织物透湿性测试方法的比较.pdf

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1、第2 9 卷第8 期 2 0 0 8 年8 月 纺织学报 J o u m a lo fT e x t i l eR e s e a r c h V 0 1 2 9N o 8 A u g 2 0 0 8 文章编号：0 2 5 3 9 7 2 1 【2 0 0 8 ) 0 8 0 0 4 5 0 4 织物透湿性测试方法的比较 黄建华1 ( I 武汉科技学院纺织与材料学院。湖北武汉 钱晓明2 4 3 0 0 7 3 ；2 天津工业大学纺织学院，天津3 0 0 1 6 0 ) 摘要测量织物透湿性的方法有多种，它们在测量原理、测试条件和测量参数方面不一样。为比较各方法的特 点，采用5 种测试方法用于评价

2、6 种不同织物的透湿性能。试验结果表明采用干燥剂倒杯法测得的透湿量最高， 其次分别为新测试方法、倒杯法、正杯法。另外，新测试方法和出汗防护热板仪、倒杯法及干燥剂倒杯法有很好的相 关性，由于该方法具有测试时间短、重复性好、灵敏度高、所需斌样小的特点，可用于对织物透湿性的E t 常质量控制。 关键词织物；透湿性；测试方法；比较 中图分类号：T S1 0 1 9 2文献标识码：A C o m p a r i s o no ft e s tm e t h o d sf o rm e a s u r i n gw a t e rv a p o rp e r m e a b i l i t yo ff a

3、 b r i c s H U A N GJ i a n h u a 。，Q I A NX i a o m i n 9 2 ( 1 S c h o o lo fT e x t i l ea n dM a t e r i a l ，W u h a nU n i v e r s i t yo fS c i e n c ea n dE n g i n e e r i n g ，W u h a n ，H u b e i4 3 0 0 7 3 ，C h i n a ； 2 S c h o o lo fT e x t i l e s ，T i a ，狮P o l y t e c h n i cU n i v

4、 e r s i t y ，T i a n j i n3 0 0 1 6 0 ，C h i n a ) A b s t r a c tA tp r e s e n t ，t h e r ea r ev a r i e t i e so ft e s tm e t h o d sa v a i l a b l ef o rm e a s u r i n gw a t e rv a p o rp e r m e a b i l i t yo f f a b r i c s T h e yd i f f e ri nm e a s u r i n gp r i n c i p l e s ，t e

5、s tc o n d i t i o n s ，a n dm e a s u r e m e n tp a r a m e t e r s F i v et e s tm e t h o d s w e r ee m p l o y e dt oe v a l u a t et h ew a t e rv a p o rp e r m e a b i l i t yo fs i xd i f f e r e n tf a b r i c s T h et e s tr e s u l t si n d i c a t e dt h e w a t e rv a p o rt r a n s m

6、 i s s i o nr a t eo b t a i n e db yt h ed e s i c c a n ti n v e r t e dc u pm e t h o dW a st h eh i g h e s t ，f o l l o w e db yt h e n e wt e s tm e t h o d ，t h ei n v e r t e dc u pm e t h o d ，a n dt h eu p t i g h tc u pm e t h o d I na d d i t i o n ，t h ed a t ao b t a i n e db yt h e n

7、e wt e s tm e t h o d 眦i ng o o da g r e e m e n tw i t ht h o s eo b t a i n e db y s w e a t i n gg u a r d e dh o t p l a t e ，i n v e r t e dc u p m e t h o d ，a n dd e s i c c a n ti n v e r t e dc u pm e t h o d S i n c et h i st e s tm e t h o do f f e r ss h o r tt e s tt i m e ，g o o dr e p

8、 e a t a b i l i t y ， h i g hs e n s i t i v i t ya n ds m a l ls a m p l es i z e i ti sav e r yu s e f u l t o o lf o rr o u t i n e l yt e s t i n gw a t e rv a p o rp e r m e a b i l i t yo f f a b r i c sf o rq u a l i t yc o n t r o li nt e x t i l ep l a n t s K e yw o r d sf a b r i c ；w a

