ΚΥΡΙΑΚΗ ΑΝΤΩΝΙΟΥ ΜΑΡΟΥΛΗ Α.Τ.Ε.Ι. ΠΕΙΡΑΙΑ ΤΜΗΜΑ ΚΛΩΣΤΟΫΦΑΝΤΟΥΡΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΜΑΘΗΜΑ ΚΛΩΣΤΟΫΦΑΝΤΟΥΡΓΙΚΗΣ ΦΥΣΙΚΗΣ ΚΥΡΙΑΚΗ ΑΝΤΩΝΙΟΥ ΜΑΡΟΥΛΗ ΕΡΓΑΣΙΑ που υποβλήθηκε στο μάθημα της κλωστοϋφαντουργικής φυσικής του τμήματος Φυσικής Χημείας & Τεχνολογίας Υλικών του Α.Τ.Ε.Ι. Πειραιά ως μέρος των απαιτήσεων του μαθήματος Υπεύθυνη Καθηγήτρια: Δρ Αικατερίνη Ζαχαριάδου

ΔΙΑΔΟΣΗ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ - ΘΕΡΜΟΤΗΤΑ ΑΠΟΡΡΟΦΗΣΗΣ ΤΩΝ ΙΝΩΝ ΜΕΡΟΣ Β΄ ΔΙΑΔΟΣΗ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ - ΘΕΡΜΟΤΗΤΑ ΑΠΟΡΡΟΦΗΣΗΣ ΤΩΝ ΙΝΩΝ

Θερμότητα Είναι η ενέργεια που μεταβιβάζεται από ένα σώμα σε ένα άλλο μόνο λόγω διαφοράς θερμοκρασίας. Διάδοση με ακτινοβολία (και στις 3 φάσεις και στο κενό) Διάδοση με μεταφορά (στην υγρή και αέρια φάση) Διάδοση με αγωγή (και στις 3 φάσεις της ύλης)

Διάδοση θερμότητας με αγωγή Η διάδοση της θερμότητας δε συνοδεύεται από μεταφορά ύλης Σ Σ θερμότητα

Διάδοση θερμότητας με αγωγή Μαθηματική έκφραση του νόμου της θερμικής αγωγιμότητας είναι ο ρυθμος μεταφοράς της θερμότητας με αγωγή (ή θερμική ροή) ονομάζεται θερμοβαθμίδα (ή θερμοκρασιακή βαθμίδα) -η θερμότητα είναι ανάλογη της διατομής Α και του χρόνου τ, για δεδομένη dθ -η σταθερά Κ ονομάζεται συντελεστής θερμικής αγωγιμότητας (cal / cm x s x grad )

Διάδοση θερμότητας με αγωγή Τα υλικά με μεγάλο συντελεστή θερμικής αγωγιμότητας είναι καλοί αγωγοί της θερμότητας. Σε αυτά αρκεί μικρή θερμοβαθμίδα για να προκληθεί μεγάλη θερμική ροή. Στερεά > Υγρά > Αέρια Αγωγιμότητα υλικών

Διάδοση θερμότητας με μεταφορά Θερμό ρευστό Ψυχρό ρευστό Ροή ύλης Παράδειγμα διάδοσης θερμότητας με μεταφορά είναι η κεντρική θέρμανση (καλοριφέρ).

Διάδοση θερμότητας με ακτινοβολία Κενός χώρος Κενός χώρος Κενός χώρος Σ Σ Σ Σ Σ Σ π.χ η ακτινοβολία που εκπέμπει το θερμό νήμα ενός λαμπτήρα πυρακτώσεως

Θερμότητα απορρόφησης Η έλξη των μορίων εξαρτάται από: • Τη φάση στην οποία (υγρή ή αέρια) στην οποία βρίσκεται το απορροφούμενο νερό • Τη φύση της ίνας • Την περιεχόμενη υγρασία ή ανάκτηση • Την απορροφόμενη ποσότητα νερού Στοιχειώδη (ή διαφορική) θερμότητα απορρόφησης Q (θερμική διόγκωση ή συμπύκνωση) Εκφράζεται με διάφορους τρόπους: Η θερμότητα κορεσμού είναι μεγάλη για ίνες που παρουσιάζουν μεγάλη απορροφητικότητα και μικρή για μη υγροσκοπικές ίνες. Ολική θερμότητα απορρόφησης W (θερμότητα κορεσμού – ύγρανσης)

Μεταβολή της θερμότητας κορεσμού σαν συνάρτηση της Σχέση μεταξύ θερμοτήτων απορρόφησης νερού που βρίσκεται στην υγρή και αέρια φάση Μεταβολή της θερμότητας κορεσμού σαν συνάρτηση της ανάκτησης για βαμβάκι, βισκόζη, ασετέιτ και μαλλί

Θερμοπροστατευτικές ιδιότητες ενδυμάτων Αποβολή θερμότητας Απορρόφηση υγρασίας Ύφασμα (θερμό περιβάλλον) Το ποσό της θερμότητας που εκλύεται είναι : Q = m(a2 − a1 ) Qν όπου m η ξηρή μάζα των ινών, a2 , a1 :οι τιμές της ανάκτησης για την ίνα στις δύο διαφορετικές συνθήκες θερμοκρασίας και υγρασίας και Qν :η στοιχειώδης θερμότητα απορρόφησης υγρασίας από τις ίνες του υφάσματος με ανάκτηση a1 .

Ρυθμός απορρόφησης υγρασίας Παράγοντες επιρροής ρυθμού προσαρμογής των κλωστοϋφαντουργικών υλικών η θερμοκρασία και η υγρασία του περιβάλλοντος, η ταχύτητα του ανέμου, η διαμόρφωση του περιβάλλοντος χώρου και από την πλευρά του υλικού η φύση και η διάμετρος της ίνας, κ.λ.π

Διάχυση υγρασίας Η προσαρμογή των κ/υ υλικών σε μία αλλαγή υγρασίας ή θερμοκρασίας του περιβάλλοντος ερμηνεύεται με το φαινόμενο της διάχυσης. Παραγωγή θερμότητας Αύξηση της θερμοκρασίας της ίνας Αύξηση της πίεσης των υδρατμών Μείωση της διαφοράς πίεσης μεταξύ περιβάλλοντος και κ/υ υλικού Επιβράδυνση της διάχυσης εώς ότου η πίεση των ατμών των ινών εξισωθεί με την πίεση του περιβάλλοντος

Πρακτικές εφαρμογές-αποτελέσματα Ο ρυθμός προσαρμογής των ινών οφείλεται στο συνδυασμό των φαινομένων της διάχυσης θερμότητας και υγρασίας. Ο χρόνος που απαιτείται για να συμβεί μια δεδομένη μεταβολή εξαρτάται από την ευκολία με την οποία μπορεί η θερμότητα και η υγρασία να διαχυθούν στο δείγμα. Οι κύριοι παράγοντες που επηρεάζουν το χρόνο προσαρμογής είναι: α) Το μέγεθος και το σχήμα του δείγματος. β) Η ποσότητα της απορροφούμενης υγρασίας και κατά συνέπεια η ποσότητα της θερμότητας που εκλύεται για μια δεδομένη μεταβολή στην ανάκτηση είναι ανάλογη της πυκνότητας του ινώδους υλικού. γ) Το υλικό δ) Η ανάκτηση ε) Η θερμοκρασία στ) Η κυκλοφορία του αέρα