اختبار مقاومة الماء للنسيج: اختراق الماء وترطيب السطح

ما هي مقاومة القماش للماء؟ 

تنعكس مقاومة القماش للماء ، والمعروفة أيضًا باسم مقاومة الماء ، بشكل أساسي في جانبين: اختراق الماء وترطيب السطح. نفاذية النسيج هي خاصية اختراق الماء السائل من جانب واحد من القماش إلى الجانب الآخر ، وتسمى الخاصية المعاكسة مقاومة اختراق الماء. بالإضافة إلى ذلك ، تُعرف خاصية القماش التي يسهل ترطيبها بالماء باسم ترطيب سطح القماش. لمقاومة الأقمشة للماء ، هناك 3 عوامل رئيسية بشكل عام.

1 قابلية ترطيب سطح الألياف: زاوية التلامس لسطح الألياف

كما هو مبين في الرسم التخطيطي: عندما تكون زاوية التلامس للألياف θ <90 درجة ، فإن مادة الألياف الكلية هي مادة موصلة للماء ويؤدي الهيكل الأكثر إحكامًا فقط إلى مزيد من النوى الشعرية لامتصاص الماء وتوصيله. عندما تكون زاوية التلامس للألياف θ> 90 درجة ، تكون الألياف طاردة للماء وكلما كان هيكل النسيج أكثر إحكاما (أي أصغر المسام) ، كان مقاومة الماء أفضل. لذلك ، فقط عندما تكون زاوية التلامس للألياف معروفة ، يمكن مناقشة مقاومة الماء للنسيج بشكل أفضل.

2 طلاء الأقمشة

يمكن زيادة مقاومة القماش للماء من خلال وضع طبقة غير منفذة وغير قابلة للذوبان في الماء على سطح القماش. هذه الطريقة أقل ملاءمة للملابس ، ولكن يمكن استخدامها في القماش المشمع أو العباءات وما إلى ذلك. ينتج عن استخدام غشاء طلاء مقاوم للماء صغير المسام نسيجًا مغطى بمقاومة ممتازة للماء ونفاذية جيدة للماء والتهوية.

3 بيئة الاستخدام

تصنع الأقمشة المقاومة للماء أو الأقمشة المطلية في الغالب من ألياف غير مسترطبة أو مواد مطلية ، لذلك لا تؤثر التغيرات في الرطوبة النسبية على خصائص العزل المائي. من ناحية أخرى ، فإن الأقمشة الموصلة للماء مصنوعة في الغالب من ألياف ماصة للرطوبة. تزداد الرطوبة النسبية ، وتمتص الألياف الرطوبة لتعزيزها ، وتنتفخ الألياف ويتم تعزيز تأثير الشعيرات الدموية ، وبالتالي يتم تحسين توصيل الماء للنسيج. تأثير درجة الحرارة هو نفس تأثير الرطوبة. لذلك ، البيئة لها تأثير كبير على النسيج الموصّل للماء.

باختصار ، تتكون مقاومة القماش للماء من خاصيتين رئيسيتين: منع الماء السائل من المرور عبر القماش وتبليل القماش. هناك طريقتان رئيسيتان لاختبار مقاومة الأقمشة للماء وفقًا لمختلف السيناريوهات المستخدمة فيها: اختبار الضغط الهيدروستاتيكي واختبار الرش.

1 طريقة اختبار الضغط الهيدروستاتيكي لاختبار مقاومة الأقمشة للماء

عندما يمر الماء من خلال القماش فإنه يواجه مقاومة وهذه المقاومة لاختراق الماء هي نسيج og المقاوم للماء. يعد اختبار الضغط الهيدروستاتيكي طريقة اختبار مهمة للأقمشة المقاومة للماء والنافذة وهي قابلة للتطبيق على جميع أنواع الأقمشة ، بما في ذلك الأقمشة ذات التشطيب المقاوم للماء. اختبار الضغط الهيدروستاتيكي هو أسلوب اختبار بسيط وسريع يسمح بتقدير دقيق وقابلية استنساخ جيدة.

