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(shí)間內(nèi)垂直通過單位面積試樣的水蒸汽質(zhì)量。以克每平方米小時(shí)(g/m2.h)或者克每平方米24小時(shí)(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(shí)間內(nèi)垂直通過單位面積試樣的水蒸汽質(zhì)量。以克每平方米帕斯卡小時(shí)(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(yàn)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(jīng)過約1小時(shí)的測試調(diào)濕時(shí)間,稱重,測試一段時(shí)間之后,再次稱重。以二次稱量的重量差運(yùn)用于公式之中,得出該樣品的透濕率。
上述方式依據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行描述。
方式二:蒸發(fā)(正杯水法)法
采用量筒注入與試驗(yàn)條件相同溫度的水;水的用量根據(jù)各標(biāo)準(zhǔn)要求。將試驗(yàn)樣品裝于測試杯上;并正杯放置于測試儀器中;平衡一段時(shí)間后稱量,得到初始重量,再測試一段時(shí)間后,再次稱重。以二次秒量的質(zhì)量差運(yùn)用于公式之中,得出該樣品的透濕率。
上述方式依據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行描述。
方式三:蒸發(fā)(倒杯水法)法
采用量筒注入與試驗(yàn)條件相同溫度的水;水的用量根據(jù)各標(biāo)準(zhǔn)要求。將試驗(yàn)樣品裝于測試杯上;并倒杯放置于測試儀器中;平衡一段時(shí)間后稱量,得到初始重量,再測試一段時(shí)間后,再次稱重。以二次秒量的質(zhì)量差運(yùn)用于公式之中,得出該樣品的透濕率。
上述方式依據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行描述。
方式四:醋酸鉀法
在試驗(yàn)杯中注入飽和醋酸鉀溶液,約點(diǎn)杯子高度的2/3;再將試樣封于試驗(yàn)杯品處,倒置于測試水槽中。稱取測試前試驗(yàn)杯的總體質(zhì)量與15分鐘之后試驗(yàn)杯的總體質(zhì)量。
上述方式依據(jù)JISL1099標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行描述。
一、設(shè)備因素
透測性測試的主體參數(shù)為溫度、濕度、風(fēng)速。
A、風(fēng)速--試樣杯表面風(fēng)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(dá)到8個(gè)之多,那如何保證這8個(gè)試樣杯表面的風(fēng)速達(dá)到均恒一致性,成為設(shè)備的設(shè)計(jì)難點(diǎn)。風(fēng)速是直接影響測試結(jié)果的主要參數(shù),如同一個(gè)樣品的三個(gè)測試樣,表面風(fēng)速無法達(dá)成一致,那會(huì)直接影響平行測試樣的測試結(jié)果無法平行。平行差異過大的設(shè)備個(gè)人認(rèn)為無法執(zhí)行此項(xiàng)測試。
B、風(fēng)速--各設(shè)備間的風(fēng)速設(shè)定差異
不同的品牌的設(shè)備,對風(fēng)速的設(shè)計(jì)都不盡相同。有些采用水平葉輪平行送風(fēng)設(shè)計(jì);有些采用風(fēng)扇送風(fēng),再通過設(shè)計(jì)箱體,使風(fēng)在試驗(yàn)箱體內(nèi)循環(huán);我暫且叫它扇面送風(fēng)吧。個(gè)人認(rèn)為水平送風(fēng)系統(tǒng),再將處于水平送風(fēng)的同一水平面上,這樣可使各小樣的表面風(fēng)速達(dá)到一致。而扇面送風(fēng)系統(tǒng),無法樣品怎么放置,各小樣表面風(fēng)速均無法達(dá)到一致,平行測試的平行試樣結(jié)果會(huì)較差一些。
C、風(fēng)速--風(fēng)速計(jì)的使用與校準(zhǔn)
有部分設(shè)備廠家會(huì)隨設(shè)備一起,給一個(gè)測量風(fēng)速的的風(fēng)速計(jì);用于測量或者校準(zhǔn)設(shè)備內(nèi)風(fēng)速是否達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求。也有很多設(shè)備廠家,直接將風(fēng)速設(shè)定好,無需試驗(yàn)者自行調(diào)節(jié)風(fēng)速。由于風(fēng)速計(jì)的計(jì)量單位屬于氣象部門,所以很少看到有試驗(yàn)室自行校準(zhǔn)風(fēng)速的行為。但設(shè)備在使用一段時(shí)間或者維修過后,其設(shè)定風(fēng)速可能會(huì)發(fā)生改變。這樣設(shè)備內(nèi)的實(shí)際風(fēng)速將不得而知,試驗(yàn)者無法知道設(shè)備的風(fēng)速是否符合標(biāo)準(zhǔn)要求,與標(biāo)準(zhǔn)的偏差是多少。這也是某些試驗(yàn)室測試結(jié)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(qiáng)效吸濕劑,但其吸濕潮解后會(huì)在表面形成六水氯化鈣保護(hù)層,阻止了內(nèi)部氯化鈣的吸濕性。所以氯化鈣顆粒的大小會(huì)影響其吸濕的效果,國家標(biāo)準(zhǔn)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(jié)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(shí),首先需要的就是將其與試樣間的空隙水份吸除,使用達(dá)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(huì)有一定的濕阻;對透濕性測試結(jié)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(jié)果實(shí)行修正的方法。那么我們在測試過程中,就需要使用與標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定相一致的試驗(yàn)杯,并放入標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的試驗(yàn)用水量。以使杯內(nèi)的靜止空氣層保持一致。從而保證這平行樣的測試結(jié)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(nèi)容。對于大多數(shù)樣品而言,密封不是個(gè)問題,但對于少數(shù)復(fù)合性面料可能存在密封困難的問題。密封性差的樣品會(huì)存在測試過程中,面料會(huì)被潤濕、擴(kuò)散。在試驗(yàn)杯邊緩處形成滴水、潤濕表面面料的現(xiàn)象。這類現(xiàn)象產(chǎn)生之后,風(fēng)速會(huì)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(chǎn)生的透濕量。這樣的測試結(jié)果往往比其真實(shí)的透濕量大很多很多,且每次測試結(jié)果差異都很大,無法找到測試樣的真實(shí)值。這樣的也結(jié)果對生產(chǎn)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(jīng)意間會(huì)影響測試結(jié)果的主要因素,尤其是涂層織物的厚度不勻、涂層時(shí)秘產(chǎn)生的氣泡,這個(gè)很多時(shí)候是無法用肉眼觀察到的,容易被試驗(yàn)者忽略。
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