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移身體自然排出汗氣到外部環境的能力[1]。透濕性是衡量紡織品使用舒適度的重要指標之一，目前國際上測試透濕性的標準很多，不同國家間測試透濕性的指標和方法都不盡相同。目前國內測試紡織品透濕性的測試標準主要有GB/T 12704.1—2009《紡織品 織物透濕性試驗方法 第1部分：吸濕法》[2]和GB/T 12704.2—2009《紡織品 織物透濕性試驗方法 第2部分：蒸發法》[3]；對吸濕速干性能服裝評定主要依據GB/T 21655.1—2008《紡織品 吸濕速干性的評定 第一部分：單項組合試驗法》[4]考核，該標準透濕量采用GB/T 12704.1—2009《紡織品 織物透濕性試驗方法 第1部分：吸濕法》[2]方法（以下簡稱吸濕法）檢測。但在日常檢測中發現，采用吸濕法檢測，相同樣品的透濕量各家檢驗機構檢測的結果差異較大。該項目測試值的不確定性會給生產者、消費者和監管者帶來一定的困擾。

綜合標準要求及試驗過程，本文發現該試驗結果主要受以下因素影響：一是設備透濕性能試驗儀，二是試驗所用試劑干燥劑，三是人員操作。透濕性能試驗儀主要由恒溫恒濕試驗箱、旋轉試樣架及透濕杯組合體組成。根據試驗要求，儀器的影響因素主要有溫度、相對濕度以及風速。目前國內大部分儀器設備廠家技術水平大致相當，試驗前可以通過核查儀器定期計量校準，如果發現偏差，應及時修正，確保儀器滿足試驗要求，以降低或消除其對測試結果的影響水平。人員操作方面，人員經過規范培訓后，熟悉標準，熟練操作，對試驗的影響應相對較小。設備和人員相對可控，而試劑選用方面，標準規定干燥劑采用無水氯化鈣（化學純），粒度0.63mm～2.5mm，但實際上采用不同廠家生產的干燥劑，顆粒圓度不同，粒徑分布不同，試驗結果差異可能較大。因此本文通過對比試驗，分析研究了干燥劑形態對按照吸濕法進行透濕性測試結果的影響，提出了干燥劑選用及該標準后續修訂建議。

2 試驗

2.1 原理與方案

2.1.1 原理

透濕量測試吸濕法標準適用范圍：適用于厚度在10mm以內的各類織物，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定溫度和濕度的密封環境（透濕性試驗儀）中，根據一定時間內透濕杯質量的變化計算試樣透濕率。

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）進行比對試驗，對得出的數據進行比對分析。

2.2 試驗設備和試驗材料

2.2.1 主要設備及耗材

YG601H電腦式織物透濕試驗機，電熱鼓風干燥箱101（A）-4（S），電子天平XS204（精度0.0001g），標準篩：孔徑0.63mm和2.5mm各一個，干燥器，封口膠帶。

2.2.2 試驗用試劑

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

從圖1可以看出，不同企業生產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，且表面形態不規則，顆粒圓潤性較差。

2.3 試驗樣品

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

表1 試樣信息

2.4 試驗條件

優先選用標準中規定的a組試驗條件，即溫度（38±2）℃，相對濕度（90±2）%。

2.5 試驗步驟

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160℃烘箱干燥3h）的透濕杯上，裝上墊圈、壓環，旋上螺帽，用膠粘帶從側面封好，組成試驗組合體。迅速放入已達到試驗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，迅速將試驗組合體放入測試儀內，平衡1h后取出，按上述方法稱量。每個試樣取3塊結果的平均值為最終結果。

2.6 比對測試結果

選用表1中的10種不同花色、不同組織結構、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步驟進行試驗，得出的試驗結果如表2所示。

表2 透濕量測試結果 g/(m2·24h)

采用3種干燥劑經試驗1h后，發現干燥劑表面出現類似結冰現象A最輕，B次之，C板結情況最為嚴重。這種表面結冰狀態，會阻礙下層干燥劑進一步吸附水蒸氣的能力，造成測試結果數據偏小。

從表2試驗結果可以看出，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，透濕性測試結果差距較大，其中A測試結果值最大，B測試結果值次之，C測試結果值最小。

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

3 結論

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

3.2 GB/T 12704.1—2009標準規定干燥劑粒度2.5mm～0.63mm范圍過大，建議標準修訂時對干燥劑粒度范圍要求進一步縮小，同時對干燥劑形態規整度提出一定要求，以縮小各檢驗機構之間透濕量項目測試誤差。