طرق اختبار نفاذية الرطوبة والعوامل المؤثرة

تعريف انتقال بخار الماء (WVT)

كتلة بخار الماء التي تمر عموديًا عبر وحدة مساحة من العينة في وقت محدد عند درجة حرارة ورطوبة محددتين على كلا الجانبين. بالجرام لكل متر مربع في الساعة (جم/م2.ساعة) أو بالجرام لكل متر مربع في 24 ساعة (جم/م2.24ساعة)

تعريف نفاذية بخار الماء (WVP)

كتلة بخار الماء التي تمر عبر وحدة مساحة من العينة، لفترة زمنية محددة، عند درجة حرارة ورطوبة ثابتتين على كلا الجانبين، لكل وحدة من فرق ضغط بخار الماء. بالجرام لكل متر مربع باسكال ساعة (جم/م2.باسكال.ساعة)

ما هو أداء نفاذية الرطوبة؟

يختبر هذا الاختبار قدرة القماش على نقل الرطوبة عند درجات حرارة ومستويات رطوبة مختلفة. وهو يحاكي أنشطة جسم الإنسان المتعرق. ويقيس الاختبار مدى قدرة القماش على نقل بخار الماء من الجسم إلى الخارج. نفاذية الرطوبة هو مدى قدرة بخار الماء على المرور عبر القماش. فهو يقيس تدفق بخار الماء. ينبعث بخار الماء من جسم الإنسان أثناء الحركة. كما يتأثر أيضًا ببخار الماء في البيئة الخارجية.

مؤشرات توصيف نفاذية الرطوبة

01 نفاذية الرطوبة (WVT) هي كتلة بخار الماء، بالجرام، التي تمر عبر وحدة مساحة من العينة في وقت محدد عند درجة حرارة ورطوبة ثابتتين. يقيسها الباحثون بوحدة g/(m²-h) أو g/(m²-24 h).

02 يقوم الفاحصون بتقييم نفاذية الرطوبة (WVP) للعينة على كلا الجانبين. وهذا يحافظ على درجة الحرارة والرطوبة المحددة. WVP هي كتلة بخار الماء، بالجرام، التي تمر عبر مساحة وحدة من العينة في وقت معين. والوحدة هي جرام لكل متر مربع من ساعات باسكال (g/(m²-Pa-h)).

03 معامل نفاذية الرطوبة في العينة على كلا الجانبين. يجب أن يحافظ على درجة الحرارة والرطوبة المحددة. وهو كتلة بخار الماء بالجرام. وهو الكمية التي تمر بالسنتيمتر في الثانية عبر مساحة وحدة من العينة بسمك وحدة. القوة الدافعة هي فرق ضغط بخار الماء بوحدة وحدة. والوحدة هي جم-سم/(سم²-ثانية-باسكال).

عدة طرق لاختبار نفاذية الرطوبة

الطريقة 1: طريقة امتصاص الرطوبة (المجففة)

نضع جزيئات المجفف (كلوريد الكالسيوم اللامائي) (0.63 إلى 2.5 مم) في فرن عند درجة حرارة 160 درجة مئوية لمدة 3 ساعات للحفاظ عليها جافة بنسبة 100٪. ثم يضع شخص ما حوالي 35 جرامًا من المجفف المبرد في كوب اختبار. يرجونه لتشكيل مستوى، بسطحه حوالي 4 مم أسفل العينة. ثم توضع العينة على كوب الاختبار، وجانب الاختبار لأعلى. يضعون مكبس حشية ويحكمون الصمولة. بعد ذلك، يستخدمون شريط الفينيل لإغلاق حشية العينة وحلقة الضغط من الجانب. سيشكل هذا مجموعة العينة. العينة عبارة عن مزيج من الأكواب الموجبة الموضوعة في جهاز الاختبار. بعد ساعة واحدة من الاختبار وضبط الرطوبة، أزل الأكواب. ضعها في مجفف لمدة نصف ساعة لتحقيق التوازن والوزن. بعد ذلك، وفقًا للمعيار أو الاتفاقية، اختبر الأكواب في الجهاز لمدة محددة. أخيرًا، قم بوزنها مرة أخرى. تستخدم الصيغة فرق الوزن من الوزنين. إنها تعطي العينة نفاذية الرطوبة.

المعايير شائعة الاستخدام

ASTM E96 طريقة A \C\E، JIS L 1099 A-1

الطريقة الثانية: طريقة التبخر (كوب الماء الإيجابي)

يستخدم شخص ما أسطوانة قياس لملئها بالماء. يجب أن تكون بنفس درجة حرارة ظروف الاختبار. يجب أن تلبي كمية الماء متطلبات كل معيار. قم بتحميل عينة الاختبار على كوب الاختبار. ضع الكوب الموجب في جهاز الاختبار. بعد فترة، قم بوزنه للحصول على الوزن الأولي. ثم قم بوزنه مرة أخرى بعد الاختبار لفترة أخرى. تستخدم الصيغة فرق الكتلة بين القياسين الثانيين. تجد نفاذية الرطوبة للعينة. تصف المعايير الوطنية الطريقة المذكورة أعلاه.

