Определение воздухопроницаемости

Воздухопроницаемость - способность материалов пропускать воздух. Определяется как отношение воздуха, прошедшего через единицу площади в единицу времени:

B=V/S*t (3.1)

т = t_r to - поправочный коэффициент;

tj - время, необходимое для прохождения 100мл воздуха через прибор с образцом материала;

to - время истечения 100мл воды через сечение без образца, to= 10с; s - площадь (s=10cm²); V - объем.

Воздухопроницаемостью кожи считают количество миллилитров воздуха, проникшего за I ч через I см² образца кожи при разности давлений с обеих сторон образца 9800 Па.

Приборы, используемые для определения воздухопроницаемости обувных материалов, работают по принципу создания по обеим сторонам испытуемого образца определенного перепада давлений, что способствует движению воздуха через него. Приборы отличаются способом подачи воздуха. По способу подачи воздуха через образец различают приборы двух типов. В приборах первого типа разряжение воздуха в камере, покрытой испытуемым образцом, создается в результате слива воды из сосуда сообщающегося с камерой, поэтому воздух из окружающей среды проходит через материал в камеру. Приборы такого типа называют пенетрометрами, В приборах второго типа разряжение воздуха в камере, покрытой испытуемым образцом, создается вентилятором или всасывающим мотором. Таким прибором является прибор Венгерского текстильного института, используемый для испытаний текстильных материалов.

Прибор Н. С. Федорова (рис. 3.1) для определения воздухопроницаемости (ГОСТ 338.18—70) состоит из доски 7. на которой закреплены штатив 2 и пустотелая цилиндрическая камера 3. Крышки 4 камеры завинчивается ручками 5. Внутри камеры имеется кольцевой выступ б, на котором лежат резиновое кольцо 7 и шайба трения 8. Диаметр камеры в верхней части и внутренний диаметр крышки равны 3,56 см, что соответствует площади рабочей части образца 10 см². В нижней части камеры 3 находится ниппель 9, который соединен резиновой трубкой 10 со стеклянной трубкой 11, один конец которой изогнут.

В держателе 12 зажат стеклянный градуированный цилиндр 13 вместимостью 250 мл с притертой пробкой. Дно цилиндра 13 закрыто каучуковой пробкой, через которую проходят стеклянные трубки 14. К нижнему юнцу трубки 14 каучуковой трубкой 15 присоединен стеклянный наконечник 16. Каучуковая трубка 15 снабжена зажимом 17, а трубка 10 — зажимом 18.

Степень понижения давления в камере, которая покрыта образцом, оп­ределяется давлением водяного столба, равного расстоянию между концом наконечника 16 и загнутым концом трубки 11. Давление на площадку у вы­ходного отверстия стеклянной трубки равно сумме давления воздуха, нахо­дящегося над водой, и давления водяного столба высотой, равной расстоянию между загнутым концом трубки 11 и уровнем воды в цилиндре 13. Так как давление на конце загнутой трубки 11 меньше атмосферного на величину давления водяного столба, то расстояние между концом наконечника 16 и за­гнутым концом трубки 11 должно быть всегда постоянным и составлять 100 мм.

Перед испытаниями проверяют расстояние между концами загнутой трубки 11 и наконечника 16 и герметичность прибора.

Для этого при закрытых зажимах 18 и 17 открывают пробку, цилиндра 13 и заполняют его водой. На мгновение открывают зажим 17, чтобы заполнить водой наконечник 16. На резиновое кольцо камеры 3 помещают образец из воздухонепроницаемого материала, накладывают шайбу трения 8 и завинчивают крышку 4. Цилиндр 13 закрывают пробкой и открывают зажим 17. Если уровень воды будет постоянным, то пробка герметично закроет цилиндр 13. Потом открывают зажим 18 и проверяют герметичность камеры 3 и остальных частей прибора.

Кроме того, до испытаний проверяют скорость истечения воды без образца. Эта проверка проводится не менее одного раза в день. Скорость истечения воды регулируют изменением диаметра входного отверстия наконечника 16 или диаметра и длины трубки 10.

Ошибка измерения воздухопроницаемости на приборе составляет ±3%. После проверки прибора испытывают кожу на воздухопроницаемость. Для этого образец диаметром 5,5 см кладут лицевой поверхностью вниз на резиновое кольцо 7 камеры 3. На образец накладывают шайбу трения 8 и завертывают до отказа крышку 4. Закрывают зажимы 18 и 17 к наполняют цилиндр дистиллированной водой температурой 20±3°С. Герметически закрывают цилиндр пробкой и открывают последовательно зажимы 17 и 18. Когда уровень воды в цилиндре сравняется с нулевым делением, включают секундомер. По истечении из цилиндра 100 мл воды секундомер останавливают. Если образцы медленно пропускают воздух, то их испытывают в течение 30 мин, затем измеряют количество вытекшей воды и берут время, необходимое для истечения 100 мл воды. После испытания образца закрывают зажимы 18 и 17, открывают пробку цилиндра, снова заполняют сто водой и проводит повторное испытание.

Если образцы не пропускают воздух в течение 1 мин, то их считают воздухонепроницаемыми.

Рисунок 3.1 - Схема прибора для определения воздухопроницаемости кож.