吸濕法測試紡織品透濕量的探討

文/閻燕 朱小芳 黃亞

1 引言

織物透濕性是指織物轉(zhuǎn)移身體自然排出汗氣到外部環(huán)境的能力[1]。透濕性是衡量紡織品使用舒適度的重要指標(biāo)之一，目前國際上測試透濕性的標(biāo)準(zhǔn)很多，不同國家間測試透濕性的指標(biāo)和方法都不盡相同。目前國內(nèi)測試紡織品透濕性的測試標(biāo)準(zhǔn)主要有GB/T 12704.1—2009《紡織品 織物透濕性試驗(yàn)方法 第1部分：吸濕法》[2]和GB/T 12704.2—2009《紡織品 織物透濕性試驗(yàn)方法 第2部分：蒸發(fā)法》[3]；對吸濕速干性能服裝評定主要依據(jù)GB/T 21655.1—2008《紡織品 吸濕速干性的評定 第一部分：單項(xiàng)組合試驗(yàn)法》[4]考核，該標(biāo)準(zhǔn)透濕量采用GB/T 12704.1—2009《紡織品 織物透濕性試驗(yàn)方法 第1部分：吸濕法》[2]方法（以下簡稱吸濕法）檢測。但在日常檢測中發(fā)現(xiàn)，采用吸濕法檢測，相同樣品的透濕量各家檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)檢測的結(jié)果差異較大。該項(xiàng)目測試值的不確定性會給生產(chǎn)者、消費(fèi)者和監(jiān)管者帶來一定的困擾。

綜合標(biāo)準(zhǔn)要求及試驗(yàn)過程，本文發(fā)現(xiàn)該試驗(yàn)結(jié)果主要受以下因素影響：一是設(shè)備透濕性能試驗(yàn)儀，二是試驗(yàn)所用試劑干燥劑，三是人員操作。透濕性能試驗(yàn)儀主要由恒溫恒濕試驗(yàn)箱、旋轉(zhuǎn)試樣架及透濕杯組合體組成。根據(jù)試驗(yàn)要求，儀器的影響因素主要有溫度、相對濕度以及風(fēng)速。目前國內(nèi)大部分儀器設(shè)備廠家技術(shù)水平大致相當(dāng)，試驗(yàn)前可以通過核查儀器定期計(jì)量校準(zhǔn)，如果發(fā)現(xiàn)偏差，應(yīng)及時修正，確保儀器滿足試驗(yàn)要求，以降低或消除其對測試結(jié)果的影響水平。人員操作方面，人員經(jīng)過規(guī)范培訓(xùn)后，熟悉標(biāo)準(zhǔn)，熟練操作，對試驗(yàn)的影響應(yīng)相對較小。設(shè)備和人員相對可控，而試劑選用方面，標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定干燥劑采用無水氯化鈣（化學(xué)純），粒度0.63mm～2.5mm，但實(shí)際上采用不同廠家生產(chǎn)的干燥劑，顆粒圓度不同，粒徑分布不同，試驗(yàn)結(jié)果差異可能較大。因此本文通過對比試驗(yàn)，分析研究了干燥劑形態(tài)對按照吸濕法進(jìn)行透濕性測試結(jié)果的影響，提出了干燥劑選用及該標(biāo)準(zhǔn)后續(xù)修訂建議。

2 試驗(yàn)

2.1 原理與方案

2.1.1 原理

透濕量測試吸濕法標(biāo)準(zhǔn)適用范圍：適用于厚度在10mm以內(nèi)的各類織物，不適用于透濕率大于29000g/（m2·24h）的織物。原理是將盛有干燥劑并封以織物試樣的透濕杯放置于規(guī)定溫度和濕度的密封環(huán)境（透濕性試驗(yàn)儀）中，根據(jù)一定時間內(nèi)透濕杯質(zhì)量的變化計(jì)算試樣透濕率。

2.1.2 方案

選用具有不同透濕功能的織物，采用3種不同的干燥劑（無水氯化鈣）進(jìn)行比對試驗(yàn)，對得出的數(shù)據(jù)進(jìn)行比對分析。

2.2 試驗(yàn)設(shè)備和試驗(yàn)材料

2.2.1 主要設(shè)備及耗材

YG601H電腦式織物透濕試驗(yàn)機(jī)，電熱鼓風(fēng)干燥箱101（A）-4（S），電子天平XS204（精度0.0001g），標(biāo)準(zhǔn)篩：孔徑0.63mm和2.5mm各一個，干燥器，封口膠帶。

