什么是透濕性能?
紡織面料透濕性測(cè)試主要是測(cè)試織物在不同溫濕度下的透濕率,它是模擬人體在不同活動(dòng)狀態(tài)下出汗?fàn)顟B(tài)后紡織面料轉(zhuǎn)移身體自然排出水汽到外部環(huán)境的能力。透濕性是水蒸氣在面料兩側(cè)傳遞的質(zhì)量或效率;考核的是水蒸汽的流動(dòng)情況,有來(lái)自于運(yùn)動(dòng)中人體散發(fā)的水蒸汽,同時(shí)還受到外界環(huán)境水蒸汽影響。
透濕性能的表征指標(biāo)
1、透濕率(WVT)
在試樣兩面保持規(guī)定的溫濕度條件下,規(guī)定時(shí)間內(nèi)垂直通過(guò)單位面積試樣的水蒸氣質(zhì)量,以克每平方米小時(shí)(g/(m2·h))或克每平方米24小時(shí)(g/(m2·24 h)為單位。
2、透濕度(WVP)
在試樣兩面保持規(guī)定的溫濕度條件下,單位水蒸氣壓差下,規(guī)定時(shí)間內(nèi)垂直通過(guò)單位面積試樣的水蒸氣質(zhì)量,以克每平方米帕斯卡小時(shí)(g/(m2·Pa·h))為單位。
3、透濕系數(shù)
在試樣兩面保持規(guī)定的溫濕度條件下,單位水蒸氣壓差下,單位時(shí)間內(nèi)垂直透過(guò)單位厚度、單位面積試樣的水蒸氣質(zhì)量,以克厘米每平方厘米秒帕斯卡(g·cm/(cm2·s·Pa))為單位。
透濕性能的國(guó)內(nèi)外常見(jiàn)測(cè)試方法
1、吸濕(干燥劑)法
將干燥劑(無(wú)水氯化鈣)顆粒(0.63~2.5)mm置于160℃烘箱中干燥3h,使干燥劑保持100%的干燥。然后將冷卻后的干燥劑約35g置于試驗(yàn)杯中,并震蕩均勻,使干燥劑成一平面,且其表面低于試樣4mm左右。隨后將試樣測(cè)試面朝上,放置在試驗(yàn)杯上,放上墊圈壓片,旋緊螺帽。再用乙烯膠帶從側(cè)面封住試樣墊圈和壓環(huán),組合成試樣組合體。將試樣組合體正杯放置于測(cè)試儀器之中;經(jīng)過(guò)1小時(shí)的測(cè)試調(diào)濕時(shí)間,取出后放在干燥器中平衡半小時(shí)后稱(chēng)重,再按標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定或協(xié)定測(cè)試時(shí)間放入儀器測(cè)試一段時(shí)間之后,再次稱(chēng)重。以二次稱(chēng)量的重量差運(yùn)用于公式之中,得出該樣品的透濕率。主要依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)為GB/T 12704.1、ASTM E96方法A/C/E、JIS L 1099 A-1。
2、蒸發(fā)(正杯水法)法
采用量筒注入與試驗(yàn)條件相同溫度的水;水的用量根據(jù)各標(biāo)準(zhǔn)要求。將試驗(yàn)樣品裝于測(cè)試杯上;并正杯放置于測(cè)試儀器中;平衡一段時(shí)間后稱(chēng)量,得到初始重量,再測(cè)試一段時(shí)間后,再次稱(chēng)重。以二次稱(chēng)量的質(zhì)量差運(yùn)用于公式之中,得出該樣品的透濕率。主要標(biāo)準(zhǔn)為:GB/T 12704.2方法A、ASTM E96方法B/E、JIS L1099 A-2、BS 7209。
3、蒸發(fā)(倒杯水法)法
采用量筒注入與試驗(yàn)條件相同溫度的水;水的用量根據(jù)各標(biāo)準(zhǔn)要求。將試驗(yàn)樣品裝于測(cè)試杯上;并倒杯放置于測(cè)試儀器中;平衡一段時(shí)間后稱(chēng)量,得到初始重量,再測(cè)試一段時(shí)間后,再次稱(chēng)重。經(jīng)計(jì)算,得出該樣品的透濕率。主要標(biāo)準(zhǔn)為:GB/T 12704.2方法B、ASTM E96方法BW。
4、醋酸鉀法
在試驗(yàn)杯中注入飽和醋酸鉀溶液,約杯子高度的2/3;再將試樣封于試驗(yàn)杯品處,倒置于測(cè)試水槽中。稱(chēng)取測(cè)試前試驗(yàn)杯的總體質(zhì)量與15分鐘之后試驗(yàn)杯的總體質(zhì)量。主要標(biāo)準(zhǔn)為:JIS L1099方法B-1、JIS L1099方法B-2、ISO 14956。
各國(guó)透濕測(cè)試方法的比較
透濕標(biāo)準(zhǔn)常用的有國(guó)標(biāo)、歐標(biāo)、美標(biāo)、日標(biāo),這幾個(gè)標(biāo)準(zhǔn)分別有吸濕法和蒸發(fā)法,但是這 些標(biāo)準(zhǔn)所采用的測(cè)試條件都不一致,所以測(cè)得的結(jié)果也是不一致。那么,該如何選用呢?
