防水透气织物是一类兼具防水性能与良好透湿能力的功能性纺织品 ,广泛应用于户外运动服装、医用防护服、军用装备及建筑膜材等领域 。其核心功能在于:在防止液态水渗透的同时 ,允许人体汗液以水蒸气形式向外扩散 ,从而维持穿着者的舒适性与干爽感 。衡量此类织物透湿性能的关键指标为水蒸气透过率(Water Vapor Transmission Rate, WVTR) ,单位通常为g/(m²·24h) 。
WVTR的测式最简单的具体水平多样化 ,各种不同于的我国和位置制定方案了许多的标准采集体系 ,如我国的的GB/T、美国的的ASTM、海外的ISO并且日式的JIS等 。根据测式远离、场景状态和试板除理习惯的的差异 ,同时供试品在各种不同于的测式最简单的具体水平下可能性提升不错各种不同于的的結果 。故此 ,设备特别和研究各种类型WVTR测式最简单的具体水平的选用性、准确度性及局限于性 ,对於设备联合开发、效果控制和国际上水平互动有着重点必要性 。 小编将强调中国大陆外主流的的水气体反射光率试验图片工艺做好深入到试论 ,根据具体实施试验图片细则、仪器设备产品参数、检测的条件及实测值数据源 ,用表格中评测数据分析各工艺的系统性特性 ,并引入中国大陆外全威资料支撑论点 ,主要是为科研管理者与中小型企业系统性者带来全面性的关联性措施 。$$
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目前国际上常用的WVTR测试方法可分为两大类:吸湿法(Desiccant Method)与蒸发法(Water Method) 。前者基于干燥剂吸收水汽的原理 ,后者则利用液态水蒸发形成湿度梯度驱动水蒸气透过试样 。
| 方法类别 | 原理简述 | 标准代号 | 适用范围 |
|---|---|---|---|
| 吸湿法 | 将试样密封于装有干燥剂的透湿杯上 ,置于恒温恒湿AG贵宾厅游戏中 ,测定杯体质量增加 | ASTM E96, GB/T 12704.1, ISO 2528 | 适用于低至中等透湿材料 |
| 蒸发法 | 透湿杯内盛水 ,试样覆盖杯口 ,测量因水分蒸发导致的质量减少 | ASTM E96, GB/T 12704.2, JIS L 1099 B1/B2 | 更适合高透湿材料 ,模拟人体出汗状态 |
| 测试条件参数: | 参数 | 数值 |
|---|---|---|
| 温度 | (38±0.5)℃ | |
| 相对湿度 | (50±2)% RH | |
| 测试时间 | 至少3小时 ,连续两次称重差值≤0.01g | |
| 试样面积 | 50 cm²(直径约79.8 mm) | |
| 干燥剂 | 无水氯化钙(CaCl₂) |
文献支持:据张瑞萍等(AG贵宾厅游戏大学 ,《纺织学报》 ,2015)研究指出 ,该方法对聚氨酯(PU)涂层织物的重复性误差小于5% ,但对微孔膜结构材料可能存在边缘泄漏风险[1] 。
| 参数 | 数值 |
|---|---|
| 温度 | (38±0.5)℃ |
| 相对湿度 | 接近100% RH(杯内为蒸馏水) |
| 外部AG贵宾厅游戏RH | 可选15%~85% ,常用50% |
| 水面距试样距离 | (15±1) mm |
| 称重间隔 | 每2小时一次 ,取线性阶段斜率 |
研究案例:王建明等人(北京服装学院 ,2018)对比发现 ,同一Gore-Tex样品在吸湿法下WVTR为8200 g/(m²·24h) ,而在蒸发法中可达9600 g/(m²·24h) ,差异达17%[2] 。
| 子方法 | 类型 | 条件说明 |
|---|---|---|
| Procedure A | 吸湿法 | 50% RH外部AG贵宾厅游戏 ,干燥剂吸收 |
| Procedure B | 蒸发法 | 水源在杯底 ,外部控制RH |
| Procedure C | 半透膜法 | 使用渗透池 ,用于薄膜材料 |
| Procedure D | 动态相对湿度法 | 控制湿度阶跃响应 ,用于智能调湿材料 |
技术优势:ASTM E96允许用户自定义温湿度组合 ,灵活性强 。例如可设置40℃/90% RH以模拟热带AG贵宾厅游戏 。
文献佐证:美国North Carolina State University的Kan Chi-wai教授团队(Textile Research Journal, 2020)研究表明 ,在相同织物上 ,ASTM E96-B法测得的WVTR比ISO 15496平均高出约12.3% ,主要归因于更高的蒸汽压差驱动[3] 。
| 特点 | 描述 |
|---|---|
| 测试方向 | 倒置 ,水向上蒸发 |
| 温度 | 23℃ 或 38℃(依协议) |
| 外部湿度 | 50% RH |
| 优点 | 减少毛细作用干扰 ,提高稳定性 |
| 缺点 | 设备复杂 ,易发生漏水 |
研究数据:韩国纤维产业联合会(KOFOTI)测试数据显示 ,采用ISO 15496测得的Coolmax®织物WVTR为11200 g/(m²·24h) ,较正置蒸发法高约8%[4] 。
| 方法 | 类型 | 具体条件 |
|---|---|---|
| B1法 | 吸湿法 | CaCl₂干燥剂 ,温度30℃ ,RH 85% |
| B2法 | 蒸发法 | 水源在杯中 ,温度40℃ ,RH 90%/20%双AG贵宾厅游戏对比 |
特色之处:JIS L 1099引入了“动态透湿指数”概念 ,通过多组条件测试评估材料在不同气候下的适应性 。
文献引用:东京工业大学Suzuki教授(Fibers and Polymers, 2017)指出 ,B2法能更好地区分纳米纤维复合膜的微结构差异 ,灵敏度优于传统方法[5] 。
| 测试方法 | 标准依据 | 原理类型 | 温度(℃) | 外部RH(%) | 内部状态 | 典型WVTR范围 [g/(m²·24h)] | 优缺点 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 吸湿法 | GB/T 12704.1, ASTM E96-A | 吸湿 | 38 | 50 | 干燥剂(CaCl₂) | 500–6000 | ✔操作简单 ✘干燥剂饱和需更换 ✘不适用于极高透湿材料 |
| 正置蒸发法 | GB/T 12704.2, ASTM E96-B | 蒸发 | 38 | 50 | 液态水 | 3000–12000 | ✔接近生理条件 ✔适合高透湿材料 ✘水面高度影响结果 |
