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防水透湿织物耐静水压测试实验探究

发布日期:2017-11-23 16:44

2 防水透湿织物的研究及耐静水压测试方法

耐静水压指标是防水透湿织物的重要指标之一。静水压指水通过织物时所遇到的阻力。在标准大气压条件下,织物承受持续上升的水压,直到织物背面渗出水珠为止,此时,测得的水的压力值即为静水压。织物能承受的静水压越大,防水性或抗渗漏性越好。

纺织品耐静水压性能随着防水等特种整理纺织品市场需求的增长以及业界对该类产品技术指标要求的提高而越来越受到重视。美国军用标准中防水产品的耐水压最低要求为13.7 kPa(1 395 mm水柱),日本自卫队雨衣的耐水压都在13.75 kPa(1400mm水柱)以上。近年来各出入境检验检疫局接受的纺织品耐水压检测比以往有大幅度增长。特别欧洲客户对纺织品耐水压性能的要求普遍较高,一般最低要求在5.88 kPa以上,有的甚至要求在9.8 kPa以上。根据取样测试结果,以5.88 kPa为标准,44%样品不能达到要求;以9.8 kPa为标准,69% 样品不能达到要求,这直接影响了出口。

2.1 耐静水压单位

表示静水压的单位有N/m 2、kPa和水柱高度m。换算关系为1m水柱高度等于9.82 kPa。

2.2 耐静水压测试方法

2.2.1 按测试的方法分类

(1)实地测试。实地测试花费大,时间长,通常需半年左右的时间。实验期间,定期测试防水透湿整理后织物的防水性,从而得知其耐用性。虽然此种方法周期长,花费多,但测试所得数据准确。

(2)模拟测试。模拟测试必须有环境控制室。室中装有人工雨塔,可把水从10 m高处以450L/m2 ·h 的流量如暴雨般泄向人体模型,直径约为5 inln的水滴从顶部2000个孔中喷出,其速度约为40 km/h,达空气中最大雨滴速度的90%。通过调节,在大约2m2 的面积上可模仿程度不同的阵雨。在人体模型表面装满了传感器,目的是测定最终水透过的时间和位置以及其他指标。这种测试手段较实地测试所需时间大为缩短,数天内便可完成,但花费较高。

(3)实验室测试。与实地测试和模拟测试相比较,实验室测试花费少,时间短,能够得到相对结果,较为实用。对防水透湿整理后织物防水性的测试可分为三类。第一类为静水压试验,如国内的YC312型水压仪、美国标准测试法ASTM D一751以及美国联邦标准测试法FED—STD一191A 5512所用的牧林(Mullen)水压测试仪。第二类是喷淋试验,即从一定的高度和角度向待测织物连续滴水或喷水,可测定水从织物被淋侧浸透到另一侧所需的时间,也可测定经过一定的时间后试样吸收的水量或观察试样的水渍形态。国内的 ISO 4920防雨性能测试即采用此原理。

2.2.2 按加压的形式分类

(1)动态法。在织物的一面不断增加水压,测定直至织物另一面出现规定数量水滴时,织物所能承受的静水压。

(2)静态法。在织物的一面维持一定的水压,

测定水从一面渗透到另一面所需的时间。

2.2.3 按能承受静水压值的大小分类

(1)低压测试方法。标准测试方法有中国国家标准 GB/74744—1997《纺织织物抗渗水性测定静水压试验》;中国行业标准FZ/T01004—1991《涂层织物抗渗水性测定静水压试验》中的低压法;加拿大标准(CGSB)- 4.2No.26.3—1995《纺织织物抗渗水性测定静水压试验》;国际标准ISO1420—1987《橡胶和塑料涂层织物抗渗水性测定静水压试验》;日本工业标准JIS L一1092((纺织品抗水性静水压试验A》;美国纺织化学家和染色家协会标准AATCC 127(纺织品抗水性静水压试验》;美国标准测试法(或美国材料实验协会标准)ASTM D751— 1995(涂层织物抗水性测定B》等方法。

(2)高压测试方法。标准测试方法有FZ/T 01004 — 1991《涂层织物抗渗水性测定静水压试验》中的高压法;ISO 1420—1987~橡胶和塑料涂层织物抗渗水性测定静水压试验》;JIS L一1092(纺织品抗水性静水压试验B》;ASTM D751—95《涂层织物抗水性测定程序 A》;美国联邦标准测试法FED—STD一191A 5512和 ASTM D3393((涂层织物防水性标准说明》等方法。 


2.3 、耐静水压测试仪


符合标准:

GB/T 4744 ;AATCC 127 ;ERT 120-1 160-0;BS EN20811/3321/3424;AFNOR G07-057;ISO 811;JIS L1092A;JIS L1092.B-a;JIS L1092 B-b;ASTM F903C;ASTM F1670;ASTM F1671;EN 1734;ISO 1420;FZ/T01004