一般是根據(jù)產(chǎn)品要發(fā)去哪個(gè)地域就采用那個(gè)地域的標(biāo)準(zhǔn),但是,由于美國(guó)在這個(gè)行業(yè)一直處于領(lǐng)先地位,而且該國(guó)的市場(chǎng)也非常的大,該方法測(cè)試的數(shù)據(jù)也相對(duì)較高,ASTM標(biāo)準(zhǔn)自然而然成為最常用的方法?,F(xiàn)在大部分客戶(hù)都采用該方法做檢測(cè)。最后,再根據(jù)樣品的特性選擇吸濕法或蒸發(fā)法。
測(cè)試結(jié)果的主要影響因素
在做透濕性試驗(yàn)的時(shí)候,經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)同一批次面料、面料與成衣在不同檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)測(cè)試或同一機(jī)構(gòu)不同時(shí)間測(cè)試,其結(jié)果差異很大的現(xiàn)象。
目前國(guó)內(nèi)外的紡織面料透濕性測(cè)試的方法非常多,日常生活中在品牌運(yùn)動(dòng)服裝上會(huì)有關(guān)于防水透濕指標(biāo),但是一般都沒(méi)有指明其測(cè)試方法。而目前常見(jiàn)的各種測(cè)試方法的結(jié)果又不具備相關(guān)性和可比性,因此,評(píng)價(jià)服裝的透濕性性能,首先要確定的是測(cè)試方法。確定測(cè)試方法后,同時(shí)應(yīng)注意本文中提到的各種影響因素,以保證測(cè)試結(jié)果的復(fù)重性。
1、干燥劑的影響
(1)氯化鈣的粒徑分布均勻性
氯化鈣的規(guī)格,會(huì)直接影響其吸濕的效果,國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定氯化鈣的顆料大小為:(0.63~2.5)mm,并規(guī)定在環(huán)境平衡后,將氯化鈣上下?lián)u均,目的就是防止氯化鈣的潮解對(duì)測(cè)試結(jié)果的影響。
氯化鈣具有強(qiáng)效吸濕效果,顆粒越細(xì),其比表面積越大,吸濕速度越快,但其吸濕潮解后會(huì)在表面形成六水氯化鈣保護(hù)層,如果表層顆粒越細(xì),在試驗(yàn)調(diào)濕階段越容易形成保護(hù)層,在后續(xù)正式試驗(yàn)階段越容易阻止內(nèi)部氯化鈣的吸濕性,從而影響了試驗(yàn)結(jié)果。
試驗(yàn)前一定要對(duì)購(gòu)買(mǎi)的干燥劑用規(guī)定的篩網(wǎng)進(jìn)行顆粒規(guī)格控制,在填裝過(guò)程要盡可能的保持其顆粒分布的均勻性。
(2)氯化鈣的用量
國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)對(duì)氯化鈣的用量有明確規(guī)定,約35g,且試樣表面和干燥劑要操持4mm左右的距離,干燥劑表面要平整。這樣能有效控制試樣與干燥劑之間的空氣層的一致性??諝鈱拥拇笮。瑳Q定了空氣層中水分總量,干燥劑在工作時(shí),首先是干燥試樣組合體中空氣層的水分,使其達(dá)到100%干燥,與試樣外界形成水蒸汽的壓差??諝鈱拥母叨葲Q定了水汽傳輸?shù)母叨群吐窂?,如果干燥劑不是一個(gè)平面,試樣在測(cè)試過(guò)程中受潮,會(huì)出現(xiàn)松垂現(xiàn)象,干燥劑與織物直接接觸,水蒸氣就會(huì)從接觸面形成一個(gè)直接通道,進(jìn)入實(shí)驗(yàn)組合體,對(duì)試驗(yàn)結(jié)果影響較大。
