織物透氣性及其測試方法

1、織物透氣性及其測試方法 織物透氣性及其測試方法 織物透氣性及其測試方法 織物透氣性及其測試方法 摘要：本文從織物的透氣性能出發(fā)，簡單介紹了織物透氣性的影響因素、透氣性的測試標準和方法。并結合GELLOWEN透氣性測試儀，對織物透氣性測試的步驟進行了具體講明。 1、織物的透氣性能 透氣性是氣體對薄膜、涂層、織物等高分子材料的浸透性，是聚合物重要的物理性能之一，與聚合物的構造、相態(tài)及分子運動情況有關。而織物的透氣性是指在一定的壓差下，單位時間內流過織物單位面積的空氣體積。一般氣體通過織物有交織空隙和纖維間縫隙兩條途徑，而以交織空隙為主要途徑。 空氣透過織物的能力即織物的透氣性，它直接影響到織物的服

2、用性能。如夏季用的織物希望有較好的透氣性，而冬天用的織物外衣透氣性應該較小，以保證衣服具有良好的防風性能，防止熱量的大量發(fā)散。對于國防及工業(yè)上某些用處的織物，透氣性具有特別重要的意義。如降落傘的透氣性要適中，過大下降速度太大;過小下降速度過慢。所以織物的透氣性的好壞與織物的服用性能有密切的關系，隨著人們對穿著舒適性要求越來越高，透氣性織物的研究越來越遭到重視。例如，CoolMaX 面料，杜邦公司研制的、專利技術的四管道纖維材料，具有強大的透氣性和良好的濕氣控制性，能將人體所產生的太多熱量及汗水抽離皮膚，傳輸?shù)矫媪贤獗?，進而迅速蒸發(fā);再如，戈爾特斯(GORE-TEX)面料，突破一般防水面料不能透

3、氣的缺點，通過一種輕、薄、堅固和耐用的薄膜，使其具有防水、透氣和防風功能，廣泛應用于宇航、軍事及醫(yī)療等方面，被譽為“世紀之布。 織物透氣性及其測試方法 織物透氣性及其測試方法 2、織物透氣性的影響因素 2.1織物材料對透氣性的影響 有試驗表明(如下表)，對組織構造和厚度類似的棉、麻、羊毛、滌綸五類織物進行透氣性測試，結果發(fā)現(xiàn)，棉、麻、羊毛等天然纖維和蛋白質纖維織物的透氣性好于尼龍和滌綸等合成纖維織物，這講明，不同的織物材料對其透氣性有著重要的影響。 2.2 織物組織構造對透氣性的影響 織物組織構造也是影響織物透氣性的一個重要因素。一般來講,不同組織構造的織物,其透氣性關系為：透孔織物緞紋織物斜

4、紋織物平紋織物。這是由于平紋織物經緯線交織次數(shù)最多,紗線間孔隙較小,透氣性也較小;透孔織物紗線間空隙較大,透氣性也較大。由于織物組織構造與密度的變化,引起浮長增時織物的透氣率也隨之增加。當織物的經緯紗紗支不變,經密或緯密增加,織物的透氣性下降;織物密度不變,而經緯紗細度減小,織物的透氣性增加。一定范圍內,紗線的捻度增加,紗線單位體積重量增加,紗線直徑和織物緊度降低,織物的透氣性提高。 2.3 加工方式對透氣性的影響 織物染色之后一般都要經過后整理，而不同的后整理工藝對織物的透氣性也有影響。比方，液氨整理 織物后，纖維變細，中空腔管和孔洞空隙變小，使織物透氣性增加;而經三防整理的織物，由于將整理

5、劑涂 織物透氣性及其測試方法 織物透氣性及其測試方法 覆在織物外表，并與纖維發(fā)生化學反響，在紗線外表交聯(lián)成膜，阻止水、油進入纖維內部或纖維之間的同時，也降低了空氣對織物的透過量;另外，織物經砂洗、磨毛等整理后，外表絨毛增加使透氣性能減小。 2.4 水洗次數(shù)對織物透氣性的影響 水洗次數(shù)對透氣性的影響與織物的縮水率直接相關?？椢镌诩庸そ涍^中,紗線遭到屢次拉伸,造成應力集中。當織物在水的作用下,內應力得到松弛,纖維、紗線的緩彈性變形回復,使織物的尺寸、密度和緊度發(fā)生變化,進而造成織物透氣率降低。一般,織物在5次洗滌經過中的縮水率變化最明顯,而后趨于平緩,所以透氣性會在5次洗滌處有一個轉折點。隨著洗滌