适用范围:

户外运动服装防水测试,雨伞测试,防水面料测试;冲锋衣、医用防护服防护材料透液性,透血性测试。采用动态测试,静态测试和自定义程序法测试,用来检测纺织品在一定压力下的拒水性能。试样被固定在标准规定面积的测试区域上,通过空压机将0-5bar的空气加入一个充满蒸馏水的水罐中,水罐连接测试头,将一定的压力传递给试样。压力曲线实时显示在操作屏幕上,内置各种测试标准,方便用户使用。


产品详细:

1、7英寸彩屏, 电容式触摸屏,多点式触控操作系统,方便操控,测试结果可以通过Wifi发送到电脑或者直接发送给客户,也可以保存到SD卡;

2、简洁方便的双气动测试夹具设计,提供更开阔的观察视野;同时还能提供超强的夹持力,即使高压力下,水也不从侧边渗漏;

3、内置储水罐自动供水,内置水位传感器,可以自动加水到测试水位;

4、高精度压力传感器和压力控制系统,测试精度高,测试范围广;

5、多种压力单位选择(mbar/kPa/Pa/cm w.c /mm w.c),满足标准要求并符合用户习惯;

6、压力上升速率按照标准数据选择,也可自定义上升速率(超出最大限制5000mbar会提示选择压力超标以保证操作安全);

7、可设置压力告警或时间告警,节省操作人员的观察时间,达到告警条件进行声响提示;

8、除内置的标准外,用户也可选择自定义模式设置参数进行测试;

9、LED柔光照明系统,数字调节照明亮度;

10、测试软件配置各种测试标准,方便用户使用;

11、可选配功能强大的上位机软件,提供试验录像回放功能,同步测试数据、压力曲线和录像,精准定位水珠测出布面的压力值,彻底杜绝人眼观测误差。


技术参数:

1、测试压力:0-5000mbar(5000cmW.G)

2、压力精度: 分辨率0.1 mbar

3、测试面积:100cm?(可选10cm?,19.63cm?,26cm?,28cm?)

4、压力增长速率:可根据标准选择,也可输入指定数值

5、测试单位可选(mbar/kPa/Pa/cm w.c /mm w.c)

6、样品最大厚度:40mm

7、压缩空气要求: 6-8 bar (清洁干燥空气)

8、报警时间: 0- 9,999 min(可根据压力或时间设置)

9、气动夹具


基本配置:

1、主机1台

2、测试头 100 cm? 1套

3、自动分析软件 1套

4、上位机测试软件(选配) 1套

测试原理:

通过动态测试,静态和程序三种测试方法,测试试样被固定在标准规定的测试区域上。气压控制把0-5bar的气压到一个蓄满了蒸馏水的内置式水箱中。水箱连接着一个测试头。测试开始后,测试压力便开始自动控制。 


3 织物耐水压性能的影响因素

防水透湿织物防水指标的高低取决于如下几个方面的因素。

(1)织物的紧度。纱线之间距离的增大将直接影响耐水压的高低。一般织物结构越紧密,其抗渗水性能越好。

(2)涂层膜孔径的大小。膜的孑L径越大,涂层织物的耐静水压性能越差。

(3)接触角0的大小。当0>90。时,织物具有拒水性能,此时随着0的增大,织物的耐水压值也相应有所增加。

(4)涂层厚度。涂层太薄,涂层剂在表面不易连续成膜,涂层织物的耐水压能力降低;涂层厚,织物的耐水压能力提高。

(5)织物的厚度。织物越厚,湿阻越大,耐水压值越大。

(6)纱线的粗细。对于吸湿性好的纤维织成的紧密织物来说,由于毛细效应的存在,减小纱线半径.可提高织物的抗渗水性。

(7)经纬纱线性能的好坏。受到水压的作用,弹性好的经纬纱易伸长,从而导致相邻经纬纱间隙的形成,水珠较易从中渗过,使得织物耐水压值降低。

(8)涂层质量。要求整个布面均匀,具有一定的牢度。涂层质量越好,抗渗水性能越好。


4 防水透湿织物的发展前景

防水透湿织物的加工正处于技术完善与产品迅速发展阶段。展望未来,防水透湿织物性能提高与产品开发的研究将主要从三个方面展开。一是随着高分子材料的发展,研究采用新型的互穿网络聚合物、离子型聚合物、高度支化聚合物、枝状聚合物等材料研制各种类型的含有化学微孔的防水透湿薄膜。二是随着加工设备的不断更新,研究从物理形态方面提高防水透湿织物的性能,如开孔率更高、孔隙更均匀、厚度更薄的防水透湿薄膜,以及这些薄膜复合组成的各种功能的双组分、多组分薄膜;各种不同结构、细度、性能的纱线织成的不同组织、表面形态的高密防水透湿织物。三是研制各类特种防水透湿织物。


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