涂層織物透濕測試方法比較

陳知建

摘要：

介紹了國內(nèi)3種不同的透濕測試方法，并對(duì)其測試條件、測試結(jié)果和相關(guān)性做出對(duì)比分析，得出正杯法和吸濕法的相關(guān)性最好，測試涂層織物時(shí)，倒杯法更符合實(shí)際需求。

關(guān)鍵詞：透濕率；測試方法；涂層織物

1 前言

隨著人們對(duì)穿著要求的提高，各種功能性服裝面料應(yīng)運(yùn)而生，其中越來越多地要求具有防水、防風(fēng)及透濕功能。特別是運(yùn)動(dòng)系列服裝，要求在各種環(huán)境條件下能防風(fēng)防雨，還能在穿著運(yùn)動(dòng)過程中保持身體感覺舒適，而衡量舒適性的一個(gè)重要指標(biāo)就是面料透濕率指標(biāo)。

透濕率是指在試樣兩面保持規(guī)定的溫濕度條件下，規(guī)定時(shí)間內(nèi)垂直通過單位面積試樣的水蒸氣質(zhì)量，一般以g/（24h·m2）為單位。目前國內(nèi)測試透濕率的方法主要有兩種，分別是GB/T 12704.1—2009 和GB/T 12704.2—2009，其中后者還細(xì)分為A法和B法。同樣的涂層織物在這3種測試方法下會(huì)得到不同的測試結(jié)果，如何選擇適合的測試方法，成為一個(gè)問題。

2 織物透濕性試驗(yàn)方法

2.1 GB/T 12704.1 吸濕法

將透濕杯放在具有穩(wěn)定循環(huán)氣流速度的試驗(yàn)箱內(nèi)，保持箱內(nèi)溫度（38±2）℃，相對(duì)濕度（90±2）%，氣流速度為0.3m/s～0.5m/s。從每塊樣品上裁取三塊試樣，每塊直徑70mm。每個(gè)試樣放在一個(gè)透濕杯上，透濕杯里裝有在160℃烘箱中干燥了3h顆粒粒度在0.63mm～2.5mm的無水氯化鈣。用墊圈、壓環(huán)、粘帶固定試樣，組成試驗(yàn)組合體。要注意讓干燥劑裝填高度為距離試樣下表面4mm左右。將組合體放入試驗(yàn)箱，先在試驗(yàn)箱內(nèi)經(jīng)過1h平衡后取出，在20℃干燥器中平衡30min后用天平（精確度為0.001g）逐一稱量。再次放入試驗(yàn)箱1h試驗(yàn)后取出，同樣在20℃環(huán)境里平衡30min后再次用天平逐一稱量，取三塊試樣的平均值為透濕率結(jié)果，并換算成g/（24h·m2）。

透濕計(jì)算公式如下：

WVT=（△m-△m'）/At （1）

式中：WVT——透濕率，g/（24h·m2）；

△m——同一試驗(yàn)組合體兩次測量差，g；

△m——空白試驗(yàn)，△m'=0；

A——有效試驗(yàn)面積，0.00283m2；

t——試樣時(shí)間，h。

2.2 GB/T 12704.2 A法（正杯法）

將透濕杯放在具有穩(wěn)定循環(huán)氣流速度的試驗(yàn)箱內(nèi)，保持箱內(nèi)溫度（38±2）℃，相對(duì)濕度（50±2）%，氣流速度為0.3m/s～0.5m/s。從每塊樣品上裁取三塊試樣，每塊直徑70mm。每個(gè)試樣放在一個(gè)透濕杯上，用墊圈、壓環(huán)、粘帶固定試樣，組成試驗(yàn)組合體。每個(gè)透濕杯里裝有34mL與試驗(yàn)調(diào)節(jié)相同的蒸餾水，要注意使水距離試樣下表面位置10mm左右。將組合體放入試驗(yàn)箱，經(jīng)過1h后取出，按順序用天平逐一稱量。隨后經(jīng)過1h試驗(yàn)后取出，再一次用天平順序稱量。計(jì)算公式同公式（1）。

