织物透湿性

野渡孤舟

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       闲来无事，结合《纺织品检验学》、《织物性能与检测》以及一些网上资料，编写此文。

       织物透过水蒸气的程度称为透湿性，服装面料除了要求美观、时尚外，热舒适性也越来越受到重视，而衡量服装生理穿着舒适性的一个重要指标就是面料的透湿性指标。它直接关系到织物排放汗气的能力，当人体皮肤表面散热蒸发的水汽不易透过织物陆续排出时，就会在皮肤与织物之间形成高湿区域，使人感到闷热不适。特别是内衣，尤其要具有良好的透湿性。

       人体水分蒸发有两种方式，一种是在不发汗的时候，身体表面不断地进行水分蒸发；另一种是人体出汗，在剧烈运动或炎热环境条件下，为达到人体的热量平衡，需要大量散热，人体就会出汗，水分就成了传递热量的载体。根据人体水分蒸发的不同状态，服用纺织品是以气相水和液相水两种相态进行湿传递。

透湿过程，实际上是热湿传递的过程。透湿实质是水的气相传递，当织物两边的水汽压力不同时，水汽会从高压一边透过织物流向另一边。水汽在织物中的传递有以下三种方式：

1.  气相水通过织物内纱线间、纤维间的空隙从分压高的一边向分压低的一边扩散。

2.  纤维凭借自身吸湿能力，接触高水气压的织物表面纤维吸收了气态水，并向织物内传递，直到织物的另一面，又向低水汽压空间蒸发。

3.  芯吸传递，液相水分可通过毛细管作用从织物的一面传递到另一面，从而使热量传递到织物的另一面。

      由于织物上述的透湿机理，生产者喜欢用一定温度、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，因为这种测试方法的主要测试装置是杯子，因此织物透湿量的测试方法也叫透湿杯法。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。正杯法测试时杯口朝上，水和织物之间有静止空气存在，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，所以由正杯法得到的透湿量最小。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，因而测得的透湿量较正杯法大。在干燥剂倒杯法测试过程中，试样两面都不与空气层接触，因此，由干燥剂倒杯法测得的透湿量最高。事实上，正杯法的测试条件与人体在静止和少量运动状态下所穿服装的透湿性相近，这时人体出汗较少。倒杯法、干燥剂倒杯法更接近于人体在剧烈运动状态下的透湿情况，此时人体排出的汗液较多。

      目前，本中心最常用的方法是ASTM E96 BW倒杯法。由于美国在这个行业一直处于领先地位，而且该国的市场也非常的大，该方法测试的数据也相对较高，ASTM标准自然而然成为最常用的方法。现在大部分客户都采用该方法做检测。测试方法如下：将被测试的织物覆盖在盛有50ml蒸馏水的透湿杯上，固定后倒置将其放入透湿仪。在温度为（23±2）℃、相对湿度(50±2)%、风速2.8m/s（95版）或0.5 m/s（2000版）的环境下平衡1小时，然后取出，用精度为0.001g的顶加载天平称其重量，进行称量之前，记录环境的温度和相对湿度。称量时，每个杯子的重量和称量的时间都记录下来。称量后，将透湿杯再次放入透湿仪中，1小时后取出称量。用WVT=24*△m/(s*t)公式计算透湿率。3个样品的平均值作为测试的结果，平均值乘以24转换为以g/m2*24h为单位的结果。需要特别指出的是，ASTM E96 BW法有1995版和2000版，95版的测试条件不成熟，测试的相对数据较高，现在基本上采用的都是2000版。

