防水透湿织物透湿性能测试分析

目前市场主流的防水透湿织物为涂层织物和贴膜织物。为比较其产品透湿性能优劣，根据 GB/T 12704.1—2009《纺织品 织物透湿性试验方法 第 1 部分：吸湿法》和 GB/T 12704.2—2009《纺织品 织物透湿性试验 方法 第 2 部分：蒸发法》对 3 种主流防水透湿织物的透湿性能进行测试和比较。GB/T 12704.2—2009 又根据试验组合体的放置方式将蒸发法分为正杯法和倒杯法。对高透湿量织物，倒杯法能消除因水蒸气压差的变化而引起的试验误差。

1    试验

1.1  试验原理

将盛有干燥剂或一定温度蒸馏水并封以织物试样的透湿杯置于规定温度和湿度的密封环境中，根据一定时间内透湿杯质量的变化计算试样透湿率。

1.2  试验方法 

分别用吸湿法和蒸发法 ( 正杯法和倒杯法 ) 测试织物正反两面的透湿率，每种试样取 3 组代表性试样，取其平均值。根据上述原则对不同织物及同一织物的不同测试面透湿率数据进行分析比较。

1.3  试验条件

GB/T 12704.1—2009 采用温度为 38 ℃，相对湿度为 90%，透湿杯中所盛物质为无水氯化钙；GB/T 12704.2—2009 采用温度为38 ℃，相对湿度为 50%，透湿杯中所盛物质为三级水。

1.4  试样 

本文选用3种主流防水透湿织物试样进行透湿性能试验，试样见图 1。试样来源于济南市交警大队招标样品，每种试样大小 1m×1m 左右， 裁样时采用梯形取样（取自不同的经纬纱），并避开褶皱处。织物具体规格见表 1。

1.5  试验仪器 

YG(B)216- Ⅱ型织物透湿量仪（温州大荣纺织仪器有限公司）。

2    结果与讨论

2.1  试验结果 

3 种防水透湿织物透湿率测试结果见表 2。 

2.2  分析与讨论

（1）横向分析由表2 数据可得，1# 试样采用倒杯法得到透湿率数值最高达到 8.72×103g/（m2·24h），其次是吸湿法，再次是正杯法，2# 试样透湿率最高值与最低值数据相差最大，达到1.52×104g/（m2·24h）。 同一块面料，选用不同的测试方法得出的透湿率数值高低不同，透湿率的高低排序也不尽相同，但三者有一个共同趋势，即：采用倒杯法得到透湿率数值最高，并且 3 种试样均是倒杯法测试结果满足了 GB/T 21655.1—2008 的技术要求，达到 8000 g/（m2·24h）以上。 不同测试方法下透湿率数值有差异是方法原理存在差异所导致，采用吸湿法时，空气中水蒸气由透湿杯外浓度高的那一侧向浓度低的一侧传递，氯化钙不断地吸收水分子就不断促进水蒸气浓度差的形成。正杯法时则是水蒸气由透湿杯内浓度高的那一侧透过织物向透湿杯外侧传递，而倒杯法测试试样时，水与织物直接接触能产生较高的渗透压，加大水蒸气的透过量，其作用力要大于前两者的浓度差，使倒杯法透湿率数值最高。 

（2） 纵向分析 由表 2 数据可得，采用吸湿法与正杯法时，1# 试样透湿率数值最高，其次是 2#，再次是3#；采用倒杯法时，2# 试样透湿率数值最高，其次是3#，再次是 1#。

从试样的复合方式及透湿机理进行分析： 由于1# 织物薄膜本身没有孔隙，透湿主要通过薄膜亲水特性来实现，借助氢键和其他分子间力，在高湿度一侧吸附水分子，后传递到低湿度一侧解析的作用来实现透湿的功能，这种吸附解析作用在靠蒸汽压差实现透湿的吸湿法和正杯法中得到了很好的利用，从试验结果看其作用力超过了本文2# 试样与 3# 试样的微孔透湿，而在倒杯法中， 水的渗透压对织物透湿起到了非常重 要的作用，1# 试样的薄膜无孔使其在靠渗透压为主的倒杯法中透湿率低于 2# 试样与 3# 试样的微孔透湿。 2# 试样透湿性主要通过薄膜上允许水蒸气分子扩散和对流的微孔来获得。3# 织物透湿机理与 2# 织物基本相似，但由于 3# 涂层织物封掉了织物大部分孔隙，涂层孔隙一般又低于本文 2# 试样代表的高透湿薄膜，所以在吸湿法和蒸发法中，2# 试样透湿率均高于 3# 试样透湿率。

3    结论 

从原理来说，正杯法和吸湿法相比倒杯法更能较好地模拟人体穿着时的实际情况，所以总的来说， 1# 试样代表的“面布+ 膜 + 里布”的防水透湿复合布透湿效果还是比较理想的。

需要特别指出的是，检测人员应该注意定期检查仪器运行状态，确保仪器内部的实际温湿度与仪器自身显示的温湿度差异在标准允许范围之内，也可借助实验室间比对或者能力验证等手段，结合比对结果进行分析改进以确保透湿率测试结果的准确性。