日本标准JIS L 1099纺织品透湿性能测试方法介绍(JIS L1099-2012中文版,部分翻译)

文摘   科学   2024-06-26 08:20   湖北  

介绍日本标准 JIS L1099-2012Testing methods for water vapourpermeability of textiles纺织品透湿性能测试方法,





GUIDE

导读


    本日本工业标准是在1993年发布的IS011092第一版和2004年发布的ISO 15496第一版的基础上编写的,对技术内容进行了一些修改,以反映该测试方法在日本的使用现状。

     在本标准规定的方法中,方法B-3(乙酸钾法的替代方法2 alternative method llto the potassium acetate method)(见附件A)和方法C(出汗防护-热板法sweating guarded.hotplate method(见附件B)第6条所述的内容源自相应的国际标准,以及方法A-1(氯化钙法alcium chloride method)、方法A-2(水三方法water method),方法B-1(醋酸钾法(potassium acetate method)和B-2(替代方法1至醋酸钾法alternativemethod I to the potassium acetate method)是相应国际标准中未给出的方法。附录JA中列出了附有说明的修改清单。



注:与本标准对应的国际标准及对应度符号如下:

ISO 11092:1993纺织品-生理效应-稳定状态条件下耐蒸汽和耐水蒸汽性能的测定(湿热板试验)

ISO 15496:2004纺织品-为质量控制目的测量纺织品的水蒸气渗透性(总体评价:MOD)

根据ISO/IEC指南21-1,表示相关国际标准与JS之间的对应程度的符号是IDT(相同)、MOD(修改)和NEQ(不等同)。

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01

关于术语及测试方法介绍


1 透湿术语

     

透湿系数water vapour permeability(WVP)

      纺织材料特性,描述每平方米、每小时和每单位纺织物水蒸气压力差在纺织物中扩散的水量术语用于方法B-3(醋酸钾法的替代方法I)


热阻thermal resistance(Rct)

      材料两面之间的温差除以梯度方向上每单位面积所产生的热通量,干热通量可以由一个或多个传导、对流和辐射分量组成。水蒸气阻力(Re)以每瓦特平方米开尔文表示,是纺织材料或复合材料特有的量,它决定了在稳定施加的水蒸气压力梯度下,给定区域内的干热通量。该术语用于方法C(发汗保护-热板法)


蒸汽阻力water vapour resistance(Ret)

      材料两面之间的水蒸气压差除以在梯度方向上产生的单位面积蒸发热通量,蒸发热通量可由扩散组分和对流组分组成。水蒸气阻力(Ret)以单位平方米帕斯卡表示,是纺织材料或复合材料特有的量度,它决定了在稳定施加的水蒸气压力梯度下,在给定区域内的潜在蒸发热通量。该术语用于方法C(发汗保护-热板法)


水蒸气渗透指数water vapour permeability index(Imt)

     符合式(1)的热阻和水蒸气阻力比:

imt是无量纲的,其值在0到1之间。值为0表示该材料不透水蒸汽,即具有无限的水蒸汽阻力,而值为1的材料具有相同厚度的空气层的热阻和水蒸气阻力,该术语用于方法C(发汗保护-热板法)


透湿系数 water vapour permeability(Wd)

纺织材料或复合材料的特性取决于水蒸气阻力和温度,按照式(2)


在上述公式中,Tm是水在测量单位温度下蒸发的潜热,该潜热等于0.672W·h/g。透湿系数water vapour permeability以g/m2·h·Pa表示。该术语用于方法C(发汗保护-热板法)。


2、所有测试方法

a)Method A

1)Method A-l (calcium chloride method氯化钙法)(7.1.1)

2)Method A-2 (water method水法)(7.1.2)b)


Method B

1)Method B-1 (potassium acetate method醋酸钾法) (7.2.1)

2)Method B-2 (alternative method I to the potassium acetate method醋酸钾法的替代方法1) (7.2.2)

3)Method B-3 (alternative method II to the potassium acetate method醋酸钾法的替代方法2) [SeeAnnex A(normative)](7.2.3)


Method C 

(sweating guarded-hotplate method发汗保护-热板法) [See Annex B (normative)](7.3)

   

02

测试方法A-1氯化钙法


     