في ظل ظروف الضغط الجوي القياسية ، يتم تطبيق ضغط الماء على جانب واحد من القماش حتى تتسرب قطرات الماء من الجزء الخلفي من القماش. لا يرتبط الضغط الهيدروستاتيكي الذي يتم قياسه بهذه الطريقة بمقاومة القماش للماء فحسب ، بل يرتبط أيضًا بطبيعة النسيج نفسه. كلما زاد الضغط الهيدروستاتيكي الذي يمكن أن يتحمله القماش ، كانت مقاومة الماء أفضل.

ترتبط مقاومة النسيج للماء بهيكل الألياف والخيوط والأقمشة. يتم قياس مقاومة الأقمشة للماء بواسطة طرق الضغط الهيدروستاتيكي ، الهيدروستاتيكي والديناميكي. في ظل ظروف المختبر ، فإن اختبار الضغط الهيدروستاتيكي طرق الاختبار التالية.

1 زيادة ضغط الماء على جانب واحد من القماش وتحديد حجم الضغط الهيدروستاتيكي الذي يمكن أن يتحمله القماش حتى يظهر عدد محدد من قطرات الماء على الجانب الآخر من القماش. يستخدم ISO 811 طريقة الاختبار هذه لاختبار الضغط الهيدروستاتيكي للأقمشة المدمجة مثل القماش ، والقماش المشمع ، وأقمشة الخيام ، إلخ.

2 في ظل الظروف المحددة ، اجعل جانبًا واحدًا من العينة عرضة لارتفاع مستمر في ضغط الماء ، حتى يصل إلى قيمة ضغط الماء المحددة. لاحظ ما إذا كان الاختراق يحدث خلال فترة زمنية محددة. إذا لم تظهر نقطة اختراق الماء على سطح العينة ولا توجد علامة على التبول ، فإن العينة تجتاز الاختبار. تتبنى ISO 1420 طريقة الاختبار هذه لاختبار ما إذا كان القماش المطلي يلبي المتطلبات.

3 حافظ على ضغط ماء معين على جانب واحد من القماش وحدد الوقت الذي تستغرقه أول قطرة ماء لتسرب من جانب واحد من القماش.

4 حافظ على ضغط ماء معين على جانب واحد من القماش وقم بقياس كمية الماء لكل وحدة زمنية تمر عبر القماش.

معايير اختبار الضغوط الهيدروستاتيكية الشائعة

• ISO 811: الأقمشة النسيجية - تحديد مقاومة اختراق الماء - اختبار الضغط الهيدروستاتيكي
• ISO 1420: الأقمشة المطلية بالمطاط أو البلاستيك - تحديد مقاومة اختراق الماء
• AATCC 127: مقاومة الماء - اختبار الضغط الهيدروستاتيكي
• BS EN 20811: النسيج - تحديد مقاومة اختراق الماء - اختبار الضغط الهيدروستاتيكي
• ASTM D751: طريقة اختبار قياسية للأقمشة المطلية
• ASTM D3393: المواصفات القياسية للأقمشة المطلية - مقاومة الماء
• JIS L1092: طريقة اختبار مقاومة المنسوجات للماء
• GB / T 4744: تحديد مقاومة اختراق الماء للنسيج - اختبار الضغط الهيدروستاتيكي

المعايير الدولية الأكثر استخدامًا لطرق اختبار الضغط الهيدروستاتيكي هي ISO 811 و ISO 1420. تعتمد معظم المعايير في مختلف البلدان على هذين المعيارين. مبادئ اختبار ISO 811 و ISO 1420 هي نفسها بشكل أساسي ، كلاهما يطبق ضغط الماء على جانب واحد من العينة ويلاحظ ما إذا كانت العينة تبدو قابلة للاختراق ، والفرق هو أن ISO 811 مخصص بشكل أساسي للأقمشة العامة وأن ISO 1420 هو للأقمشة المطلية.

