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透湿性测试方法与影响因素

发布日期:2019-07-10 16:19

  透湿率(WVT)的定义:

  在试样二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汽质量。以克每平方米小时(g/m2.h)或者克每平方米24小时(g/m2.24h)

  透湿度(WVP)的定义:

  在试样二面保持规定的温湿度条件下;单位水蒸汽压差下,规定时间内垂直通过单位面积试样的水蒸汽质量。以克每平方米帕斯卡小时(g/m2.Pa.h)

  透湿性测试的几种方法

  吸湿(干燥剂)法:

  将吸湿性干燥剂(无水氯化钙)颗粒(0.63~2.5mm)置于160℃烘箱中干燥3h,使干燥剂保持100%的干燥。 将干燥剂置于试验杯中,使其低于试样4mm 左右。将试样正杯放置于测试仪器之中;经过约1小时的测试调湿时间,称重,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。

  常用标准:

  GB/T 12704.1、ASTM E96 方法A \C\E、JIS L 1099 A-1

  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。以二次秒量的质量差运用于公式之中,得出该样品的透湿率。

  常用标准:

  GB/T 1204.2 方法A、ASTM E96 方法B\E、JIS L1099 A-2、BS 7209

  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。以二次秒量的质量差运用于公式之中,得出该样品的透湿率。

  常用标准:

  GB/T 12704.2 方法B、ASTM E96 方法BW

  醋酸钾法:

  在试验杯中注入饱和醋酸钾溶液,约点杯子高度的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。

  常用标准:

  JIS L1099 方法B-1、JIS L1099 方法B-2、ISO 14956

  透湿性测试结果的差异分析

  一、设备因素

  透测性测试的主体参数为温度、湿度、风速。

  A、风速 -- 试样杯表面风速差异

  现市面上各厂家所提供的透湿性测试仪,试样杯数量均存在较大差异。 试样杯有些厂家可达到8个之多,那如何保证这8个试样杯表面的风速达到均恒一致性,成为设备的设计难点。风速是直接影响测试结果的主要参数,如同一个样品的三个测试样,表面风速无法达成一致,那会直接影响平行测试样的测试结果无法平行。平行差异过大的设备个人认为无法执行此项测试。

  B、风速 -- 各设备间的风速设定差异

  不同的品牌的设备,对风速的设计都不尽相同。有些采用水平叶轮平行送风设计;有些采用风扇送风,再通过设计箱体,使风在试验箱体内循环;我暂且叫它扇面送风吧。个人认为水平送风系统,再将处于水平送风的同一水平面上,这样可使各小样的表面风速达到一致。而扇面送风系统,无法样品怎么放置,各小样表面风速均无法达到一致,平行测试的平行试样结果会较差一些。

  C、风速 -- 风速计的使用与校准

  有部分设备厂家会随设备一起,给一个测量风速的的风速计;用于测量或者校准设备内风速是否达到标准要求。也有很多设备厂家,直接将风速设定好,无需试验者自行调节风速。由于风速计的计量单位属于气象部门,所以很少看到有试验室自行校准风速的行为。但设备在使用一段时间或者维修过后,其设定风速可能会发生改变。这样设备内的实际风速将不得而知,试验者无法知道设备的风速是否符合标准要求,与标准的偏差是多少。这也是某些试验室测试结果差异较大的原因之一。

  二、干燥剂的影响

  A、氯化钙的潮解

  氯化钙是虽说具有强效吸湿剂,但其吸湿潮解后会在表面形成六水氯化钙保护层,阻止了内部氯化钙的吸湿性。所以氯化钙颗粒的大小会影响其吸湿的效果,国家标准规定氯化钙的颗料大小为:0.63~2.5mm,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。

  B、氯化钙的用量

  氯化钙的用量决定其与试样间的静止空气层的大小,氯化钙在工作时,首先需要的就是将其与试样间的空隙水份吸除,使用达到100%干燥,与试样外界形成水蒸汽的压差。其间的空气层对水蒸汽传递的影响也是十分巨大的。

  C、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。从而保证这平行样的测试结果的平行性。

  三、样品与试杯的密封性

  在测试倒杯水法中,试样的密度性是不可较少的重要内容。对于大多数样品而言,密封不是个问题,但对于少数复合性面料可能存在密封困难的问题。密封性差的样品会存在测试过程中,面料会被润湿、扩散。在试验杯边缓处形成滴水、润湿表面面料的现象。这类现象产生之后,风速会带走表层面料的润湿部分的水份。而并非是水份通过透湿涂层或透湿膜所产生的透湿量。这样的测试结果往往比其真实的透湿量大很多很多,且每次测试结果差异都很大,无法找到测试样的真实值。这样的也结果对生产者而言也失去其测试的目的。

  四、测试样品的有效性

  测试透湿的样品要具有代表性,且样品不能有折痕、破洞、涂层织物不能有明显的厚度不匀的现象。这些都是不经意间会影响测试结果的主要因素,尤其是涂层织物的厚度不匀、涂层时秘产生的气泡,这个很多时候是无法用肉眼观察到的,最容易被试验者忽略。