1、用到的仪器设备 

1)试验箱Thermo hygrostat,能使温度和湿度保持在规定的值,并使设备内部空气循环。

2)风速指示器Wind speed indicator,可测量试验箱内部的流速,精度为0.1m/s。

3)化学天平Chemical balance,能够以1mg的精度确定测试组件的质量。

4)扁平盘Disk plate,由合成树脂制成,直径60毫米,厚度3毫米。

5)如图1所示的透湿杯Permeable cup,该杯由不允许水蒸气渗透的材料制成,在经受试验程序时,该杯不会腐蚀和渗透面积的改变。

6)干燥剂Desiccant,按照JISK8125的规定。


2、测试方法

1)操作将约33g干燥剂放入预先在约40°C温度下加热的透湿杯中,通过振动杯子使干燥剂均匀,然后用医用勺使表面平滑,用扁平盘使干燥剂与试样下表面之间的距离为3 mm

2)按条款5的规定准备三个直径约为70毫米的试样,如图1所示,将试样放在杯子上,使其前表面朝向干燥剂,并与杯子同心,然后将填料和环放好,用翼螺母固定。用乙烯基胶带密封包装和环的侧边缘,并将其用作测试组件。

3)将该测试组件置于风速不超过0.8m/s的位置,在测试试样上部上方约10mm处,置于保持在40°C±2°C和(90±5%RH )的试验箱中。

4)1小时后取出标本,立即称其质量(a1)至最接近1mg。测量后,再次将试样放在恒温恒湿器的同一位置。1小时后,取出试样,立即称量质量(a2)至最近的1 mg。


3、计算

计算透湿系数应按照下列公式(3)计算,试验结果应按照 JISZ8401规则B,用三次试验的平均值圆至整数表示:


03

测试方法A-2水法


 

1、用到的仪器设备 

同测试方法A-1氯化钙法


2、测试方法

1)操作将42毫升约40°C的水倒入预先加热到约40°C的透湿杯中,使水和试样下表面之间的距离为10 mm。所用水应为日本药典规定的纯净水或 JISK0050规定的A2级以上水。

2)准备3个直径约为70毫米的试验试样,如第5条所述,并将试验试样以其后表面面对水且与杯同心的方式放置在杯上,然后将密封件和环放好并用机翼螺母固定。用胶带密封填料和环的侧面周边,并将其用作测试组件。

3)将该测试组件放置在温度保持在40°C±2°C和(50±5%RH)的试验箱中,在测试试样上部上方约10mm处风速不超过0.8m/s的位置.。

4)1小时后取出标本,立即称其质量(a1)至最接近1mg。测量后,再次将试样放在恒温恒湿器的同一位置。1小时后,取出试样,立即称量质量(a2)至最近的1 mg。


3、计算

计算透湿系数应按照下列公式(4)计算,试验结果应按照 JISZ8401规则B,用三次试验的平均值圆至整数表示:

04

测试方法B-1醋酸钾法
 

方法B被划分为方法B-1(醋酸钾法)、方法B-2(对该醋酸钾法的替代方法I)和方法B-3(对该醋酸钾法的替代方法II),应选择并执行其中的一种方法。

方法B-1(醋酸钾法)如下。本醋酸钾法不适用于在试验过程中允许水渗透的试验样品。对于这些样品,应采用B-2或B-3方法。

1、设备和材料

1)烘箱Thermostat,能在规定的温度下调节。

2)化学天平Chemical balance,最小称量1mg

3)如图2所示的透湿杯Permeable cup,该杯由不允许水蒸气渗透的材料制成,在经受试验程序时,该杯不会腐蚀和渗透面积的改变。

4)试验试样支架Test specimen supporting frame,由合成树脂制成,圆柱形,内径约80毫米,高度约50毫4)米,厚度约3毫米。

5)水箱Water tank,可容纳在恒温器内,并具有可固定试样支架的结构,

6)用于测量水蒸气渗透性的辅助膜Auxiliary film for measuring water vapour permeability,为厚度约25um的聚四氟乙烯膜具有孔隙率约80%的微孔结构。

