防水透濕織物透濕性能測試分析

趙玲++++孫芳++++趙霞++++丁偉++++韓衍英

目前市場主流的防水透濕織物為涂層織物和貼膜織物。為比較其產(chǎn)品透濕性能優(yōu)劣，根據(jù)GB/T 12704.1—2009《紡織品 織物透濕性試驗方法 第1部分：吸濕法》和 GB/T 12704.2—2009《紡織品 織物透濕性試驗方法 第2部分：蒸發(fā)法》對3種主流防水透濕織物的透濕性能進行測試和比較。GB/T 12704.2—2009又根據(jù)試驗組合體的放置方式將蒸發(fā)法分為正杯法和倒杯法。對高透濕量織物，倒杯法能消除因水蒸氣壓差的變化而引起的試驗誤差。

1 試驗

1.1 試驗原理

將盛有干燥劑或一定溫度蒸餾水并封以織物試樣的透濕杯置于規(guī)定溫度和濕度的密封環(huán)境中，根據(jù)一定時間內(nèi)透濕杯質(zhì)量的變化計算試樣透濕率。

1.2 試驗方法

分別用吸濕法和蒸發(fā)法（正杯法和倒杯法）測試織物正反兩面的透濕率，每種試樣取3組代表性試樣，取其平均值。根據(jù)上述原則對不同織物及同一織物的不同測試面透濕率數(shù)據(jù)進行分析比較。

1.3 試驗條件

GB/T 12704.1—2009采用溫度為38 ℃，相對濕度為90%，透濕杯中所盛物質(zhì)為無水氯化鈣；GB/T 12704.2—2009采用溫度為38 ℃，相對濕度為50%，透濕杯中所盛物質(zhì)為三級水。

1.4 試樣

本文選用3種主流防水透濕織物試樣進行透濕性能試驗，試樣見圖1。試樣來源于濟南市交警大隊招標樣品，每種試樣大小1m×1m左右，裁樣時采用梯形取樣（取自不同的經(jīng)緯紗），并避開褶皺處。織物具體規(guī)格見表1。

1.5 試驗儀器

YG（B）216-Ⅱ型織物透濕量儀（溫州大榮紡織儀器有限公司）。

2 結(jié)果與討論

2.1 試驗結(jié)果

3種防水透濕織物透濕率測試結(jié)果見表2。

2.2 分析與討論

（1）橫向分析

由表2數(shù)據(jù)可得，1#試樣采用倒杯法得到透濕率數(shù)值最高達到8.72×103g/（m2·24h），其次是吸濕法，再次是正杯法，2#試樣透濕率最高值與最低值數(shù)據(jù)相差最大，達到1.52×104g/（m2·24h）。

同一塊面料，選用不同的測試方法得出的透濕率數(shù)值高低不同，透濕率的高低排序也不盡相同，但三者有一個共同趨勢，即：采用倒杯法得到透濕率數(shù)值最高，并且3種試樣均是倒杯法測試結(jié)果滿足了GB/T 21655.1—2008 的技術(shù)要求，達到8000 g/（m2·24h）以上。

不同測試方法下透濕率數(shù)值有差異是方法原理存在差異所導致，采用吸濕法時，空氣中水蒸氣由透濕杯外濃度高的那一側(cè)向濃度低的一側(cè)傳遞，氯化鈣不斷地吸收水分子就不斷促進水蒸氣濃度差的形成。正杯法時則是水蒸氣由透濕杯內(nèi)濃度高的那一側(cè)透過織物向透濕杯外側(cè)傳遞，而倒杯法測試試樣時，水與織物直接接觸能產(chǎn)生較高的滲透壓，加大水蒸氣的透過量，其作用力要大于前兩者的濃度差，使倒杯法透濕率數(shù)值最高。

（2） 縱向分析

由表2數(shù)據(jù)可得，采用吸濕法與正杯法時，1#試樣透濕率數(shù)值最高，其次是2#，再次是3#；采用倒杯法時，2#試樣透濕率數(shù)值最高，其次是3#，再次是1#。

從試樣的復合方式及透濕機理進行分析：

由于1#織物薄膜本身沒有孔隙，透濕主要通過薄膜親水特性來實現(xiàn)，借助氫鍵和其他分子間力，在高濕度一側(cè)吸附水分子，后傳遞到低濕度一側(cè)解析的作用來實現(xiàn)透濕的功能，這種吸附解析作用在靠蒸汽壓差實現(xiàn)透濕的吸濕法和正杯法中得到了很好的利用，從試驗結(jié)果看其作用力超過了本文2#試樣與3#試樣的微孔透濕，而在倒杯法中，水的滲透壓對織物透濕起到了非常重要的作用，1#試樣的薄膜無孔使其在靠滲透壓為主的倒杯法中透濕率低于2#試樣與3#試樣的微孔透濕。

2#試樣透濕性主要通過薄膜上允許水蒸氣分子擴散和對流的微孔來獲得。3#織物透濕機理與2#織物基本相似，但由于3#涂層織物封掉了織物大部分孔隙，涂層孔隙一般又低于本文2#試樣代表的高透濕薄膜，所以在吸濕法和蒸發(fā)法中，2#試樣透濕率均高于3#試樣透濕率。

3 結(jié)論

從原理來說，正杯法和吸濕法相比倒杯法更能較好地模擬人體穿著時的實際情況，所以總的來說，1#試樣代表的“面布+膜+里布”的防水透濕復合布透濕效果還是比較理想的。

需要特別指出的是，檢測人員應(yīng)該注意定期檢查儀器運行狀態(tài)，確保儀器內(nèi)部的實際溫濕度與儀器自身顯示的溫濕度差異在標準允許范圍之內(nèi)，也可借助實驗室間比對或者能力驗證等手段，結(jié)合比對結(jié)果進行分析改進以確保透濕率測試結(jié)果的準確性。

（作者單位：趙玲、趙霞、丁偉、韓衍英，山東省纖維檢驗局；孫芳，浙江省紡織測試研究院）