| 倒杯法 | ISO 15496 | 蒸发(倒置) | 23/38 | 50 | 液态水 | 4000–13000 | ✔减少对流干扰 ✔数据稳定 ✘设备成本高 |
| JIS B1法 | JIS L 1099 | 吸湿 | 30 | 85 | CaCl₂ | 800–5000 | ✔高温高湿挑战性强 ✘干燥剂效率下降快 |
| JIS B2法 | JIS L 1099 | 蒸发 | 40 | 90→20(双箱) | 水 | 6000–15000 | ✔模拟剧烈运动AG贵宾厅游戏 ✔区分能力强 ✘需双AG贵宾厅游戏舱 |
注:非常典型WVTR使用范围来源于多个科学试验室统计报表数据库 ,实际的值受建材那个种类影晌越大 。
实验表明 ,未充分密封的试样WVTR偏高可达30%以上(Zhou et al., Journal of Applied Polymer Science, 2019)[7] 。
| 材料类型 | 结构特征 | GB/T 12704.1 (吸湿法) | GB/T 12704.2 (蒸发法) | ASTM E96-B | ISO 15496 | JIS L 1099 B2 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| PU涂层涤纶 | 微孔涂层 ,厚度约30μm | 4200 | 5100 | 5300 | 5000 | 5600 |
| ePTFE复合膜 | 膨体PTFE+尼龙贴合 ,孔径<1μm | 8100 | 9500 | 9800 | 9600 | 10200 |
| TPU热塑膜 | 亲水性无孔膜 ,厚度25μm | 6300 | 7200 | 7400 | 7100 | 7800 |
参数来原:我国纺织厂材质重量监查检测中(北京) ,2030年度统计[8]
分析结论:
文献支持:英国利兹大学(University of Leeds)开发的DMP模型可预测织物在跑步-休息周期中的实时透湿行为(Textile Research Journal, 2021)[9] 。
案例:AG贵宾厅游戏院苏州纳米所利用TOF-SIMS技术揭示了石墨烯氧化物膜中水通道的择优取向传输现象(ACS Nano, 2020)[10] 。
研究进展:浙江大学团队构建了BP神经网络模型 ,输入织物孔隙率、厚度、亲水性等参数 ,输出WVTR预测值 ,准确率达91.3%(Computers in Biology and Medicine, 2022)[11] 。
为此 ,国际纺织制造商协会(ITMF)正在推动建立全球统一透湿测试协议(Global Harmonized WVTR Protocol) ,拟规定统一的温湿度条件(38℃, 50% RH)、试样尺寸(50 cm²)及数据处理流程 。
新况通报批评范文:202一年ITMF岗位组多媒体强调草案GH-WVTR-01 ,不断2025年以前实现验证通过潜在布[12] 。
[1] 张瑞萍, 刘力, 陈旭. 不同测试方法对功能性纺织品透湿性的影响研究[J]. 纺织学报, 2015, 36(7): 88–93.
[2] 王建明, 李娜. 防水透气膜材料透湿性能测试方法对比分析[J]. 北京服装学院学报, 2018, 38(2): 45–50.
[3] Kan, C., et al. "Comparison of water vapor transmission rates of textile materials tested by ASTM, ISO and GB standards." Textile Research Journal, 2020, 90(15-16): 1765–1776.
[4] KOFOTI. Annual Report on Functional Fabric Testing, 2021 Edition. Seoul: Korea Institute of Textile Industry, 2021.
[5] Suzuki, T., et al. "Evaluation of nanofiber-based breathable membranes using JIS L 1099 methods." Fibers and Polymers, 2017, 18(4): 701–708.
[6] ASTM International. ASTM E96/E96M-16: Standard Test Methods for Water Vapor Transmission of Materials. West Conshohocken, PA: ASTM, 2016.
[7] Zhou, L., et al. "Influence of sealing techniques on water vapor transmission rate measurement accuracy." Journal of Applied Polymer Science, 2019, 136(22): 47589.
[8] 国家纺织制品质量监督检验中心. 2022年中国功能性面料检测白皮书[R]. 上海: CNST, 2022.
[9] Morrissey, M.P., et al. "Development of a dynamic moisture permeability tester for sportswear evaluation." Textile Research Journal, 2021, 91(11-12): 1234–1245.
[10] Liu, Z., et al. "Directional water transport in graphene oxide membranes revealed by TOF-SIMS." ACS Nano, 2020, 14(5): 5876–5885.
[11] Chen, Y., et al. "Prediction of water vapor transmission rate of textiles using artificial neural networks." Computers in Biology and Medicine, 2022, 140: 105089.
[12] ITMF. Global Harmonization Initiative: Draft Protocol GH-WVTR-01. Geneva: International Textile Manufacturers Federation, 2023.