透濕性測試方法介紹與影響因素分析
透濕率(WVT)的定義
在試樣二面保持規(guī)定的溫濕度條件下;規(guī)定時間內垂直通過單位面積試樣的水蒸汽質量。以克每平方米小時(g/m2.h)或者克每平方米24小時(g/m2.24h)
透濕度(WVP)的定義
在試樣二面保持規(guī)定的溫濕度條件下;單位水蒸汽壓差下,規(guī)定時間內垂直通過單位面積試樣的水蒸汽質量。以克每平方米帕斯卡小時(g/m2.Pa.h)
透濕性測試的幾種方式
方式一:吸濕(干燥劑)法
將吸濕性干燥劑(無水氯化鈣)顆粒(0.63~2.5mm)置于160℃烘箱中干燥3h,使干燥劑保持100%的干燥。將干燥劑置于試驗杯中,使其低于試樣4mm左右。將試樣正杯放置于測試儀器之中;經過約1小時的測試調濕時間,稱重,測試一段時間之后,再次稱重。以二次稱量的重量差運用于公式之中,得出該樣品的透濕率。
上述方式依據國家標準進行描述。
方式二:蒸發(fā)(正杯水法)法
采用量筒注入與試驗條件相同溫度的水;水的用量根據各標準要求。將試驗樣品裝于測試杯上;并正杯放置于測試儀器中;平衡一段時間后稱量,得到初始重量,再測試一段時間后,再次稱重。以二次秒量的質量差運用于公式之中,得出該樣品的透濕率。
上述方式依據國家標準進行描述。
方式三:蒸發(fā)(倒杯水法)法
采用量筒注入與試驗條件相同溫度的水;水的用量根據各標準要求。將試驗樣品裝于測試杯上;并倒杯放置于測試儀器中;平衡一段時間后稱量,得到初始重量,再測試一段時間后,再次稱重。以二次秒量的質量差運用于公式之中,得出該樣品的透濕率。
上述方式依據國家標準進行描述。
方式四:醋酸鉀法
在試驗杯中注入飽和醋酸鉀溶液,約點杯子高度的2/3;再將試樣封于試驗杯品處,倒置于測試水槽中。稱取測試前試驗杯的總體質量與15分鐘之后試驗杯的總體質量。
上述方式依據JISL1099標準進行描述。
一、設備因素
透測性測試的主體參數(shù)為溫度、濕度、風速。
A、風速–試樣杯表面風速差異
現(xiàn)市面上各廠家所提供的透濕性測試儀,試樣杯數(shù)量均存在較大差異。試樣杯有些廠家可達到8個之多,那如何保證這8個試樣杯表面的風速達到均恒一致性,成為設備的設計難點。風速是直接影響測試結果的主要參數(shù),如同一個樣品的三個測試樣,表面風速無法達成一致,那會直接影響平行測試樣的測試結果無法平行。平行差異過大的設備個人認為無法執(zhí)行此項測試。
B、風速–各設備間的風速設定差異
不同的品牌的設備,對風速的設計都不盡相同。有些采用水平葉輪平行送風設計;有些采用風扇送風,再通過設計箱體,使風在試驗箱體內循環(huán);我暫且叫它扇面送風吧。個人認為水平送風系統(tǒng),再將處于水平送風的同一水平面上,這樣可使各小樣的表面風速達到一致。而扇面送風系統(tǒng),無法樣品怎么放置,各小樣表面風速均無法達到一致,平行測試的平行試樣結果會較差一些。
C、風速–風速計的使用與校準
有部分設備廠家會隨設備一起,給一個測量風速的的風速計;用于測量或者校準設備內風速是否達到標準要求。也有很多設備廠家,直接將風速設定好,無需試驗者自行調節(jié)風速。由于風速計的計量單位屬于氣象部門,所以很少看到有試驗室自行校準風速的行為。但設備在使用一段時間或者維修過后,其設定風速可能會發(fā)生改變。這樣設備內的實際風速將不得而知,試驗者無法知道設備的風速是否符合標準要求,與標準的偏差是多少。這也是某些試驗室測試結果差異較大的原因之一。
二、干燥劑的影響
A、氯化鈣的潮解
氯化鈣是雖說具有強效吸濕劑,但其吸濕潮解后會在表面形成六水氯化鈣保護層,阻止了內部氯化鈣的吸濕性。所以氯化鈣顆粒的大小會影響其吸濕的效果,國家標準規(guī)定氯化鈣的顆料大小為:0.63~2.5mm,并規(guī)定在環(huán)境平衡后,將氯化鈣上下?lián)u均,目的就是防止氯化鈣的潮解對測試結果的影響。
B、氯化鈣的用量
氯化鈣的用量決定其與試樣間的靜止空氣層的大小,氯化鈣在工作時,首先需要的就是將其與試樣間的空隙水份吸除,使用達到100%干燥,與試樣外界形成水蒸汽的壓差。其間的空氣層對水蒸汽傳遞的影響也是十分巨大的。
C、靜止空氣層
在正杯法測試中,測試用水的蒸發(fā)首先要通過靜止空氣層;而靜止空氣層會有一定的濕阻;對透濕性測試結果的影響較大。所以GB/T12704.2附錄B中規(guī)定了消除靜止空氣層的影響,對測試結果實行修正的方法。那么我們在測試過程中,就需要使用與標準規(guī)定相一致的試驗杯,并放入標準規(guī)定的試驗用水量。以使杯內的靜止空氣層保持一致。從而保證這平行樣的測試結果的平行性。
三、樣品與試杯的密封性
在測試倒杯水法中,試樣的密度性是不可較少的重要內容。對于大多數(shù)樣品而言,密封不是個問題,但對于少數(shù)復合性面料可能存在密封困難的問題。密封性差的樣品會存在測試過程中,面料會被潤濕、擴散。在試驗杯邊緩處形成滴水、潤濕表面面料的現(xiàn)象。這類現(xiàn)象產生之后,風速會帶走表層面料的潤濕部分的水份。而并非是水份通過透濕涂層或透濕膜所產生的透濕量。這樣的測試結果往往比其真實的透濕量大很多很多,且每次測試結果差異都很大,無法找到測試樣的真實值。這樣的也結果對生產者而言也失去其測試的目的。
四、測試樣品的有效性
測試透濕的樣品要具有代表性,且樣品不能有折痕、破洞、涂層織物不能有明顯的厚度不勻的現(xiàn)象。這些都是不經意間會影響測試結果的主要因素,尤其是涂層織物的厚度不勻、涂層時秘產生的氣泡,這個很多時候是無法用肉眼觀察到的,容易被試驗者忽略。
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