透湿性能的常见测试方法和比较
什么是透湿性能？ 纺织面料透湿性测试主要是测试织物在不同温湿度下的透湿率，它是模拟人体在不同活动状态下出汗状态后纺织面料转移身体自然排出水汽到外部环境的能力。透湿性是水蒸气在面料两侧传递的质量或效率；考核的是水蒸汽的流动情况，有来自于运动中人体散发的水蒸汽，同时还受到外界环境水蒸汽影响。 透湿性能的表征指标 1、透湿率（WVT） 在试样两面保持规定的温湿度条件下，规定时间内垂直通过单位面积试样的水蒸气质量，以克每平方米小时（g/（m2·h））或克每平方米24小时（g/（m2·24 h）为单位。 2、透湿度（WVP） 在试样两面保持规定的温湿度条件下，单位水蒸气压差下，规定时间内垂直通过单位面积试样的水蒸气质量，以克每平方米帕斯卡小时（g/（m2·Pa·h））为单位。 3、透湿系数 在试样两面保持规定的温湿度条件下，单位水蒸气压差下，单位时间内垂直透过单位厚度、单位面积试样的水蒸气质量，以克厘米每平方厘米秒帕斯卡（g·cm/（cm2·s·Pa））为单位。 透湿性能的国内外常见测试方法 1、吸湿（干燥剂）法 将干燥剂（无水氯化钙）颗粒（0.63～2.5）mm置于160℃烘箱中干燥3h，使干燥剂保持100％的干燥。然后将冷却后的干燥剂约35g置于试验杯中，并震荡均匀，使干燥剂成一平面，且其表面低于试样4mm左右。随后将试样测试面朝上，放置在试验杯上，放上垫圈压片，旋紧螺帽。再用乙烯胶带从侧面封住试样垫圈和压环，组合成试样组合体。将试样组合体正杯放置于测试仪器之中；经过1小时的测试调湿时间，取出后放在干燥器中平衡半小时后称重，再按标准规定或协定测试时间放入仪器测试一段时间之后，再次称重。以二次称量的重量差运用于公式之中，得出该样品的透湿率。主要依据标准为GB/T 12704.1、ASTM E96方法A/C/E、JIS L 1099 A-1。 2、蒸发（正杯水法）法 采用量筒注入与试验条件相同温度的水；水的用量根据各标准要求。将试验样品装于测试杯上；并正杯放置于测试仪器中；平衡一段时间后称量，得到初始重量，再测试一段时间后，再次称重。以二次称量的质量差运用于公式之中，得出该样品的透湿率。主要标准为：GB/T 12704.2方法A、ASTM E96方法B/E、JIS L1099 A-2、BS 7209。 3、蒸发（倒杯水法）法 采用量筒注入与试验条件相同温度的水；水的用量根据各标准要求。将试验样品装于测试杯上；并倒杯放置于测试仪器中；平衡一段时间后称量，得到初始重量，再测试一段时间后，再次称重。经计算，得出该样品的透湿率。主要标准为：GB/T 12704.2方法B、ASTM E96方法BW。 4、醋酸钾法 在试验杯中注入饱和醋酸钾溶液，约杯子高度的2/3；再将试样封于试验杯品处，倒置于测试水槽中。称取测试前试验杯的总体质量与15分钟之后试验杯的总体质量。主要标准为：JIS L1099方法B-1、JIS L1099方法B-2、ISO 14956。 各国透湿测试方法的比较 透湿标准常用的有国标、欧标、美标、日标，这几个标准分别有吸湿法和蒸发法，但是这些标准所采用的测试条件都不一致，所以测得的结果也是不一致。那么，该如何选用呢？ 一般是根据产品要发去哪个地域就采用那个地域的标准，但是，由于美国在这个行业一直处于领先地位，而且该国的市场也非常的大，该方法测试的数据也相对较高，ASTM标准自然而然成为最常用的方法。现在大部分客户都采用该方法做检测。最后，再根据样品的特性选择吸湿法或蒸发法。 