9、t e rv a p o rp e r m e a b i l i t y ；t e s tm e t h o d ；c o m p a r i s o n 织物的透湿性是服装热舒适性评价的重要内 容。人们较为熟悉的评价织物透湿性的测试方法是 透湿杯法。透湿杯法可分为蒸发法和吸湿法以。 蒸发法和吸湿法又可分为正杯法和倒杯法。织物和 服装生产厂家倾向于用透湿量来评价织物的透湿 性，而研究人员和生理学家更喜欢用织物对蒸发传 热的阻力评价水蒸气通过织物向环境转移的能力。 织物的蒸发阻抗可用出汗防护热板仪来测定。为了 测试蒸发阻抗，多孔测试板和周围热护板被防水透 湿薄膜所覆盖，蒸馏水从热板底部喂入，然

10、后将试样 放置在薄膜上，将热板加热到3 5 ，织物的蒸发阻 抗通过保持热板在这一温度所需要的功率来表 征1 3 - 4 3 。 上述各种测试方法由于测量原理不同，采用的 测试条件( 温度、湿度和风速) 和测量参数不同，测得 的结果也不一样。为此，本文对这些测试方法的测 试结果进行比较，研究它们之间的相互关系。 1实验方法 1 1 测试试样 选择4 种防水透湿织物和2 种普通织物作为试 收稿日期：2 0 0 7 0 8 1 6修回日期：2 0 0 8 0 2 2 7 基金项目：湖北省教育厅优秀中青年人才项目( Q 2 0 0 8 1 7 0 4 ) 作者简介：黄建华( 1 卅) ，男，副教授。博

11、士。主要研究方向为服装舒适性。E m a i l ：k s u h u a n g y a h o o e o m c n 。 万方数据 PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkR to remove the watermark 4 6 纺织学报第2 9 卷 样进行透湿量测试，其面密度、厚度见表1 。厚度依 据G B T3 8 2 0 1 9 9 7 ，用Y G ( B ) 1 4 1 D 织物厚度仪测 定。 表1 试样规格和物理性能 T a b I S p e c i f i c a t i o na n dp h

12、 y s i c a lc h a r a c t e r i s t i c so fs a m p l e s 1 2 测试方法 1 2 1 正杯法 按照A S T ME 9 6 方法B 的规定，透湿量的测试 在一个测试箱内进行，测试箱的空气温度为2 3 ， 相对湿度为( 5 0 2 ) ，风速为2 8m s 。测试时，往透 湿杯内倒入一定量的蒸馏水，将直径为7 4c m 圆形 试样的测试面向下放置在透湿杯上，将试样固定好。 然后在天平上称量，精确至0 0 0 1g ，将其放入测试 箱内，2h 后，再次称量。试样的透湿量按式( 1 ) 计算： G w 。，= 2 丁4 A 百m ( 1 )

13、 式中：G w 。，为试样的透湿量，g ( m 2 d ) ；A m 为透湿杯 2 次质量之差，g ；A 为实样的实验面积，m 2 ；t 为实验 时间，h 。 1 2 2 倒杯法 依据A S T ME 9 6 方法B W ，采用倒杯法测定所选 试样的透湿量。先用一层聚四氟乙烯微孔薄膜封在 透湿杯口，再将织物试样盖在薄膜上。倒杯法的测 试条件和杯子的准备与正杯法相同，只是杯子处于 倒置状态。试样透湿量也按式( 1 ) 计算。 1 2 3 干燥剂倒杯法 根据国际标准I S O1 4 9 5 6 干燥剂倒杯法的测试 要求f 6 J ，先将1 0 0g 的醋酸钾溶入3 1g 的水中，配制饱 和的醋酸钾

14、溶液，该溶液的相对湿度在2 3 时为 2 3 。再将1 2 0g 饱和醋酸钾溶液倒入内径为8 5m m 的透明塑料测试杯中，用1 层聚四氟乙烯微孔薄膜 封在杯口，并用橡皮筋箍紧。将直径为1 8 0m m 的圆 形试样的测试面朝外包覆在试样支持箍的底部，支 持箍的内径为1 1 0m m 。在试样外面再放1 层直径 2 0 0l a i n 的聚四氟乙烯薄膜，并用橡皮环固定在支持 箍外侧的沟槽内。支持箍放置在水槽中的样品支撑 架上，调节支撑架上的螺杆高度，使试样随支持箍浸 入水下5m m 。测试温度为2 3 。在放测试杯之前， 支持箍应在样品支撑架上放置1 5m i n 。在杯口朝上 称完测试杯质

