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.