باستخدام ISO 811 كمثال ، تكون التصنيفات كما يلي

مستوى	قيمة الضغط الهيدروستاتيكي P / كيلو باسكال	تقييم مقاومة الماء
0	ف <4	مقاومة ضعيفة للضغط الهيدروستاتيكي
1	4 ≤ P <13	بعض المقاومة للضغط الهيدروستاتيكي
2	13 ≤ P <20	بعض المقاومة للضغط الهيدروستاتيكي
3	20 ≤ P <35	مقاومة جيدة للضغط الهيدروستاتيكي
4	35 ≤ P <50	مقاومة جيدة للضغط الهيدروستاتيكي
5	50 ≤ ص	مقاومة هيدروستاتيكية ممتازة

بالإضافة إلى ذلك ، هناك بعض الاختلافات في التعبير عن نتائج الاختبار بين المعيارين. ISO 811 هو زيادة ضغط الماء باستمرار في الاختبار حتى تظهر العينة تسرب المياه في ثلاثة أماكن ، وتسجيل قيمة الضغط في هذه المرحلة كنتيجة الاختبار. من ناحية أخرى ، يتم الحفاظ على ISO 1420 في ظل ظروف ضغط الماء المحددة لفترة من الوقت ، وإذا لم تظهر العينة اختراق الماء ، فإن العينة تجتاز الاختبار.

بالإضافة إلى معايير الطريقتين المذكورتين أعلاه ، هناك أيضًا معايير EN و AATCC و JIS و GB ومعايير أخرى ، ولكن تم تطوير جميع هذه المعايير على أساس اعتماد معادل أو مرجعية لمعايير ISO. BS EN 20811 يكافئ ISO 811 و JIS L1092 Method A و GB / T 4744 على أساس ISO 811 ، مع نفس معلمات الاختبار والتعبير عن النتائج مثل ISO 811. AATCC 127 لديه عينات أقل من ISO 811 ، بحد أدنى من ثلاث عينات ، وهناك خيار واحد فقط لمعدل ارتفاع ضغط الماء في AATCC 127 ، في حين أن ISO 811 لديها خياران لمعدل ارتفاع ضغط الماء.

ملاحظة حول اختبار تغلغل الأقمشة في الماء بطريقة الضغط الهيدروستاتيكي

عند وضع القماش ، يجب تفريغ الهواء من الوحدة أولاً ، بحيث يتم ربط الجانب الأمامي من القماش بالمياه ، لتجنب تأثير ضغط الهواء على ضغط الماء مما ينتج عنه بيانات غير دقيقة.

في بعض اختبارات النسيج المركب ، لا يكون الجانب العكسي من القماش مقاومًا للماء ، لذلك تحتاج إلى قطع عينة الاختبار أكبر من حوض الجهاز لتجنب تغلغل الماء في النسيج للتأثير على تقييم ظاهرة الضغط الهيدروستاتيكي.

العوامل المؤثرة على تغلغل الأقمشة بالماء

(1) تؤثر المسافة بين الخيوط على مستوى مقاومة الماء. بشكل عام ، كلما كان هيكل النسيج أكثر إحكاما ، كانت مقاومته أفضل لاختراق الماء.

(2) سمك النسيج. كلما كان النسيج أكثر سمكًا ، زادت مقاومة البلل وزادت مقاومة الماء.

(3) سمك الغزل. بالنسبة للألياف الممتصة للرطوبة المنسوجة في الأقمشة المدمجة ، نظرًا لوجود تأثير الشعيرات الدموية ، فإن تقليل نصف قطر الغزل يمكن أن يحسن مقاومة الماء للنسيج.

(4) جودة الغشاء المركب. كلما زاد حجم مسام الغشاء ، زادت مقاومة الضغط الهيدروستاتيكي للنسيج المطلي.

(5) سمك الطلاء. مع الطلاء السميك ، ستزداد مقاومة القماش لضغط الماء.