15、量后，将测试杯迅速倒置放入试样支 持箍上，1 5r a i n 后将测试杯取出，将其倒置过来并称 量。试样的透湿量由式( 2 ) 计算： G 。，= 9 _ 6 A 广m ( 2 ) 1 2 4 出汗防护热板仪 织物的透湿性也可用出汗防护热板仪测评4 。 出汗防护热板仪M 2 5 9 B 用于测量织物的蒸发阻抗。 热板上面覆盖一层防水透湿薄膜，将大小为0 3I n 0 3I l l 的试样放在薄膜上。蒸馏水从热板底部喂入， 热板表面温度稳定在3 5 ，以模拟人体出汗的情 况。出汗防护热板仪置于小型人工气候室内，室内 温度为3 5 ，湿度为4 0 ，空气流速为lm s 。当系 统处于稳定状态时，

16、由式( 3 ) 计算织物的蒸发阻抗： 。 A ( P 。一P 。) ，、 代“2 r 1 两 o j ， 式中：尺。为总蒸发阻抗，m 2 P a W ；P 。为测试板表面 温度下的饱和水蒸气压，P a ；P 。为气候室内空气的 水蒸气压，P a ；日为加热功率，W ；口，为加热功率修 正项，W 。 试样本身的阻抗按下式计算： R 。f = R 。一R 曲( 4 ) 式中：尺。为试样本身的蒸发阻抗，m 2 P a W ；R m 为仪 器常数，n 1 2 P a W ，可通过在热板上不放试样测试 得到。 1 2 5 新型测试方法 文献 7 报道了一种新的织物透湿性测试方法。 该测试法用防水透湿P

17、T F E 薄膜包覆透湿圆柱筒的 底部，形成饱和水蒸气的来源，使用干燥氮气流作为 载体，将透过织物的水蒸气带走。测试时往圆柱筒 内倒人一定量的蒸馏水，其水温由一热电偶测量。 在底座上刻有一浅槽，其两端分别与开在底座两侧 上的进气孔和出气孔连通，迸气孔连接流量控制器， 在浅槽上面放1 块不锈钢板，钢板中央有一长方形 孔，将待测试样置于钢板上并覆盖长方形孔，圆柱筒 位于钢板上，并用螺栓固定在底座上。测试室的温 度为2 0c c 。干燥氮气流通过流量控制器由底座的进 气孔流进，经过浅槽，即试样下方，最后由出气孔流 出，水蒸气在浓度差的驱动下由P T F E 薄膜经过试 样，扩散到氮气流中，通过检测出

18、口氮气流的相对湿 万方数据 PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkR to remove the watermark 第8 期黄建华等：织物透湿性测试方法的比较 4 7 度来确定试样的水蒸气扩散阻抗和透湿量。 2 测试结果 用以上5 种方法测试6 种试样的透湿性，结果 列于表2 。正杯法、倒杯法和干燥剂倒杯法给出被 测试样每平方米每天的透湿量，而出汗防护热板仪 用蒸发阻抗来评价试样的透湿性。新型测试方法不 仅给出试样的透湿量，而且用水蒸气扩散阻抗( R ，) 来评定试样的透湿性。可以看出，采用于燥剂倒杯 法测得的透

19、湿量最高，其次分别为新型测试方法、倒 杯法、正杯法。 这5 种测试方法的相关性见表3 。新型测试方 法得到的扩散阻抗和用出汗防护热板仪测得的蒸发 阻抗一一对应，新型测试方法得到的透湿量与由正 杯法、倒杯法及干燥剂倒杯法得到的透湿量一一对 应，将由出汗防护热板仪测得的蒸发阻抗的倒数与 由正杯法、倒杯法及干燥剂倒杯法得到的透湿量一 一对应。分别进行相关性分析。统计分析表明，新型 测试方法和出汗防护热板仪、倒杯法及干燥剂倒杯 法的相关系数分别为0 9 9 、0 9 9 、0 9 7 ，所以，新型测 试方法和传统的织物透湿性测试方法存在较高的一 致性。除了正杯法外，其他几种测试方法之间的相 关性都很好