6、次數(shù)的增加,纖維逐步被磨損,組織變疏松,紗線間隙增大,透氣性逐步變大。 3、織物透氣性的測試標準 3.1 國家標準 對織物透氣性的測定，我國是主要根據(jù)GB/T 5453-1997標準，此標準適用于多種紡織織物，包括產業(yè)用織物、非織造布和其他可透氣的紡織產品。他僅僅是在測試時對壓降進行了服用織物與產業(yè)用織物的細微區(qū)分。服用織物壓降選擇100Pa，產業(yè)用織物壓降為200Pa。國家標準GB/T 5453-1985（織物透氣性試驗方法）中以透氣量(織物兩面在規(guī)定的壓力差下，單位時間內流過織物單位面積的空氣體積)衡量織物透氣性指標，修訂標準GB/T 5457-1997采用透氣率(在規(guī)定的試樣面積、壓降和

7、時間條件下，氣流垂直通過試樣的速率)表示透氣性能。 3.2 國外標準 國際標準有ISO 9237-1995(主要應用于紡織織物、產業(yè)用布、非織造布上)和ISO 7229-1997(主要用于橡膠或塑料涂層織物);美國材料試驗與協(xié)會標準為ASTM D 737-1996(主要應用于紡織織物);英國國家標準是BS 5636(主要應用于紡織織物);日本工業(yè)標準JIS L 1096-1999（紡織品透氣性測試方法），且日本工業(yè)標準中規(guī)定了織物的透氣性能測試的方法分為A法和B法。 4、測試方法 材料的透氣性能測試有透氣性測試和透氣度測試兩種。 織物透氣性及其測試方法 織物透氣性及其測試方法 4.1透氣性測試

8、 通常所講的透氣性測試是指對于具有一定氣體阻隔性的材料進行特定氣體浸透性的檢測。這類材料大多是高分子聚合物或是由高聚物制成的多層復合材料,廣泛應用于食品、藥品、化工、電子、軍工等領域的產品包裝。其中阻隔性極優(yōu)(氣體浸透性極低)的材料能夠用于對氧氣、水蒸氣敏感商品的包裝,是近幾年塑料包裝業(yè)發(fā)展的重點,也是充氣包裝、真空包裝、無菌包裝等新型包裝發(fā)展的基礎。 材料的透氣性測試方法主要有壓差法和等壓法兩類,其中使用范圍最廣泛的是壓差法。壓差法是純粹的物理檢測方法,測試原理明晰明了,是透氣性測試中的根本方法。壓差法又分為真空壓差法和正壓差法兩類,根據(jù)檢測標準需要采用分辨率非常高的真空規(guī)或表壓傳感器,檢測

9、經過中微小的壓力變化均被準確地收集下來。 4.2透氣度測試 對于泡沫塑料、皮革、紡織品、紙板、紙張、多孔陶瓷等透氣性較大的材料,用于一些特定領域時需要量化氣體對這些材料的浸透性,例如卷煙紙的透氣性選擇能否恰當直接影響了煙支的外觀、卷煙的氣味和煙氣成分的含量,而對紡織品透氣性的控制是直接影響衣物穿著舒適度的關鍵因素。對于這類材料氣體浸透性的檢測稱為透氣度測試,試驗需要采用專業(yè)的透氣度測試儀。這類材料的透氣度測試方法大體能夠分為定流量測壓差和定壓差測流量兩類。定流量測壓差法主要用于聚氨酯泡沫塑料以及軟質或半硬質多孔彈性材料的測試;定壓差測流量法主要用于紡織品、無紡布、皮革、土工布等;紙、皮革等材料

10、的透氣度檢測需測試在一定壓差下,透過試樣一定體積空氣的時間,這可歸為定壓差測流量一類,再通過測得的流量進行計算即可。 然而，同是檢測氣體對材料的浸透性,材料性能的差異引起了檢測設備的明顯變化,根據(jù)檢測需要選擇相應的設備是獲得實用的測試范圍及精度的最佳方法。 5、紡織品透氣性能的測試 對于紡織品而言，一般采用透氣性測試儀進行測試。以GELLOWEN 透氣性測試儀為例，紡織品透氣性能測試方法如下： 5.1 GELLOWEN 透氣性測試儀 織物透氣性及其測試方法 織物透氣性及其測試方法 5.1.1符合標準：BS 5636;JIS L 1096-A;DIN 53887;ASTM D3574;EN IS