試驗(yàn)時(shí)要嚴(yán)格控制干燥劑的用量和其在試樣杯中表面的水平性。
2、蒸發(fā)法中調(diào)節(jié)時(shí)間的影響
在相同環(huán)境下,試驗(yàn)調(diào)節(jié)0.5h和1h后,測(cè)試時(shí)間均為2h的情況下,測(cè)試結(jié)果會(huì)因不同織物的風(fēng)格有不同的差異。因此,建議試驗(yàn)調(diào)節(jié)時(shí)間以1h為宜。
3、風(fēng)速的影響
(1)同設(shè)備不同試驗(yàn)杯表面風(fēng)速的差異
目前透濕性測(cè)試儀的生產(chǎn)廠家眾多,不同儀器能同時(shí)容納的試樣杯數(shù)量不同。部份儀器可同時(shí)容納八個(gè),如果箱體內(nèi)試樣杯不能按一定速度水平運(yùn)動(dòng),試樣杯表面的風(fēng)速很難保持一致,會(huì)直接影響平行測(cè)試樣的測(cè)試結(jié)果無(wú)法平行。這樣的試驗(yàn)結(jié)果是不被接受的,需要對(duì)儀器進(jìn)行維修校準(zhǔn),保證平行樣的試驗(yàn)結(jié)果一致性。
(2)不同設(shè)備間送風(fēng)方式的差異
目前市場(chǎng)上的透濕性測(cè)試儀中有的采用水平葉輪平行送風(fēng)設(shè)計(jì);有的采用風(fēng)扇送風(fēng)。水平送風(fēng)系統(tǒng),使風(fēng)在同一水平面上,可使各小樣的表面風(fēng)速達(dá)到一致。而扇面送風(fēng)系統(tǒng),各小樣表面風(fēng)速比較難達(dá)到一致。
4、靜止空氣層
在正杯法測(cè)試中,測(cè)試用水的蒸發(fā)首先要通過(guò)靜止空氣層;而靜止空氣層會(huì)有一定的濕阻;對(duì)透濕性測(cè)試結(jié)果的影響較大。所以GB/T 12704.2附錄B中規(guī)定了消除靜止空氣層的影響,對(duì)測(cè)試結(jié)果實(shí)行修正的方法。那么我們?cè)跍y(cè)試過(guò)程中,就需要使用與標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定相一致的試驗(yàn)杯,并放入標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的試驗(yàn)用水量。以使杯內(nèi)的靜止空氣層保持一致,從而保證平行樣測(cè)試結(jié)果的一致性。
5、樣品與試杯的密封性
在測(cè)試倒杯水法中,試樣的密封性非常重要。密封性差,杯內(nèi)的水分會(huì)從邊緣處漏出滴漏,或者從邊緣潤(rùn)濕試樣表面,從而蒸發(fā)流失,這樣的測(cè)試結(jié)果是不被接受的,應(yīng)避免發(fā)生此類(lèi)現(xiàn)象。
6、測(cè)試樣品的有效性
樣品要具有代表性,試樣不允許有折痕、破洞,涂層織物不能有明顯的厚度不勻、起泡等。試樣的 測(cè)試面朝向要正確。