7)干燥剂Desiccant,在JSK8363中规定的300g醋酸钾中加入100ml水,静置24h后制得的结晶沉淀状态的干燥剂。

2、测试方法

1)准备三个尺寸约为200mm的试样x200mm,如第5条所述,并通过使用橡胶带将试样安装到试样安装架上,使试样背面朝向支撑架的外部,如图2所示。将该试样支架固定在装有保持在约23°C水的恒温器中的水箱中,使其完全浸入约10 mm水深的水中,如图2所示,并让其静置15分钟或更长时间。

2)温度保持在30°C±2℃的空气在恒温器中循环。

3)然后,将保持在约23°C的干燥剂放入透湿杯中,使其达到透湿杯体积的约三分之二,用橡胶带安装尺寸约为100mmx100mm的用于测量水蒸气渗透性的辅助膜,并将该辅助膜用作测试组件。将该试验组件的质量(a5)称重至最近的1mg,涂膜一侧朝上。测量完毕后,立即使试样倒立,并将其放在固定在水箱上的试样支架上。15分钟后取出标本,翻面,称重量(a6)至最接近的1mg。

3、计算

      计算透湿系数应按下式(5)计算,试验结果应按JISZ8401规则B用三次试验的平均值圆至整数表示:

05

测试方法B-2对该醋酸钾法的替代方法I
 

1设备和材料

同测试方法B-1

2、测试方法

1)准备三个第5条所定的尺寸约为200mm×200mm的试样,并用辅助膜覆盖试验试样的背面,用以测量水蒸气渗透率约200mmx200mm的尺寸用橡皮筋将其安装,辅助膜面朝支架外部,如图3所示。将该试样支架固定在恒温器中装有保持在约23°C的水的水槽中,使其完全浸入约10毫米水深的水中,如图3所示,并让其静置15分钟或更长时间。

2)温度保持在30°C士2°C的空气应在此恒温器中循环。

3)然后,将保持在大约23°C的干燥剂放入渗透杯中,使其达到渗透杯体积的大约三分之二,安装用于测量大约100 mmx100mm的水蒸气渗透率的辅助膜。大小的橡皮筋,并使用它作为测试组件。将该测试组件的质量(a7)称重至最近的1mg,涂膜一侧朝上。测量完毕后,立即将试样反转,放在固定在水箱上的试样支架上。15分钟后取出试样,翻转试样,将试样称量(a8)至最近的1毫克。

3、计算

      计算透湿系数应按公式(6)计算,测试结果应按JSZ8401规则B用三次测试的平均值圆至整数表示

06

测试方法B-3对该醋酸钾法的替代方法II

参考标注附录A

     将待测试样与防水但高度透水性、疏水性、微孔膜(下称“膜”一起放置在环形支架上,然后放入水浴中,使膜与水接触。然后放置15分钟。将含有饱和醋酸钾溶液的杯子称重,该溶液在试样上表面产生约23%的相对湿度,并覆盖第二块相同的膜,该杯子被称重,然后倒置在环架中的试样上方,使膜与试样接触。将有一个净水汽输送通过试样从水的一方到杯子(见图A.1)。15分钟后,杯子被取下并重新称重。同时进行无标本的控制试验,测定两膜的水蒸气透过率,装置的水蒸气通透率。然后可以计算试样的水蒸气渗透率,校正两个的影响


 

07

测试方法C出汗防护热板法
 
参考标注附录B

      将待测试样放置在电加热板上,经调节的空气通过导管流过并平行于其上表面。

      对于热阻的测定,在达到稳态条件后,测量通过试验试件的热通量。本附件所述技术使材料的热阻能够通过从在相同条件下测量的试验试样加边界空气层的热阻减去试验设备表面上方的边界气层的热阻来确定,两者都是在相同条件下的。

      为了测定水蒸气阻力,电加热的多孔板被40um厚度可渗透但液-水不渗透的膜(图B.2的13号)覆盖。送入加热板的水蒸发并以蒸汽的形式通过薄膜,因此没有液态水接触到试样。

      将试样放置在膜上,维持所需的热通量板上的恒温是水蒸发速率的测量值,由此确定试样的水蒸气阻力。本附件所述技术使材料的水蒸气阻力能够通过从在相同条件下测量的试验试样和边界空气层的水蒸气的阻力减去测试设备表面上方的边界空气的阻力来确定。


08

相关测试标准

 

点击下方图片查看国标透湿率测试方法

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



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