(6) توحيد الطلاء. كلما كانت جودة الطلاء أفضل ، كانت مقاومة أداء اختراق الماء أفضل. الطلاء غير متجانس ، كلما انخفضت قيمة الضغط الهيدروستاتيكي.

2 طريقة الرش لاختبار أداء ترطيب السطح للنسيج 

طريقة الرش: عن طريق الرش المستمر أو تقطير الماء على العينة ومراقبة خصائص الترطيب على سطح العينة بعد فترة زمنية معينة. ثم قم بتقييم مقاومة القماش للماء مقارنة بالعينة من الصور الفوتوغرافية.

طريقة الرش تحاكي درجة ترطيب الملابس عند تعرضها للمطر. تنطبق هذه الطريقة على جميع الأقمشة المعالجة بطارد الماء والمعالجة غير المقاومة للماء وتعتمد نتائج الاختبار بشكل كبير على الألياف والغزل ومعالجة النسيج وبناء النسيج.

معايير اختبار الرش الشائعة

• ISO 4920: نسيج النسيج - تحديد مقاومة ترطيب السطح - اختبار الرش
• AATCC 22: مقاومة الماء - اختبار الرش
• JIS L1092: طريقة اختبار مقاومة المنسوجات للماء
• GB / T 4745: تحديد مقاومة ترطيب السطح - اختبار الرش

هناك خمسة مستويات للتقييم. خذ معيار ISO 4920: النسيج - تحديد مقاومة ترطيب السطح - اختبار الرش على سبيل المثال ، معايير التقييم للأداء المقاوم للماء هي كما يلي.

مستوى ISO	مستوى AATCC	أداء ترطيب السطح
0	0	سطح العينة مبلل بالكامل وليس له مقاومة للرش.
1	50	السطح مبلل وليس له مقاومة للرش.
2	70	ترطيب جزئي للعينة خارج نقاط الرش.
3	80	ترطيب وجه العينة عند نقاط الرش.
4	90	الالتصاق العشوائي الطفيف أو ترطيب وجه العينة.
5	100	لا التصاق أو ترطيب وجه العينة.

هذا هو عادة تم تحديده باستخدام جهاز اختبار تصنيف الرش. في طريقة اختبار AATCC 22 ، ضع عينة الاختبار في مكانها بحلقة حديدية بقطر 152.4 مم ، والعينة في حالة توتر والسطح مسطح بدون تجاعيد.

رش 250 مل من الماء المقطر من فوهة قياسية عند 45 درجة إلى عينة 150 مم أسفل الفوهة لمدة 25 ~ 30 ثانية. بعد الرش ، اضغط برفق على القماش مع الجانب الأمامي لأسفل في وضع أفقي ثم قم بتقييم خصائص مقاومة الماء للنسيج من خلال ملاحظة حالة بقع الماء على سطح العينة.

ملاحظة حول اختبار تغلغل الأقمشة في الماء بطريقة اختبار الرش

بالنسبة للأقمشة ذات المرونة الأكبر ، لا ينبغي سحب القماش بقوة عند تثبيت الأداة ، وإلا فإنه سيؤدي بسهولة إلى فجوة أكبر في النسيج وستخترق قطرات الماء النسيج المبلل ، مما يؤدي إلى نتائج اختبار غير دقيقة.

امسك المثبت للطرق بعد انتهاء الرش ، ويجب أن تكون القوة متساوية ومعتدلة ، والقوة خفيفة للغاية ستجعل قطرات الماء تبقى ، والقوة كبيرة جدًا ستؤدي بسهولة إلى النسيج من المباراة ، وكل ذلك سيؤثر على تقييم ظاهرة تلطيخ المياه.

لمعايرة الجهاز بانتظام ، عندما يتبين أن تدفق الماء بالرش به ظاهرة انسداد أو أن وقت الرش غير طبيعي ، للقيام على الفور بتنظيف فم الرذاذ أو استبداله ، حتى لا يؤثر ذلك على دقة الاختبار.