌شود. در دمای ذوب ، الیاف ماهیت خود را از دست داده و به مایعی ویسکوز تبدیل می‌­شوند. الیاف همچنین با نزدیک شدن دما به نقطۀ ذوب ، استحکام و وزن مولکولی خود را از دست می‌­دهند.

5. انبساط حرارتی:

انبساط حرارتی را می‌­توان با استفاده از ضریب انبساط حرارتی اندازه گیری کرد و می‌توان آن را اینگونه تعریف کرد: افزایش نسبی طول یک نمونه، زمانیکه دما ۱ درجه سانتیگراد افزایش پیدا می‌کند.

ضریب انبساط حرارتی = طول افزایش یافته نمونه / طول اولیه نمونه ∆L / L L2-L1 / L1

۶. تثبیت حرارتی:

تثبیت حرارتی فرآیند تثبیت فرم الیاف ، نخ ، پارچه یا لباس با استفاده از گرمایش یا سرمایش پی در پی در شرایط خشک و مرطوب است.

کاربرد تثبیت حرارتی:

بهبود ثبات ابعادی

از بین بردن جمع شدگی پارچه

کاهش مقاومت در برابر چروک شدگی

افزایش قابلیت ارتجاعی و انعطاف پذیری

معایب تثبیت حرارتی:

الیاف بسیار سفت می‌شوند.

بلورینگی افزایش می­‌یابد اما رنگ پذیری کاهش می­‌یابد.

رنگ الیاف ممکن است تغییر کند.

 

دمای مناسب برای تثبیت حرارتی برخی الیاف در جدول ذیل آورده شده است:

 

 

 

 

 

 

مرجع:   garmentmerchendising.com/ textilestudycenter.com