يقوم المجرب بملء أسطوانة قياس بالماء في ظروف الاختبار. يجب أن تلبي كمية الماء متطلبات كل معيار. قم بتحميل عينة الاختبار على كوب اختبار. ضع الكوب في جهاز الاختبار. بعد فترة من التوازن، قم بوزن الكوب للحصول على الوزن الأولي. ثم قم بوزنه مرة أخرى بعد فترة اختبار أخرى. تستخدم الصيغة الفرق في الكتلة من الوزنين. إنها تجد نفاذية الرطوبة للعينة. المعايير الرئيسية هي:

المعايير شائعة الاستخدام

ASTM E96 طريقة B\E، JIS L1099 A-2، BS 7209

الطريقة الثالثة: طريقة التبخير (سكب كوب من الماء)

يقوم شخص ما بملء أسطوانة قياس بالماء في ظروف الاختبار. يجب أن تلبي كمية الماء متطلبات كل معيار. يقوم الفني بتحميل عينة الاختبار على كوب الاختبار. يضع المجرب الكوب المقلوب في جهاز الاختبار. بعد فترة، يزنه شخص ما للحصول على الوزن الأولي. ثم بعد الاختبار لفترة أخرى، يزنه الفريق مرة أخرى. تستخدم الصيغة فرق الكتلة بين القياسين الثانيين. تجد وزن العينة نفاذية الرطوبة.

المعايير شائعة الاستخدام

طريقة ASTM E96 BW

الطريقة الرابعة: طريقة أسيتات البوتاسيوم

املأ كأس الاختبار بمحلول أسيتات البوتاسيوم المشبع حتى حوالي 2/3 من ارتفاعه. أغلق العينة في الكأس وضعها مقلوبة في حوض الاختبار. نزن الكتلة الكلية لكأس الاختبار قبل الاختبار والكتلة الكلية لكأس الاختبار بعد 15 دقيقة. تصف الوثيقة الطريقة المذكورة أعلاه وفقًا لـ JIS L1099.

المعايير شائعة الاستخدام

JIS L1099 طريقة B-1، JIS L1099 طريقة B-2، ISO 14956

مقارنة طرق اختبار نفاذية الرطوبة حسب البلد

المعايير المشتركة ل نفاذية الرطوبة هناك العديد من الشركات الأوروبية والأمريكية واليابانية التي تستخدم طرق امتصاص الرطوبة والتبخير على التوالي. ولكن ظروف الاختبار الخاصة بها غير متسقة. وبالتالي، فإن النتائج غير متسقة أيضًا. إذن، كيف تختار؟

يجب أن يفي المنتج بمعايير الاختبار الخاصة بالمنطقة المستهدفة. الولايات المتحدة هي الرائدة في هذه الصناعة ولديها سوق كبيرة. لذا، فإن معيار ASTM هو طريقة الاختبار الأكثر استخدامًا. يستخدم معظم عملائنا الآن هذه الطريقة لإجراء اختباراتهم. أخيرًا، حدد طريقة امتصاص الرطوبة أو التبخر بناءً على سمات العينة.

مقارنة موجزة لطرق اختبار نفاذية الرطوبة

طرق		المجموعة الأساسية	الحالة	درجة الحرارة	درجة الرطوبة	سرعة الهواء	سطح الاختبار	كمية الكاشف
معيار الأمريكي	طريقة التجفيف	ASTM E96 (الإصدارات 95، 00، 05، 10)	A	23 ℃	50%	0.02 ~ 0.3	طريقة التجفيف مع مواجهة الجانب الأمامي لـ CaCl: طريقة كوب الماء مع مواجهة الجانب الخلفي لـ H20	المسافة من العينة бmm
	طريقة كوب الماء		B	23 ℃	50%	0.02 ~ 0.3		19 ± 6mm
	طريقة السكب بالكوب		BW	23 ℃	50%	0.02 ~ 0.3		19 ± 6mm
	طريقة التجفيف		C	32.2 ℃	50%	0.02 ~ 0.3		المسافة من العينة бmm
	طريقة الكأس		D	32.2 ℃	50%	0.02 ~ 0.3		19 ± 6mm
	طريقة التجفيف		E	37.8 ℃	50%	0.02 ~ 0.3		المسافة من العينة бmm
المعيار الياباني	طريقة كلوريد الكالسيوم	جي إس إل 1099:2006	A-1	40 ℃	90%	0.8
	طريقة الماء		A-2	40 ℃	50%	0.8
	طريقة خلات البوتاسيوم		B-1
	أخرى		B-2

إجراء اختبار نفاذية الرطوبة

يتم وضع العينة والوسط وكوب الرطوبة في بيئة خاضعة للرقابة. يقوم الميزانون بوزنها بشكل دوري. يوضح تغير الوزن الكمية المطلوبة نفاذية الرطوبة المعدل والقيمة. تقسم مبادئ الاختبار المذكورة أعلاه الاختبار إلى أربع خطوات:

أولاً: قم بإعداد التجميع. استخدم المعيار لاختيار الكمية المناسبة من الوسائط لتشكيل تجميع الوحدة.

