下载文档原格式
一、防水透湿性面料介绍当你去登山的时候，冷不丁会下雨，总不能撑着雨伞上山吧。
爬山又是一项非常消耗体力的运动，出大量的汗水，而山上的温度一般都很低，总不能把衣服脱掉吧。
那么，怎么样才能一下解决这类问题呢？实际上，人们很早就在研究这个问题了，那就是穿一件既防水又能透湿的衣服。
（平时人们常称它为透气织物，但不是空气中的气体，而是汗水蒸发出来的蒸汽）。
具体来讲，防水透湿织物是指水在一定压力下不浸入织物，而人体散发的汗液却能以水蒸气的形式通过织物传导到外界，从而避免汗液积聚冷凝在体表与织物之间以保持服装的舒适性，它是一种高技术、独具特色的功能性织物。
防水对于普通面料工作者来说并不是什么难题，关键是如何实现透湿。
下面，我们从防水透湿织物的种类来深入了解一下它。
一、通过纤维来实现透湿1、文泰尔织物。
最早的防水透湿织物是著名的文泰尔(Ventile)织物。
它是上世纪40年代由英国的Shirley 研究所设计的，选用埃及长绒棉的高支低捻度纯棉纱高密重平组织织物，最初主要用于第二次世界大战期间的英国空军飞行员的防寒抗浸服。
当织物干燥时，经纬纱线间的间隙较大，大约10微米，能提供高度透湿的结构；当雨或水淋织物时，棉纱膨胀，使得纱线间的间隙减至3～4 微米，这一闭孔机制同特殊的拒水整理相结合，保证织物不被雨水进一步渗透。
目前该类面料早已被其它防水透湿面料所取代。
2、Coolmax类面料。
杜邦、日本东丽等国际大公司研究的通过纤维内部制造出孔道的方式实现将汗水排出体外，也就是市场上的吸湿排汗面料。
该类纤维生产技术集中在这类国际大公司手上，价格相对较高，难以成为市场的主流。
二、通过涂层来实现透湿采用干法直接涂层、转移涂层、泡沫涂层、相位倒置或湿法涂层（凝固涂层）等工艺技术，将各种各样具有防水、透湿功能的涂层剂涂敷在织物的表面上，使织物表面孔隙被涂层剂封闭或减小到一定程度，从而得到防水性。
织物透湿性则通过涂层上经过特殊方法形成的微孔结构或涂层剂中的亲水基团与水分子作用，借助氢键和其它分子间力，在高湿度一侧吸附水分子，后传递到低温度一侧解析的作用来获得。
织物透湿性的测试织物的透湿性是衡量服装生理穿着的舒适性的一个指标。
一、透湿机理为了提高服装的舒适性，必须剖析水透过织物的过程。
这一过程发生于水的液相和气相两个方面。
1.水的气相传递——水蒸汽传递织物的透水汽性，一般是在织物的两面存在着一定相对湿度梯度的条件下，以单位时间单位面积内透过的水蒸汽量（mg/cm2*h）来表示。
在湿度梯度下，水蒸汽从高湿空气透过织物向低湿空气扩散：而通过织物的水蒸汽运动，取决于纺织材料的多孔性能和织物内纤维间及纱线间的空隙，这种多孔性和空隙相互连接成通道，可传递水蒸汽逸出织物表面。
水蒸汽传递阻力的大小，就是随着这些空隙的大小及通道互相连接的程度而变化。
2.水的液相传递——液态水的传递当液态水遇到织物时，织物中的纤维发生吸水作用。
不同纤维吸水也不相同，如亲水性纤维，由于含亲水基团较多，其吸水能力就越大，而疏水纤维正相反，所以吸水作用就差。
纤维的这种吸水作用一般称为吸湿作用。
此外，织物与液态水之间还发生芯吸作用，水沿着织物毛细血管传递到织物表面，并蒸发于周围空气层中。
实际上，水透过织物的过程，还伴随着热量的传递。
人体的热量伴随着水蒸汽透过织物一起发散到周围的空气中。
透湿过程，实际上是热湿传递的过程。
织物透湿性的测试方法一般分为织物水蒸气传递速率的测试和织物对蒸发热转移阻抗的测试两大类。
研究者主要倾向于用水蒸气阻抗（WaterVaporResistance）评价人体汗液从身体表面通过织物向环境转移的能力，主要包括出汗热盘法和出汗假人法；而生产者更喜欢用一定温度、一定湿度和一定风速下单位时间内通过织物单位面积的水蒸气质量（g/m2﹒24h或g/m2﹒h），也就是人们熟悉的透湿量来评价织物的透湿性能，因为这种测试方法主要的测试装置是杯子，织物透湿量的测试方法也叫控制杯法。
