关于国标纺织品透湿性能测试的分析，介绍了背景及检测结果的技术分析并提出建议
GUIDE
导读
现有国标中与纺织品透湿性能相关的测试标准有如下三项：
GB/T 40910-2021纺织品 防水透湿性能的评定、
GB/T 12704.1-2009 纺织品 织物透湿性试验方法 第1部分：吸湿法、GB/T 12704.2-2009纺织品 织物透湿性试验方法 第2部分：蒸发法 ，
其中GB/T 40910-2021纺织品 防水透湿性能的评定将防水透气性能组合起来，做一个综合评定，其中透湿性能还是按照GB/T 12704来进行测试，本文总结以上几个标准测试方法，提出关于透湿性能试验中需要注意的一些细节，供大家讨论参考。
文字较多，建议收藏，有需要时可以方便查询。
01
关于透湿性能测试
1、原理：
把盛有干燥剂并封以织物试样的透湿杯放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、透湿度和透湿系数。
2、应用范围：
目前，国内对纺织品透湿性能的检测主要采用透湿杯法，包括吸湿法、正杯蒸发法、倒杯蒸发法。依据GB/T 12704.1—2009和GB/T 12704.2—2009标准进行检测，其原理是将盛有吸湿剂或蒸馏水并封以织物试样的透湿杯放置于规定温度和湿度的环境中，根据一定时间内透湿杯质量的变化计算出透湿率、透湿度及透湿系数。不同测试标准适用的范围如下表：
| 测试标准 | 方法 | 适用范围 |
| GB/T 12704.1—2009 | 吸湿法 | 厚度在10mm以内的各类织物,不适用于透湿率大于29000g/(m'·24 h)的织物。 |
| GB/T 12704.2—2009 | 蒸发法方法A正杯法 | 适用于厚度在10mm以内的各类片状织物 |
| 蒸发法方法B倒杯法 | 适用于厚度在10mm以内的各类片状织物，仅适用于防水透气性织物 |
透湿率watervapour transrnission rate
WVT在试样两面保持规定的温湿度条件下,规定时间内垂直通过单位面积试样的水蒸气质量,以克每平方米小时[g/(m’·h)或克每平方米24小时[g/(m²·24 h)]为单位。
透湿 度watervapour permeance
WVP在试样两面保持规定的温湿度条件下,单位水蒸气压差下，规定时间内垂直通过单位面积试样的水蒸气质量,以克每平方米帕斯卡小时[g/(m²·Pa·h)为单位。
透湿系数water-vapour permeability
PV在试样两面保持规定的温湿度条件下,单位水蒸气压差下,单位时间内垂直透过单位厚度、单位面积试样的水蒸气质量,以克厘米每平方厘米秒帕斯卡[g.cm/(cm²·s·Pa)]为单位。
防水透湿性能water resistance and water vapour permeability
试样既能抵抗被水润湿和渗透,又能让水蒸气排出的性能。注:试样防水透湿性能一般以静水压、沾水等级和透湿率综合表征
02
对于仪器设备的要求
1 试验箱 1.1 试验箱内应配备温度和湿度传感器和测量装置,温度控制精度为士2℃,相对湿度控制精度为士4%,且每次关闭试验箱门后,3min内应重新达到规定的温、湿度。 1.2 应具有持续稳定的循环气流速度,大小为0.3m/s~0.5 m/s。 1.3 应保证试验箱工作空间中各处温度和湿度均匀,在试验期间不应在样品表面产生凝露现象。 | |
2 透湿杯及附件 2.1 透湿杯及附件尺寸见图1。 2.2 透湿杯、压环、杯盖、螺栓,螺帽应采用不透气,不透湿、耐腐蚀的轻质材料制成,透湿杯与杯盖应 对应编号。 2.3 由试样、吸湿剂、透湿杯及附件组成的试验组合体质量应小于210g。 2.4垫圈用橡胶或聚氨酯塑料制成。 2.5乙烯胶粘带宽度应大于10mm。 2.6 用其他方法密封的透湿杯,只要符合内径60mm、杯深22mm两个尺寸,也可以使用。 | |
| 3.1电子天平,精度为 0.001g. | |
| 3.2保持温度为 160℃的烘箱。（吸湿法用） | |
| 3.3干燥剂,采用无水氯化钙(化学纯),粒度0.63 mm~2.5mm,使用前需在 160 ℃烘箱中干燥3 h。（吸湿法用） | |
| 3.4标准筛,孔径为0.63mm（28目）和孔径为2.5mm（8目）各一个（吸湿法用） | |
| 3.5干燥器。（吸湿法用） | |
| 3.6标准圆片冲刀（定制70mm）。 | |
| 3.7标准量筒（50mL）（蒸发法用） | |
| 3.8织物厚度仪,按GB/T3820定织物的度,精度为0.01mm。 |
其中1、试验箱，2、透湿杯及附件可由专用织物透湿量仪替代，使用恒温恒湿箱时，需注意风速是否能满足标准要求，以免影响测试结果
03
取样
1、样品应在距布边1/10幅宽,距匹端2m外裁取,样品应有代表性。
2、 从每个样品上至少剪取三块试样,每块试样直径为70mm。对两面材质不同的样品(例如,涂层织物),若无特别指明,应在两面各取三块试样,且应在试验报告中说明。
3、 对于涂层织物,试样应平整、均匀,不得有孔洞、针眼、皱折、划伤等缺陷
4、对于试验精确度要求较高的样品,应另取一个试样用于空白试验。
