Vestnik of Vitebsk State Technological University (Jul 2022)
Influence of Membrane Structure and Properties on Water Vapor Permeability of Membrane Materials
Abstract
The paper considers the influence of membrane layer thickness, its sorption and mass transfer properties on the vapor permeability of membrane textile materials for waterproof clothing. Two-layer textile materials containing a textile woven layer and a membrane microporous sponge layer made of hydrophilic, hydrophobic and combined polymers are investigated. Images obtained by scanning electron microscopy are presented characteristic of each of the groups of samples under consideration. It was revealed that despite the external similarity of the microscope observed structures of the samples grouped according to the principle of membrane hydrophilicity and hydrophobicity, the materials are characterized by different mass conductivity coefficients. The authors of the article confirmed that the membrane mass conductivity coefficient is a value that simultaneously takes into account both the ability to be wetted by water and the properties of the porous structure of the polymer membrane. The membrane mass conductivity coefficient linearly correlates with the water permeability of the complex material. Объектом исследования являются комплексные двухслойные материалы, содержащие тек- стильный тканый слой и мембранный микро- пористый губчатый слой, имеющие различное соотношение толщин входящих в композит слоев и различные характеристики сорбционных и массообменных свойств полимера мембраны. Предметом исследования является уровень водопаропроницаемости мембранных текстильных материалов. Цель работы – выявление закономерности изменения водопаропроницаемости мембранных текстильных материалов при изменении толщины и коэффициента массопроводности входящих в их состав мембран для прогнозирования и создания комфортных условий функционирования человека в одежде. В процессе работы выполнено исследование структуры и физико-механических свойств комплексных двухслойных материалов. Проведены исследования морфологии, толщины, коэффициента водопаропроницаемости мембранных материалов, а также толщины и коэффициента массопроводности мембран, входящих в их состав. Результаты исследований сопоставляли между собой. Результат работы – выявлено, что наибольшее влияние на показатель водопаропроницаемости материала оказывают коэффициент массопроводности мембраны и отношение коэффициента массопроводности мембраны к общей толщине комплексного материала. Установлено, что независимо от сорбционных свойств полимера мембраны и структуры текстильного слоя доля толщины мембраны в общей толщине композита в паре с коэффициентом массопроводности мембраны определяют способность комплексного мембранного водонепроницаемого материала пропускать через себя пары воды. Область применения результатов – текстильная и швейная промышленность.
Keywords