二、透湿性的测试方法1.水正杯法2.水倒杯法3.干燥剂倒杯法4.动态透湿测试法5.出汗热盘法三、主要讲解内容干燥剂倒杯法（水蒸汽传递）衡量指标：透湿量仪器和试剂恒温恒湿箱、干燥剂（醋酸钾）、透湿杯（塑料杯）、橡皮筋、聚四氟乙烯薄膜（PTFE）、织物操作步骤1.将醋酸钾溶液装入透湿杯中，装入量约为杯子容积的2/3.2.用聚四氟乙烯薄膜盖住杯口，用橡皮筋箍紧。
纺织品透湿性能测试常用的测试方法有那些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。
蒸发法和吸湿法又可分为正杯法和倒杯法。
一、正杯法按照ASTME96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23℃，相对湿度为(50±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7．4cm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0．001g，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：Gwvt=24△m/A·t (1)式中：Gwvt为试样的透湿量，g／(m2·d)；△m为透湿杯2次质量之差，g；A为实样的实验面积，m2；t为实验时间，h。
二、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。
出汗防护热板仪M259B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0．3m×0．3m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35℃，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35℃，湿度为40％，空气流速为lm／s。
当系统处于稳定状态时，由式(3)计算织物的蒸发阻抗：Ret=A(Pm —Pa)/(H —△He) （3）式中：Ret尺为总蒸发阻抗，m2·Pa／W；Pm为测试板表面温度下的饱和水蒸气压，Pa；P为气候室内空气的水蒸气压，Pa；日为加热功率，W；△H为加热功率修正项，W。
三、倒杯法依据ASTME96方法BW，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。
四、干燥剂倒杯法根据国际标准ISO14956干燥剂倒杯法的测试要求，先将100g的醋酸钾溶入31g的水中，配制饱和的醋酸钾溶液，该溶液的相对湿度在23℃时为23％。
织物面料防水透湿性能测试方法纺织品耐水压性能测试是非常规项目检测,但随着防水等特种整理纺织品市场需求的增长及外商对该类商品技术指标要求的提高,纺织品耐水压性能测试越来越受到重视。
一、水蒸气透过法1、正杯法A,中国国家标准:GB/T12704-91 BB,美国材料实验协会标准：ASTM E96 Produce B and DC,日本工业标准：JIS L-1099 A2D,加拿大标准：(CGSB)-4.2 No.49-99E,英国标准:BS 7209-19902、倒杯法(也叫吸湿法)A，美国材料实验协会标准：ASTM E96 BW(1995版和2000版)3、干燥剂法4、正杯法A，中国国家标准：GB/T 12704-91 AB，日本工业标准：JIS L-1099 A1C，美国材料试验学会标准：ASTM E-96 A、C、E5、倒杯法A，日本工业标准：JIS L-1099 B1、B2B，美国材料试验学会标准：ASTM E-96C，比利时UCB公司标准：UCB 法D，英国标准:B.T.T.G法二、出汗热盘法，也称皮肤模型法A，ISO标准：ISO 11092B，消防防护服测试：NFPA 1971C，美国材料试验学会标准：ASTM F 1868-98 BD，德国标准：DIN 54 010 T01-A三、出汗假人法出汗假人法出汗假人法的假人有点像热盘，用来模拟典型人体的形状和尺寸。