5、试样按GB/T6529规定进行调湿。
04
优先采用a)组试验条件,若需要可采用b)组、c)组或其他试验条件:
| GB/T 12704.1—2009吸湿法 | a)温度(38士2)℃,相对湿度(90士2)%; b)温度(23士2)℃,相对湿度(50士2)%； c)温度(20+2)℃,相对湿度(65±2)%。 |
| GB/T 12704.2—2009蒸发法 | a)温度(38士2)℃,相对湿度(50士2)%; b)温度(23士2)℃,相对湿度(50士2)%； c)温度(20+2)℃,相对湿度(65±2)%。 |
05
1 向清洁、干燥的透湿杯内装人规定的干燥剂约 35g,并振荡均匀,使干燥剂成一平面。干燥剂装填高度为距试样下表面位置4mm左右。空白试验的杯中不加干燥剂。
2 将试样测试面朝上放置在透湿杯上,装上垫圈和压环,旋上螺帽,再用乙烯胶粘带从侧面封住压环、垫圈和透湿杯,组成试验组合体。
注:步骤1和2尽可能在短时间内完成。
3 迅速将试验组合体水平放置在已达到规定试验条件的试验箱(室)内,经过1h平衡后取出。
4 迅速盖上对应杯盖,放在 20 ℃左右的硅胶千燥器中平衡 30 min,按编号逐一称量,精确至 0.001g,每个试验组合体称量时间不超过15s。
5 称量后轻微振动杯中的干燥剂,使其上下混合，以免长时间使用上层干燥剂使其于燥效用减弱振动过程中,尽量避免使干燥剂与试样接触。
6 除去杯盖,迅速将试验组合体放入试验箱内,经过试验时间1h试验后取出,按4规定称量,每次称量试验组合体的先后顺序应一致。
注:若试样透湿度过小,可延长6的试验时间,并在试验报告中说明
7 干燥剂吸湿总增量不得超过10%。
1 方法A(正杯法)
1.1 用量筒精确量取与试验条件温度相同的蒸馏水34mL,注入清洁、干燥的透湿杯内,使水距试样下表面位置 10 mm左右。
1.2 将试样测试面朝下放置在透湿杯上,装上垫圈和压环,旋上螺帽,再用乙烯胶粘带从侧面封住压环、垫圈和透湿杯,组成试验组合体。
注:步骤1.1和1.2尽可能在短时间内完成。
1.3 迅速将试验组合体水平放置在已达到规定试验条件的试验箱内,经过1h平衡后,按编号在箱内逐一称量,精确至0.001g。若在箱外称重,每个试验组合体称量时间不超过 15 s。
1.4 随后经过试验时间1h后,按1.3规定以同一顺序称量。
1.5 整个试验过程中要保持试验组合体水平,避免杯内的水沾到试样的内表面。
注:若试样透湿率过小,可延长1.4的试验时间,并在试验报告中说明
2 方法B(倒杯法)
2.1 用量简精确量取与试验条件温度相同的蒸馏水34mL,注入清洁、干燥的透湿杯内。
2.2 将试样测试面朝上放置在透湿杯上,装上垫圈和压环,旋上螺帽,再用乙烯胶粘带从侧面封住压环、垫圈和透湿杯,组成试验组合体。
注:步骤2.1和2.2尽可能在短时间内完成。
2.3 迅速将整个试验组合体倒置后水平放置在已达到规定试验条件的试验箱内(要保证试样下表面处有足够的空间),经过1h平衡后,按编号在试验箱内逐一称量,精确至0.001g。若在箱外称重,每个试验组合体称量时间不超过15s。
2.4 随后经过试验时间1h后取出,按1.3规定以同一顺序称量
注:若试样透湿率过小,可延长2.4的试验时间,并在试验报告中说明。
06
饱和水蒸气压力见GB/T 12704.2附录A，
GB/T 12704.1中R2计算时按0%计算，
GB/T 12704.2中R2计算时按100%计算.
07
（1）必须充分保证试验组合体的气密性。否则，测试结果偏大。
（2）应保证吸湿剂无水氯化钙的粒径为0.63mm～2.5mm。颗粒直径大小直接影响吸湿能力。
（3）蒸发法中应保证试验用蒸馏水的温度与试验条件相同。
（4）倒杯蒸发法试验过程中要保证试样下表面处有足够的空间，以利于空气的流动。
（5）试验过程中应保持透湿杯水平，避免试样接触到无水氯化钙或水，若发生，须重新进行测试。
08
总结
吸湿法、正杯蒸发法、倒杯蒸发法虽然原理相同，但试验条件不同，所测得的试验结果也不相同。吸湿法和正杯蒸发法是模拟人体皮肤在正常状态下织物表面干燥时的透湿情况，而倒杯蒸发法更接近于模拟人体在运动时流汗情况下织物的透湿情况。同一试样，倒杯蒸发法所测得的数据结果最大，其次是正杯蒸发法，最小的是吸湿法。
这主要是由于两方面的原因：
一、吸湿法使用的是固体吸湿剂无法流动，表面层在吸湿过程中其吸湿能力在不断地减弱，测试结果较蒸发法小。
二、正杯蒸发法测试时杯口朝上，水和织物之间有静止的空气存在，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，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，因而测得的透湿率较正杯法大。
因此，单一凭借某种方法得到的透湿率测试数据是不能确定织物的透湿能力，必须明确试验所采用的测试方法和试验条件。在同种试验条件下得出的试验数据才能作为比对透湿能力大小的依据。
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