     由于干燥剂倒杯法的测试时间短，可用于纺织厂对产品透湿性的日常控制，该测试方法有 JIS L-1099 B1、B2 日本工业标准纤维制品的透湿度测试方法 醋酸钾法、醋酸钾法的其他方法。测试原理如下:用醋酸钾作为干燥剂，该干燥剂为在300g的醋酸钾中加入100ml的水，放置一昼夜以后,所得到的结晶体。将足够的醋酸钾溶液放入透湿杯里，充满杯子容积约2/3，再将PTFE薄膜用橡皮环箍在透湿杯上制成一个水蒸气通透杯子。从织物上剪取20cm*20cm见方的3块样品。每一样品放置在测试支撑架上。所有涂层或层压织物用橡皮环固定在支撑架上，并且涂层或层压面朝外。样品支撑系统的安装以能够漂浮在23℃水温的水槽中为准。在薄膜朝上方向称量完测试杯质量(包括试样、干燥剂和薄膜)后，迅速将测试杯倒过来并放入样品支撑架中。将这一装配方式放置在温度为30℃±2℃透湿仪中。15min后，将测试杯取出，将其倒置过来并称量其重量。水蒸气通透性按WVT=24*△m/(s*t)公式计算。在透湿测试中，日本的干燥剂倒杯法似乎更受到生产商的青睐，因为它可以迅速在试样上进行测试，不需要对环境中的相对湿度进行控制，而且测试装置和耗材较为便宜。该方法给出最高的透湿量值，也是生产商所喜欢的，并且该方法和出汗热盘法(被许多研究者所采用)有很好的相关性。

       除了上述两种方法外，还有许多其它的方法可以测试织物的透湿性，在此不一一例举。织物透湿性如此重要，那如何提高织物的透湿性呢？方法主要有四种：

1. 原料的选择，影响织物透湿性的主要因素是纤维的吸湿性，纤维吸湿性好，织物透湿性好，棉、麻、毛、蚕丝以及粘胶纤维、醋酯纤维等吸湿性好，因此这些纤维织物的透湿性好。例如苎麻纤维吸湿好，且放湿快，透湿性优良，是理想的夏季衣料。合成纤维吸湿差，透湿性差，作为夏季衣料穿着闷热，但丙纶纤维例外，因为虽然其吸湿差，但具有很强的芯吸效应，因此其透湿性好，可作夏季衣料。中空合成纤维如竹纤维，其透湿性亦得以改善。另外，异形截面的“十”字形、“五叶”形纤维，因提高了传递水汽的能力，使织物吸湿性强、透气性好。

2. 纱线设计，捻度低、结构松的、或径向分布中吸湿性好的纤维向外转移的，其织物的透湿性好。涤/棉包芯纱由于棉包覆于纱线外表面，有利于吸湿，因此其织物的透湿性也较普通涤/棉织物好。

3. 织物结构设计，对于一般服用织物来说，织物的透湿性主要取决于织物的厚度和组织的紧度，她们决定了织物中孔隙通道的长度和通道的大小及多少。织物结构松散时，其织物的透湿性好。多数植物的透湿性都随着织物厚度的增加而下降。当经、纬纱线密度保持不变而经密或纬密增加时，织物的透湿性下降，若织物密度不变而经、纬纱线密度减小，则织物透湿性增加。此外，从织物组织来看，透湿性大小的顺序应是平纹组织<斜纹组织<缎纹组织。

4.后整理工艺，如棉、粘胶纤维织物树脂整理后透湿性下降；织物表面涂以吸湿层后可明显改善透湿性，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改善透湿性。由于涂层面料的价格低，实现了一定的透湿，而被广泛使用。另外，亦可通过层压防水透湿膜如PTFE薄膜、TPU薄膜来改善透湿。


/ ]2 P$ T/ _: E& |0 c补充内容 (2013-8-23 17:50):
5 [3 i" T3 T' f6 M/ _按dobbin意见，删除特别是内衣，尤其要具有良好的透湿性这句话，此句是在网上看到的，本人没做过内衣，不知行情，如还有错误，希望大家提出。

dobbin

有心了
- }9 F. X9 U, @. K& @我们是做内衣的，但是做这功能的倒不是很多也，呵呵

野渡孤舟

呵呵，那你们主要测试哪些项目？
0 T  Y, Y/ k  x: R

dobbin

就普通的常规项目咯。
5 `( a. [4 U) j( ?: f4 k7 N因为弹性面料为主，弹性模量的测试做的最多

扮个坏人i

呵呵  我们有做运动面料  用国标的吸湿法   本文学习了  孤舟有心了。

dobbin

感觉还是M&S的这个测试复杂，随之而来的是测试费用也高