假人测试比出汗热盘测试更具有实际意义，因为它可以考虑更多的变量，包括服装覆盖人体的表面积，纺织品的层数和人体表面空气层的分布，松还是紧配合，人体不同部分的皮肤温度差异，身体的位置和运动状态等。
但是，还没有一个出汗假人可以测试在诸如行走时动态条件下的蒸发热阻力。
当前，还没有出汗假人的设计标准和测试步骤。
而且由于出汗假人更加复杂和昂贵，使得假人测试费用比热盘法高。
四、其它方法A，Watkins 法B，Mernander法C，Farnworth法D，Van Beest法E，Ruchman法F，Gibson法真的是太多了，我们还是来具体了解一下几个相对比较有用的方法吧。
标准集团（香港）有限公司
Standard International Group(HK) Limited
标准集团（香港）有限公司
织物透水性的测试方法
纺织物透气性测试原理为：空气垂直透过织物，在织物的正反面形成一定的压差，测定某一压差下单位时间内透过织物的空气量，即为此织物的透气率。
具体方法为按规定的方法和试验参数，将试样夹持在织物透气仪的进气孔上，然后调节风机速度，使织物两面达到规定的压差，根据喷嘴孔径和二侧压差大小测定织物的透气率，其中透气率指：织物两面在规定的压差下，单位时间内，垂直流过织物单位面积的气流量,单位(mm/s)，而织物在两面存在压差的情况下，透通空气的性能，即称为透气性。
见下图。
织物透气仪原理图
设织物两侧空气压力分别为P1 和P2，且P1>P2，则空气自左向右透过织物流动。
通过织物空气流量大小，与织物两侧压力差(P1-P2)和织物的透气性有关。
若使织物两侧压力差保持恒定，则通过织物的空气流量就仅由织物本身的透气性所决定。
织物透气性越好，单位时间通过的空气量越多;织物透气性较差，所通过的空气量就越少。
因此，在保持织物两侧压力差为一定的条件下，测定单位时间通过织物的空气流量，就可推求出织物的透气性。
织物透水性及测试方法
人们对织物有着防水和导水两方面的需求。
由纤维表面浸润性可知织物的导水性、舒适性；织物经过防水处理或是加了涂层可以增强其防水性能。
用不同的方法测试织物的透水量，所得到的不同参数，都是为了表征织物的透水性能。
本文主要研究织物透水性的影响因素，并依据其结构特点来选择测试方法。
影响织物透水性的因素：
织物透水性是液态水从织物一面渗透到另一面的性能。
对于织物的防水和透水性，总体上来说主要有3个主要因素。
(1)纤维表面的浸润性。
当纤维的接触角θ90°时，纤维集合体材料是一个导水材料，结构紧密只会导致更多的毛细孔芯吸导水。
当纤维θ90°时，纤维具有防水特征，当织物结构越紧密(即孔隙越小)时，防水效果越好。
因此，织物只有在已知纤维的接触角时，才较好讨论其防水或透水性。
(2)织物的涂层。
在织物表面涂上一层不透水、不溶于水的连续薄膜层，降低了织物的透水性，织物因此不透气。
其不太适用于衣物，但可用于篷盖布或雨披等。
若采用防水、多微孔的涂层膜，可形成防水性优良，且透水、透气性好的涂层织物。
(3)环境。
拒水织物或涂层织物大多是不吸湿纤维或涂层材料制成，因此相对湿度的变化不会影响其防水性能。
而导水织物，大多为吸湿纤维材料。
相对湿度增大，纤维吸湿增强，纤维膨胀而毛细作用增强，故织物的导水性增强。
温度的影响与湿度相同。
因此环境对导水织物有很大的影响。
织物透水性测试：
测量织物的透水性或防水性就是要测其拒水性或导水性，随织物实际使用情况不同而采用不同的方法，并以各种相应的指标来表示织物的透水性或防水性。
静水压法
静水压法是指在一定的水压下织物的渗水能力，它适用于所有种类的织物，包括那些经过防水整理的织物。
织物的防水性与纤维、纱线和织物结构的抗水能力有关，所测结果与水喷淋和雨淋到织物表面是不一样的。
用静水压法测织物的防水性，有静压法和动压法。
静压法是在织物的一侧施加静水压，测量在此静水压下的出水量、出水滴时间、在一定出水量时的静水压值。
静水压值可以是水柱高，也可以是压强。
实测中，采用测定单位面积、单位时间内的透水量(mL／cm2·h)。