20、。 表25 种测试方法测得的透湿性数据 T a b 2W a t e rv a p o rp e r m e a b i l i t yd a t ab yf i v et e s tm e t h o d s 3结果分析 正杯法测试时杯口朝上，水和织物之间有静止 空气存在，试样外表面也有空气层，水蒸气在静止空 气层中的扩散阻抗比较大哺J ，所以由正杯法得到的 透湿量最小。采用倒杯法时杯口朝下，水直接和试 样表面接触，消除了杯内空气层对水蒸气的扩散阻 力，因而测得的透湿量较正杯法大。由于新型测试 法使用干燥氮气流为载体将透过织物的水蒸气带 走，试样两面的水蒸气浓度差较其他方法要大，所以 用这种

21、测试方法得到的透湿量比倒杯法又大。在干 燥剂倒杯法测试过程中，试样两面都不与空气层接 触，因此，由干燥剂倒杯法测得的透湿量最高。 事实上，正杯法的测试条件与人体在静止和少 量运动状态下所穿服装的透湿性相近，这时人体出 汗较少。倒杯法、干燥剂倒杯法和新型测试方法更 接近于人体在剧烈运动状态下的透湿情况，此时人 体排出的汗液较多。出汗防护热板仪比较精确地模 拟织物紧贴人体皮肤所发生的传热传质过程，用于 测量不同类型织物对蒸发热传递的阻力，所以测试 值越低越好，当蒸发阻抗低于1 3m 2 P a W 时，该织 物被认为具有较好的透湿性旧1 。 依据A S T ME 9 6 ，正杯法主要用来评价水蒸气

22、扩 散阻抗较大材料的透湿性能，由于其测试装置简单， 被人们用来测量织物的透湿量。倒杯法起初是用来 测试防水织物的透湿性，由于干燥剂倒杯法和新型 测试方法的测试时间短，可用于纺织厂对产品透湿 性的日常控制。新型测试方法通过检测相对湿度的 变化确定织物的透湿量，受湿度传感器精度的限制， 在测量低透湿性织物时，其准确性不太理想。 ( 下转第5 1 页) 万方数据 PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkR to remove the watermark 第8 期韩建等：P L A 黄麻复合层压材料的降解性能分析 5 1 3

23、结论 4 C A OY M e c h a n i c a lp r o p e r t i e so fb i o d e g r a d a b l ec 。m p o s i t e s r e i o f o w e dw i t hk 唱鼬f i b e rb e f o r ea n da f t e ra l k a l i 1 ) 在不同p H 值的P B S 缓冲溶液降解过程中，P L A t r e a t m e n t C S h i b a t aS ，F u k u m o t oI P r o c e e d i n g o ft h e 黄麻复合材料的吸水率、质

24、量损失率随着降解时间的 3 4 t hT e x t i l eR e ”a r c hS y m p o s i u ma tM T F u j i ：T e ) 【t i l e 增加而增大，在4 0d 之后增加的幅度比较缓慢；在不同 M 8 。h “i 8 r ys o c i 科yo fJ a p a “，2 0 0 5 ：1 8 5 1 8 8 介质中的降解速率为弱碱性 弱酸性 中性。 5 H 8 “J 瓢“d y 伽”。“8 “i 。a 1b e h i 。“0 fb i o d 8 9 m d 8 b l e 2 ) P L A 黄麻复合材料的力学性能与P B S 缓冲溶P L

25、A ，J “。6 b e 。m p 0 8 i 伦8 C I I Y u a n LH x uGP 液的p H 值有依存性。在8 0d 的降解过程中，复合材P _ e e d i n g so f 恤3 5 “T e 砒脑s y m p H 8 “弘“傩。： 掣空兰竺譬竺兰嬖低，在警譬琴警! 复曼警翌竺苎 6 黄幕圣物降解i 料的弄发- - 与t r 应o ”用 J 纺织学报， 伸强度最终下降到2 0 左右，在酸性环境中下降到2 0 0 2 ，2 3 ( 3 ) ：7 6 7 7 2 5 左右，中性环境中下降到4 0 左右，即在缓冲 7 】徐安长，赵静娜潘志娟。等静电纺聚乳酸纤维毡 溶液中，复