2.3 GB/T 12704.2B法（倒杯法）

該方法適用于防水透氣性織物的測試。若不防水，將被子倒置時(shí)，將會(huì)有水滲漏。因此，該法最重要的是要保證組合體的密封性。該法的測試條件與程序要求同正杯法，稱量、計(jì)算也相同。

3 不同測試方法比較

選用10塊透濕率不同的防水涂層織物，根據(jù)透濕率結(jié)果計(jì)算各方法的離差系數(shù)和相關(guān)性。離差系數(shù)又名變差系數(shù)，是一個(gè)表示標(biāo)準(zhǔn)差相對(duì)于平均數(shù)大小的相對(duì)量，其公式為：

變差系數(shù)（Cv）=標(biāo)準(zhǔn)差（σ）/平均值（x） （2）

協(xié)方差：Cov（X，Y）=E（[X-E（X）][Y-E（Y）]） （3）

公式中Cov（X，Y）為X、Y的協(xié)方差；E（X）、E（Y）分別為X、Y的期望值。

3.1 透濕性能標(biāo)準(zhǔn)差異比較

根據(jù)表2中10塊不同涂層織物的透濕率數(shù)據(jù)比較可以得出，B法數(shù)據(jù)明顯高于A法和吸濕法，而A法和吸濕法測試結(jié)果相差不大，但吸濕法數(shù)據(jù)略高于A法。A法和吸濕法，在試樣上下表面存在空氣層，可阻止水蒸氣傳遞，因此測試出來的數(shù)據(jù)明顯低于B法。這兩種方法模擬的是人體皮膚在正常狀態(tài)下織物表面干燥時(shí)的透濕情況。而B法由于涂層織物與水直接接觸，更接近于模擬人體在運(yùn)動(dòng)狀態(tài)出汗時(shí)織物的透濕情況，因此測出來的數(shù)據(jù)也明顯最高。

由于測試方法和測試條件不同，對(duì)試樣產(chǎn)生的水汽壓力差不同，而水汽壓力的不同，導(dǎo)致水蒸氣透過織物的透過量不同，因此不同測試方法會(huì)得到不同的測試數(shù)據(jù)，它們之間無法直接進(jìn)行比較。

3.2 不同測試方法的相關(guān)性

國內(nèi)常用透濕率測試方法的相關(guān)性見表3，由表3可以看出這三種方法有很好的正相關(guān)性，且吸濕法和A法的相關(guān)性最好，高于A法和B法的相關(guān)性以及吸濕法和B法的相關(guān)性。可見吸濕法和A法在測試過程中產(chǎn)生的水汽壓力還有水汽的傳導(dǎo)過程極其相似。

4 總結(jié)

雖然對(duì)于涂層織物，不同的測試方法都能得到不同的測試數(shù)據(jù)，但是廠商和測試人員更喜歡選擇B法測試。原因有以下幾點(diǎn)：

（1）從測試數(shù)據(jù)結(jié)果看，B法能夠得到更大的測試值，這樣更能得到廠商的喜歡。而由于組合體中空氣層的原因，A法和吸濕法的數(shù)據(jù)明顯偏小。

（2）吸濕法需要在試驗(yàn)前用烘箱烘干無水氯化鈣長達(dá)3h，而且每次稱量前，都要把組合體放在20℃的干燥器里平衡30min，增加了測試時(shí)間，而B法不需要，因而縮短了測試時(shí)間，提高了測試效率。

（3）影響吸濕法和A法的影響因素多，比如吸濕法中，無水氯化鈣的顆粒粒徑的大小，還有氯化鈣上表面到涂層織物的距離是否能保持4mm等。A法在測試時(shí)，要時(shí)刻避免杯內(nèi)水沾到試樣的測試面等；B法在測試過程中要注意的事項(xiàng)少，過程簡單，只要保證組合體的密封性。

（作者單位：福建省纖維檢驗(yàn)局）endprint