对于防水性织物，测量当试样另
一面出现水滴所需的时间，或经过一定时间后观察另一面所出现的水珠数量。
动压法是在试样的一面施以等速增加的水压P，直到另一面被水渗透而显出一定数量的水珠，所强加的水压P，其原理与静压法一样，只是P是变量。
此法比较适用于涂层织物或结构紧密的织物，用静水压反应织物的防水性能，静水压大的织物防水性能强，静水压小的织物防水性能弱。
导水性织物，吸湿能力很强，遇水就湿，没有抗水性，也不会产生静水压。
在AATCC 127－2003测试方法实验中，将待测样品沿着对角线方向最少取3块大小面积为200mm×200mm的样品。
样品的两面防水性不一样，做好标记，用(21;±;2)℃的蒸馏水进行测试，测试面积为100cm2，测试面接触水，水压以速度为60mbar／min(或10mm／s)递增，若在样品上有3处不同地方渗出水滴，则测试达到终点。
但若在距离样品夹3mm以内的地方渗出的水滴，是无效的。
所测结果为在相同条件下3个测试样的平均值。
测试值越大，表示水渗出样品所需的压力值越大，其防水性越好。
喷淋法
喷淋法是通过连续喷水或滴水到试样上，观察试样在—定时间后表面的水渍特征，与各种润湿程度的样照对比，来评定织物的防水性。
喷淋法是模拟衣物在淋到细雨时被淋湿的程度。
这种方法适用于所有的经过防水处理的织物和未处理的织物，测得的防水结果与纤维、纱线、织物的处理以及织物结构有很大的关系。
通常采用喷淋式拒水性能测试仪测定。
在AATCC 22－2005测试方法中，将测试样用直径为152.4mm的铁环固定样品，样品处于张紧状态，表面平整没有皱。
将250mL 蒸馏水从标准喷头以45°喷淋，在喷嘴下方150mm处的试样，喷淋时间25～30s。
将带样品的铁环底部轻敲固体物一次，测试面与固体物相对，然后再将铁环旋转180°轻敲一次后，将喷淋的试样表面与标准图卡进行对照、评级，评价织物的拒水性。
评价级别有5个等级，5级为顶端好，1级为最差。
5级——测试的样品面上没有沾水滴；4级——测试的样品面上有轻微的湿点；3级——测试的样品面上有明显的雨淋点滴；2级——测试的样品面上有部分湿润；1级——测试的样品面全部湿了。
雨淋法
雨淋法是模拟大雨时，测试织物露在空气中的拒水性。
这个方法适用于任何经过或未经过拒水整理的织物。
在不同的速度水的冲击强度下，测量单层织物或复合织物的抗冲击渗水性。
测试结果与织物中的纤维、纱线、织物结构的拒水性能有关。
其原理就是将测试样品包住已称重的吸水纸，测试结束后再次称量吸水纸，两次重量差就是样品的透水量。
要求吸水纸测试前后质量差不超过1g；若是质量差大于5g，说明织物抗水性很差。
实验中用雨淋测试仪测试，AATCC 35－2006测试方法是将试样的后面放一个15.2cm×15.2cm的标准吸水纸，称重标准吸水纸，准确到0.1g。
在垂直的刚性面上，将试样夹在试样夹持器上，试样放在喷淋的中间位置，距离喷嘴30.5cm，水平地将(27;±;1)℃的水流直接喷淋到试样上，持续5min。
喷淋结束后，小心的取下吸水纸，迅速称重，准确至0.1g。
计算吸水纸在5min喷淋时间内重量的增加，取其测试数据的平均值。
若是大于5.0g，则报告为+5.0g或5.0g。
芯吸法
芯吸法是目前常用、简单地直接测试织物的吸水性方法。
通常将测试样剪成长条形，测试样品一端悬挂在铁架台上，另一端接触水面(或浸入水中一定高度)，浸一定时间(f)后，测量水通过织物的毛细管和纤维孔隙所爬升的高度(h)。
导水性好的织物，吸水性强，吸水速度(即芯吸速度)快，单位时间内爬升高度大，即导水高度高。
若是在测试过程中，由于织物结构、纤维、纱线和颜色的关系，水的爬升过程不是很明显，肉眼不能很好观察，此时可以在水中加入一点着色剂。
芯吸速度(v)在微观上取决于纤维的物理、化学性质和液体分子的热平衡过程；在宏观上取决于孔隙的形态与方向。
芯吸速度为水在单位时间内上升的高度值，即v(cm／s)=h／t。
导水性的强弱关系着芯吸速度的大小。
故可以用芯吸来测试织物的导水能力。