26、合材料具有良好的降解性能。鞠滋鞋 的微观结构及力学行为2 0 0 7 ，2 8 ( 7 ) ：4 8 参考文献： 8 过秀人，筏蓑人承。J 乳酸医瘵。袋剞瑕境力允幻 I 二 M 日本：日本高分子刊行会，1 9 9 7 1 O k s m a n aK S k f i f v a r s bM ，S e l i n cJ N a t u r a lf i b r e s 鲢8 9 胡玉群，徐秀娟，韩建，等湿处理条件下聚乳酸纤维 r e i o f o w e m e n ti n p o l y h d i 。a c i d ( P L A ) c o m p o s i t e s J 的强度

27、损伤特性 J 纺织学报，2 0 0 6 2 7 ( 3 ) ：6 3 6 6 ，、c 0 哪瑚i 慨S c i ：c e 8 n d “n 0 1 。目加6 3 9 ：1 引7 - 1 3 2 4 1 0 刘磊，吴若峰聚乳酸类材料的水解特性 J 合成材 【2 N i s h i n oT 。H i r a o a K ，K o t e r aM K e n dr e i n f o r e e d 。 b i o d e 印l d a b l ec 。m p o s i t e J C o m p o s i t 船S c i e n c e d 料老化与应用，2 0 0 6 2 5 ( 1

28、) ：4 4 4 9 T e c h n o l o 科，2 0 0 3 ，6 3 ( 9 ) ：1 2 8 1 1 2 8 6 1 1 韩建，徐国平，袁利华P w 黄麻多层复合材料的m 3 S h i b a t aS ，C Y ，F u k u m 。t oI E 胝to fi a g 粕鸵f i b e r 。n 艺优化及力学性能分析 J 纺织学报，2 0 0 7 ，2 8 ( 1 1 ) ： t h ef l e x u r a lp r o p e r t i e so fb i o d e g r a d a b l ec o m p o s i t e s J 4 0 4 4 (

29、 上接第4 7 页) t r a n s m i s s i 。no fm a t e r i a l sIs 4结束语 3 F M T0 1 0 2 9 - - 1 9 9 3 纺织品稳态条件下热阻和湿阻的 !测定 s ， 用5 种织物透湿性测试方法评价6 种不同织物 4 1 S o 1 1 0 譬- ：9 9 争，。T e x t i 1 e - p h y s i o l o g i c a 1 抵： 的透湿性能。实验结果表明，采用正杯法测得的透 8 t e a d y 舭。d i t i o 璐( a t 啦g I l a r d e dh o t p l a t e 湿量最低，其次分

30、别为倒杯法、新型测试方法、干燥 矧) s 】 剂倒杯法。新型测试方法和出汗防护热板仪、倒杯 5 G B T3 8 2 0 - - 1 9 9 7 纺织品和纺织制品厚度的测定 S 法以及干燥剂倒杯法的相关性很好。由于新型测试 i6 I S O1 5 4 9 6 2 0 0 4 T e x t i l e s - m e a s u r e m e n to fw a t e rv a p o u r 方法具有测试时间短、重复性好、灵敏度高、所需试 p e m 地8 b 1 吣o l 惋x n 地妇t h ep u r p 嘁dq 弧垃哆 样小的特点，可用于织物和服装生产厂家在产品透i 7 詈嚣。

31、s 袅物透湿性测试新方法 J 纺织学报， 湿性方面的评价及质量控制。 2 0 0 7 , 2 8 ( 1 0 ) ：3 0 一3 7 参考文献： 1 芸篙主薹毳茎至羔量篮意譬斛的传 1 G B T1 2 7 0 4 - - 1 9 9 1 织物透湿量测试方法：透湿杯【9 H u a n gJ i a n h u a R e v i e w0 ft e s tm e t h o d sf o rm e a s u r i n gw a m r 法 s v a p o rt r a n s f e rp r o p e r t i e so ff a b f i e s J C e l l u l a rP o l y m e m ， 2 A S T ME 9 6 一1 9 9 5 S t a r t d a r dt e s tm e t h o d sf o rw a r e rv a p o r 2 0 0 7 ，2 6 ( 3 ) ：1 6 7 1 9 1 万方数据 PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkR to remove the watermark