11、O 9237;GB/T 5453;EDANA 140.2;TAPPI T251;EDANA 140.1;ASTM D737;AFNOR G07-111;ISO 7231等。 5.1.2適用范圍：測量紡織、服裝、無紡布等多種材料的透氣性 測試原理：織物被壓在選定好的測試頭上，儀器產生持續(xù)的氣流通過試樣，并在試樣兩面產生一定的壓差，極短時間內，系統(tǒng)將自動計算出試樣的透氣率。 GELLOWEN 透氣性測試儀 5.1.3技術參數(shù)及特征： l 測試頭面積：5cm2、20 cm2、25 cm2、38 cm2、50 cm2、100 cm2(多個測試頭) l 測試形式：自動 l 測試壓力：10-3000Pa

12、l 氣流：0.1-40000mm/s(5 cm2) l 測試時間：5-50s l 停止時間：3s 織物透氣性及其測試方法 織物透氣性及其測試方法 l 總測試時間：10-58s l 最小壓力：1pa l 最大壓力：3000pa l 準確度：2% l 測量單位：mm/s,cfm,cm2/cm2/s,l/dm2/min,m3/m2/min,m3/m2/h l 數(shù)據(jù)接口：RS232C，異步，雙向作用 l 壓力兇可自動檢測起亞的范圍，并可測試大面積樣品 l 功能強大具有消聲裝置的抽油泵 l 儀器可自動探測測試頭面積，自動選定測試孔徑大小，自動控制風機抽力大小 l 具有自編程序功能，客戶可根據(jù)需喲自定義程

13、序 l 具備氣流粗調及細調開關，自動切換，全封閉管道設計，漏氣量小于0.1l/m2/s 5.2 測試方法 采用透氣性測試儀織物透氣性測試儀根據(jù)GB/T 5453進行織物的透氣測試，其測試步驟如下： 5.2.1將試樣夾持在試樣圓臺上，測試點應避開布邊及褶皺處，夾樣時采用足夠的張力使試樣平整而又不變形。為防止漏氣在試樣的低壓一側(即試樣圓臺一側)應墊上墊圈。當織物正反兩面有透氣性的差異時，應當在報告中記錄。 5.2.2啟動吸風機是空氣通過試樣，調節(jié)流量，使壓力逐步接近規(guī)定值，1min后或到達穩(wěn)定時，記錄氣流流量。使用壓差流量計的儀器，應選擇適宜的孔徑，記錄該孔徑兩側的壓差。 5.2.3在同樣的條件

14、下，在同一樣品的不同部位重復測定至少10次。 5.2.4若夾具處漏氣，則應通過校驗測定其漏氣量，并從讀數(shù)中減去該值。 織物透氣性及其測試方法 織物透氣性及其測試方法 5.3 結果計算和表示 5.3.1計算測定值的算術平均值qv和變異系數(shù)。 5.3.2按式(1)或式(2)計算透氣率R。結果按GB 8170秀月至測量范圍的2%。 R=qv/Ax167(mm/s) (1) 或R=qv/Ax0.167(m/s) (2) 式中,qv-平均氣流量，dm3/min; A-試驗面積，cm2; 167-由dm3/minxcm3換算成mm/s的換算系數(shù); 0.167-由dm3/minxcm3換算成m/s的換算系數(shù); 5.3.3按式3計算透氣率的95%置信區(qū)間9(R)。 =S.t/ (3) 式中，S-標準偏差; n-試驗次數(shù); t-95%置信區(qū)間、自由度為n-1的信度值，t和n的對應關系見于下表。 N 5 6 7 8 9 10 11 12 t 2.776 2.571 2.447 2.365 2.306 2.262 2.228 2.201 5.3.4對于使用壓差流量計的儀器，先從壓差-流量圖標中查出透氣率，然后計算器平均值、CV值和95%置信區(qū)間。 5.5試驗報告 織物透氣性及其測試方法 織物透氣性及其測試方法 試驗報告需包括： 一般資料 標準編號; 樣品名稱、規(guī)格、編號，