2.2.2 試驗(yàn)用試劑

干燥劑無水氯化鈣，分別選用A、B、C 3家不同廠家生產(chǎn)的無水氯化鈣。按標(biāo)準(zhǔn)要求先后用標(biāo)準(zhǔn)篩篩選出的，粒徑介于0.63mm～2.5mm之間的干燥劑作為試驗(yàn)用試劑。篩選后備用的3種干燥劑見圖1。

從圖1可以看出，不同企業(yè)生產(chǎn)的干燥劑粒度及顆粒圓度均不同。其中A干燥劑粒徑相對較大，分布較為均勻，顆粒圓度較為圓潤；B干燥劑顆粒大小分布不勻，且粒徑較A偏小一些，顆粒也較為圓潤；C干燥劑顆粒大小分布最為不勻，且表面形態(tài)不規(guī)則，顆粒圓潤性較差。

2.3 試驗(yàn)樣品

選用日常市面上常見速干衣面料，取10種不同規(guī)格、顏色，分別采用3家不同的干燥劑進(jìn)行試驗(yàn)。試樣信息見表1。

表1 試樣信息

2.4 試驗(yàn)條件

優(yōu)先選用標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的a組試驗(yàn)條件，即溫度（38±2）℃，相對濕度（90±2）%。

2.5 試驗(yàn)步驟

每個樣品上剪取直徑為70mm的試樣3塊，測試面朝上放置在裝有35g干燥劑（經(jīng)160℃烘箱干燥3h）的透濕杯上，裝上墊圈、壓環(huán)，旋上螺帽，用膠粘帶從側(cè)面封好，組成試驗(yàn)組合體。迅速放入已達(dá)到試驗(yàn)要求條件的透濕測試儀中，平衡1h后取出，迅速蓋上杯蓋放入干燥器內(nèi)平衡30min，稱量。稱量后輕微振動杯中的干燥劑，使其上下混合；除去杯蓋，迅速將試驗(yàn)組合體放入測試儀內(nèi)，平衡1h后取出，按上述方法稱量。每個試樣取3塊結(jié)果的平均值為最終結(jié)果。

2.6 比對測試結(jié)果

選用表1中的10種不同花色、不同組織結(jié)構(gòu)、不同厚薄的織物，分別選用2.1.2中所列3種干燥劑按照2.3步驟進(jìn)行試驗(yàn)，得出的試驗(yàn)結(jié)果如表2所示。

表2 透濕量測試結(jié)果 g/(m2·24h)

采用3種干燥劑經(jīng)試驗(yàn)1h后，發(fā)現(xiàn)干燥劑表面出現(xiàn)類似結(jié)冰現(xiàn)象A最輕，B次之，C板結(jié)情況最為嚴(yán)重。這種表面結(jié)冰狀態(tài)，會阻礙下層干燥劑進(jìn)一步吸附水蒸氣的能力，造成測試結(jié)果數(shù)據(jù)偏小。

從表2試驗(yàn)結(jié)果可以看出，相同面料分別采用3種干燥劑，10種面料測試結(jié)果趨勢基本一致，即相同樣品在其他測試條件完全一樣的情況下，僅是使用的干燥劑不同，透濕性測試結(jié)果差距較大，其中A測試結(jié)果值最大，B測試結(jié)果值次之，C測試結(jié)果值最小。

綜上可以看出，干燥劑的粒度和形態(tài)對織物透濕性試驗(yàn)結(jié)果有直接影響。使用的干燥劑粒度大、顆粒圓度好的，較粒度小、形狀不規(guī)則的吸濕效果好，透濕性測試結(jié)果相對較大。

3 結(jié)論

3.1 無水氯化鈣干燥劑顆粒大小及形態(tài)對透濕率測試結(jié)果影響顯著。在GB/T 12704.1—2009標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的2.5mm～0.63mm使用范圍內(nèi)，顆粒直徑越大，透濕量測試結(jié)果越高。干燥劑顆粒圓潤度好的，較形狀不規(guī)則的，測試結(jié)果要高。

3.2 GB/T 12704.1—2009標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定干燥劑粒度2.5mm～0.63mm范圍過大，建議標(biāo)準(zhǔn)修訂時對干燥劑粒度范圍要求進(jìn)一步縮小，同時對干燥劑形態(tài)規(guī)整度提出一定要求，以縮小各檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)之間透濕量項(xiàng)目測試誤差。