3. Физико-химические факторы износа текстильных материалов. Устойчивость к светопогоде, стирке. Процесс выцветания.

На текстильные материалы в процессе эксплуатации одежды действуют различные физико-химические факторы: свет, влага, температура, химические реагенты, различные виды излучений и т.п. При продолжительном действии этих факторов происходит заметное ухудшение физико-механических свойств материалов, называемое старением, которое связано с химическими превращениями молекулярных цепей и, прежде всего, с деструкцией и сшиванием макромолекул.

Деструкция полимеров волокон представляет собой разрушение макромолекул и межмолекулярных связей под действием различных внешних факторов.

Под действием световой энергии, поглощаемой материалом, происходит разрыв (фотолиз) межмолекулярных и внутримолекулярных связей в полимере волокна. Наиболее активны в фотохимическом процессе лучи с короткими длинами волн, особенно ультрафиолетовые, несущие наибольшее количество энергии. Тепловая энергия может вызвать разрыв макромолекул по наиболее слабым связям, отщеплению боковых или концевых групп, т. е. приводит к термической деструкции. Разрушение связей в молекулярной и надмолекулярной структурах волокон может происходить под влиянием проникающей радиации, что также приводит к снижению молекулярной массы полимера.

Одновременно с деструкцией полимера волокна в тех же условиях происходят процессы сшивания, т.е. соединение макромолекул или их фрагментов с образованием новых молекулярной и надмолекулярной структур.

При действии химических реагентов, содержащихся в окружающем воздухе, чистящих и моющих препаратах и агрессивной среде, происходят химические реакции, приводящие к разрушению волокон. Одним из основных факторов, вызывающих старение, являются окислительные реакции, протекающие в присутствии кислорода воздуха. К концам оборванных при деструкции цепевидных молекул присоединяется кислород воздуха.

Другим важным фактором является влага, под действием которой происходит гидролиз — взаимодействие гидрофильных групп с молекулами воды, который усиливается в условиях фото- и термодеструкции волокон.

Процесс старения под влиянием физико-механических факторов происходит преимущественно на поверхности волокон. В результате деструкции уменьшается ориентация молекул, на поверхности волокон образуются разрывы, трещины, которые облегчают доступ влаги и кислорода в глубь волокон, в промежутки между фибриллами. Изменение молекулярной и надмолекулярной структур волокон приводит к уменьшению их прочности и увеличению жесткости при изгибе. Оценка устойчивости материалов к старению проводится по изменению показателей свойств и вязкости раствора полимера.

5. Биологические факторы износа

Биологический износ текстильных материалов происходит в результате их разрушения различными микроорганизмами или повреждения насекомыми, для которых вещества, составляющие волокна (целлюлоза, кератин и др.), являются питательной средой.

Повреждение микроорганизмами материалов происходит во время их длительного хранения, транспортирования при повышенной влажности воздуха (выше 75-95%) и благоприятной температуре или в процессе эксплуатации в мокром состоянии (спецодежда, плащи, палатки и т.п.). В этих условиях в структуре материала развиваются различные микроорганизмы (плесневелые или другие грибки, бактерии, актиномицеты, микрофлора самого материала, почвы и воздуха), жизнедеятельность которых приводит не только к ухудшению физико-механических свойств материала, но и к потере внешнего вида, цвета, блеска, к эрозии.

В наибольшей степени микроорганизмами повреждаются материалы из хлопковых, льняных, вискозных волокон, в меньшей степени — материалы из шерстяных волокон и натурального шелка. Практически совсем не разрушаются синтетические и ацетатные материалы.

Для придания текстильным материалам устойчивости к повреждению микроорганизмами их обрабатывают препаратами на базе синтетических смол, содержащих антимикробные вещества, либо смешивают натуральные волокна с химическими волокнами, имеющими антимикробную модификацию.

Лабораторный метод (ГОСТ 9.060 — 75) определения устойчивости ткани к микробиологическому разрушению заключается в том, что пробы, на поверхность которых нанесена специальная смесь, содержащая комплекс активной почвенной микрофлоры, выдерживаются при определенных условиях в течение 10 сут. После этого по изменению разрывной нагрузки оценивают устойчивость материала к повреждению микроорганизмами.

Повреждение шерстяных материалов молью является причиной местного износа, из-за которого изделие может стать непригодным к дальнейшей эксплуатации. Этот вид биологического износа является результатом жизнедеятельности личинок моли, которые питаются кератином шерсти и разрушают волокна.

Метод лабораторного испытания устойчивости шерстяных тканей к повреждению молью (ГОСТ 9.055 - 75) заключается в воздействии моли на пробы в определенных условиях с последующей оценкой степени разрушения. Для этого пробы материала с личинками моли помещают в специальных садках в термостат на 14 дней. Устойчивость ткани к повреждению молью оценивается несколькими показателями: по состоянию гусениц после испытания; по потере массы пробы; по внешнему виду пробы после испытания.

Визуальная оценка повреждения пробы проводится в баллах:

0 — повреждения не обнаружены;

1 — незначительные повреждения поверхности;

2 — выгрызы с краев, борозды на поверхности, заметное уничтожение ворса;

3 — сквозные отверстия.

Испытываемый образец считают устойчивым к повреждению молью, если потеря массы пробы составляет не более 4 мг для камвольных и 7 мг для суконных тканей; визуальная оценка повреждения соответствует 0 или 1 баллу; менее 75% гусениц живы, но они малоподвижны и уменьшились в размерах.

Для защиты шерстяных изделий от повреждения молью предусматриваются специальные виды молеустойчивой отделки, основанные на введении отпугивающих препаратов. В соответствии с ГОСТ 28000 - 88 все чистошерстяные ткани должны иметь молеустойчивую пропитку, исключение составляют ткани для детских изделий, которые по согласованию с потребителем могут выпускаться без молеустойчивой пропитки.