测试结果的主要影响因素 在做透湿性试验的时候，经常会出现同一批次面料、面料与成衣在不同检验机构测试或同一机构不同时间测试，其结果差异很大的现象。 目前国内外的纺织面料透湿性测试的方法非常多，日常生活中在品牌运动服装上会有关于防水透湿指标，但是一般都没有指明其测试方法。而目前常见的各种测试方法的结果又不具备相关性和可比性，因此，评价服装的透湿性性能，首先要确定的是测试方法。确定测试方法后，同时应注意本文中提到的各种影响因素，以保证测试结果的复重性。 1、干燥剂的影响 （1）氯化钙的粒径分布均匀性 氯化钙的规格，会直接影响其吸湿的效果，国家标准规定氯化钙的颗料大小为：（0.63～2.5）mm，并规定在环境平衡后，将氯化钙上下摇均，目的就是防止氯化钙的潮解对测试结果的影响。 氯化钙具有强效吸湿效果，颗粒越细，其比表面积越大，吸湿速度越快，但其吸湿潮解后会在表面形成六水氯化钙保护层，如果表层颗粒越细，在试验调湿阶段越容易形成保护层，在后续正式试验阶段越容易阻止内部氯化钙的吸湿性，从而影响了试验结果。 试验前一定要对购买的干燥剂用规定的筛网进行颗粒规格控制，在填装过程要尽可能的保持其颗粒分布的均匀性。 （2）氯化钙的用量 国家标准对氯化钙的用量有明确规定，约35g，且试样表面和干燥剂要操持4mm左右的距离，干燥剂表面要平整。这样能有效控制试样与干燥剂之间的空气层的一致性。空气层的大小，决定了空气层中水分总量，干燥剂在工作时，首先是干燥试样组合体中空气层的水分，使其达到100％干燥，与试样外界形成水蒸汽的压差。空气层的高度决定了水汽传输的高度和路径，如果干燥剂不是一个平面，试样在测试过程中受潮，会出现松垂现象，干燥剂与织物直接接触，水蒸气就会从接触面形成一个直接通道，进入实验组合体，对试验结果影响较大。 试验时要严格控制干燥剂的用量和其在试样杯中表面的水平性。 2、蒸发法中调节时间的影响 在相同环境下，试验调节0.5h和1h后，测试时间均为2h的情况下，测试结果会因不同织物的风格有不同的差异。因此，建议试验调节时间以1h为宜。 3、风速的影响 （1）同设备不同试验杯表面风速的差异目前透湿性测试仪的生产厂家众多，不同仪器能同时容纳的试样杯数量不同。部份仪器可同时容纳八个，如果箱体内试样杯不能按一定速度水平运动，试样杯表面的风速很难保持一致，会直接影响平行测试样的测试结果无法平行。这样的试验结果是不被接受的，需要对仪器进行维修校准，保证平行样的试验结果一致性。 （2）不同设备间送风方式的差异 目前市场上的透湿性测试仪中有的采用水平叶轮平行送风设计；有的采用风扇送风。水平送风系统，使风在同一水平面上，可使各小样的表面风速达到一致。而扇面送风系统，各小样表面风速比较难达到一致。 4、静止空气层 在正杯法测试中，测试用水的蒸发首先要通过静止空气层；而静止空气层会有一定的湿阻；对透湿性测试结果的影响较大。所以GB／T 12704.2附录B中规定了消除静止空气层的影响，对测试结果实行修正的方法。那么我们在测试过程中，就需要使用与标准规定相一致的试验杯，并放入标准规定的试验用水量。以使杯内的静止空气层保持一致，从而保证平行样测试结果的一致性。 5、样品与试杯的密封性 在测试倒杯水法中，试样的密封性非常重要。密封性差，杯内的水分会从边缘处漏出滴漏，或者从边缘润湿试样表面，从而蒸发流失，这样的测试结果是不被接受的，应避免发生此类现象。 6、测试样品的有效性 样品要具有代表性，试样不允许有折痕、破洞，涂层织物不能有明显的厚度不匀、起泡等。试样的测试面朝向要正确。
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