1.3.1有關概念
濕度:在一定溫度下空氣中所含水蒸氣的量叫濕度。
絕對濕度:在一定溫度下,單位體積的空氣中所含水蒸氣的量,一般用“g/m3”表示。
相對濕度:大氣中所含水蒸氣的量,與同溫度下飽和蒸汽量之比,也是大氣中水蒸氣壓力與同溫度下飽和蒸汽壓力之比。以“%”表示。
平衡濕度:在一定溫度下,與空氣的每一相對濕度相對應的革中的水分含量稱為平衡濕度。
1.3.2空氣調節的意義
皮革是由許多粗細不等的膠原纖維編織而成,屬於多孔性疏鬆物質,通常狀態下,革中含有一定量的水分。革中的水分以兩種形式存在:膠原纖維所構成的網狀結構的毛細管中凝結著毛細管水;膠原的側鏈上各種極性基與水以氫鍵形式結合,稱之為化學結合水。以上兩種水分其含量均取決於周圍空氣中的濕度和溫度。即使同一張革,放在不同溫度和濕度的空氣中時,它的水分含量也不同。在一定溫度下,相對濕度越低,革中水分越容易蒸發,直到兩者達到平衡濕度為止。所以說革中的水分含量隨著相對濕度的減小而減小;在一定的濕度下,溫度越高,革中的水分含量越低,即革中的水分隨溫度的降低而增多。
所以不同條件的空氣環境中的革其水分含量不同,即不同環境下製出的革含水分的量不同。而我國地域遼闊,不同地區具有不同的氣候環境,南方氣候比較濕潤,製出的革水分含量較高;北方空氣幹燥,製出的革水分含量較低。即便是在同一地區的不同季節,氣候的幹濕情況也是不同的,製出的皮革水分含量也不同。
革的許多物理-機械性能與革中水分含量有著密切的關係,同一張革,當其水分含量不同時,測得的物理-機械性能的表征數據就有差別,尤其明顯的是,當相對濕度從0增加到100%時,同一張鉻鞣革的麵積可增加80%,植鞣革增加6.5%。革受到拉伸時,其強度與革中水分含量的關係。
既然不同的水分含量具有不同的物理-機械性能的表征數據,而不同的地區和不同的季節製出的革又有不同的含水量,那麼如何來評判哪一個地區、哪一個品種的革性能的優劣呢?這隻有通過空氣調節,即在對皮革進行物理-機械性能測試前必須將試樣放置在一定濕度和溫度的空氣中進行調節,使其含有一致的水分,以便在統一的條件下獲得可資比較的數據,從而盡可能正確地判斷革質量。
1.3.3條件要求
試樣進行空氣調節的條件是:溫度為(20±2)℃,相對濕度為(65±5)%(標準空氣條件)或溫度為(23±2)℃,相對濕度為(50±5)%。
1.3.4恒溫恒濕設備和調節方法
(1)恒溫恒濕室在有條件的地方建恒溫恒濕室,選用合適的恒溫恒濕設備,調節空氣的溫度和濕度,在恒溫恒濕室裏麵進行試樣調節和測定。但建造恒溫恒濕室設備複雜,成本高,目前用得比較少。
(2)恒溫恒濕箱能夠自動控製溫度的恒濕箱。比如台灣高鐵儀器公司生產的恒溫恒濕箱。
(3)簡易的調節方法無恒溫恒濕設備可用普通恒溫箱和幹燥器來代替,恒溫箱可以控製一定的溫度,幹燥器內放入純硝酸銨、純亞硝酸鈉的飽和溶液或相對密度為1.27的濃硫酸(20℃,將16.9mL濃硫酸緩緩加到50mL水中),保持一定的濕度。再將幹燥器放在溫度為(20±2)℃的恒溫箱裏。這樣,在幹燥器內就能達到上述的標準溫度和濕度,夏季室溫超過20℃,可將幹燥器放入20℃水中,水溫升高時可加些冰塊在裏麵,以控製幹燥器內的溫度。也可將幹燥器放在裝有空調的房間裏,用空調來控製溫度。
進行空調的試樣,應放置在幹燥器內並能使空氣自由接觸整個表麵的位置。幹燥器內所放的任一種上述幹燥劑。其用量為幹燥器磁板下部容積一半,試樣在標準溫濕度下調節時,每隔1h所稱得的質量變化不超過0.1%時即為達到平衡,一般48h即可。為了縮短調節時間,試樣含水量較大時,可先在30~40℃的恒溫箱內放置一段時間,然後再進行空氣調節。幹燥劑若用硫酸,應經常更換,因為濃硫酸易吸水,濃度容易發生變化。
測試應在與空調一致的標準空氣中進行,如果不能在標準空氣中進行測試,可將試樣從標準空氣中逐一提取,逐一測試,且速度要快,不能超過10min。但這樣不適於耐折以及其他需要時間較長的試驗。