ثانياً: قم بترطيب المجموعة مسبقاً وتسجيل M1. قم بموازنة المجموعة بوضعها تحت درجة حرارة ورطوبة محددتين. ثم بعد مرور وقت التوازن، قم بوزن M1.

ثالثا: اختبار التجميع وتسجيل M2. بعد الوزن، قم بإعادة العينة إلى درجة الحرارة والرطوبة المختارة. ثم قم بوزن M2 بعد انقضاء وقت الاختبار.

رابعا: تسجيل وتقرير النتيجة المتوسطة لعينات الاختبار الثلاثة.

نتائج اختبار نفاذية الرطوبة

معدل انتقال الرطوبة (WVT) هو مقياس نفاذية الرطوبةيعبر الباحثون عن ذلك بوحدة g/(m2-h) أو g/(m2-24h).

متطلبات اختبار نفاذية الرطوبة

1. يجب ألا تكون عينة الاختبار سميكة للغاية، في حدود 10 مم، لتقليل تأثير رطوبة الحافة على النتائج.

2. تحتوي المعايير الوطنية على أكواب نفاذية للرطوبة بأحجام مختلفة. وهذا يؤدي إلى اختلاف في كمية العينة. اترك على الأقل عينة بحجم ورق A4 يمكنها تلبية متطلبات الاختبار.

3. قبل الاختبار، تأكد من سطح الاختبار، ومعيار الاختبار، وظروف الاختبار: درجة الحرارة، والرطوبة، وطريقة المجفف/الماء.

تحليل الاختلافات في نتائج اختبار نفاذية الرطوبة

متى اختبار نفاذية الرطوبةغالبًا ما تختلف النتائج بشكل كبير. ويرجع ذلك إلى اختبار نفس الدفعة من الأقمشة والملابس في مختبرات مختلفة، أو في أوقات مختلفة في نفس المختبر.

هناك العديد من الاختبارات لنفاذية الرطوبة في الأقمشة النسيجية. في الحياة اليومية، يقوم المختبرون بتقييم الملابس الرياضية ذات العلامات التجارية من حيث قدرتها على مقاومة الماء ونفاذية الرطوبة. لكنهم لا يحددون عادةً طريقة الاختبار. تفتقر نتائج طرق الاختبار الشائعة المختلفة إلى الصلة والقابلية للمقارنة. لاختبار نفاذية الرطوبة في الملابس، يجب علينا أولاً اختيار طريقة. اختر طريقة الاختبار. أيضًا، ضع في اعتبارك العوامل المذكورة في هذه المقالة. فهي تؤثر على إمكانية تكرار نتيجة الاختبار.

سيواجه اختبار التسليم لنفاذية الرطوبة بعض المشكلات. ستسفر الاختبارات على نفس الدفعة من الأقمشة أو الملابس عن اختلافات كبيرة. لا يرى المنتج أي اختلاف مستحيلاً. لكن الاختبار يسمح ببعض الاختلاف. المفتاح هو ما إذا كان ضمن نطاق معقول. تؤثر بعض العوامل على نتائج اختبار نفاذية الرطوبة.

1. عوامل المعدات

المعالم الرئيسية لاختبار النفاذية هي درجة الحرارة والرطوبة وسرعة الرياح.

أ. سرعة الرياح - اختلافات سرعة الرياح على سطح كوب العينة

الآن تبيع العديد من الشركات المصنعة أجهزة اختبار نفاذية الرطوبةتختلف بشكل كبير في عدد أكواب العينات. يمكن أن تصل أكواب العينات الخاصة ببعض الشركات المصنعة إلى سرعة رياح تبلغ 8. التحدي هو ضمان التوحيد عند هذه السرعة. لذلك، أصبح تصميم المعدات صعبًا. سرعة الرياح هي العامل الرئيسي الذي يؤثر على نتائج الاختبار. تتمتع عينات الاختبار الثلاثة بسرعات رياح سطحية مختلفة. سيؤثر هذا على نتائج الاختبار الموازي. الفرق الموازي كبير جدًا ولا يمكن للمعدات إجراء هذا الاختبار.

تصنع العديد من الشركات أجهزة اختبار نفاذية الرطوبة. يختلف عدد أكواب العينات التي يمكن أن تحملها الأجهزة باختلاف الجهاز. يمكن لبعض الأجهزة أن تحمل ثمانية أكواب في نفس الوقت. إذا لم تتمكن أكواب العينات الموجودة في الصندوق من التحرك بسرعة معينة، فمن الصعب الحفاظ على نفس سرعة الرياح على أسطحها. وهذا يضر بنتائج اختبار عينات الاختبار المتوازية، والتي لا يمكن أن تكون متوازية. لا يتم قبول مثل هذه النتائج. يجب علينا صيانة الجهاز ومعايرته لضمان نتائج متسقة. هذا ينطبق على العينات المتوازية.

ب. سرعة الرياح - الاختلافات في ضبط سرعة الرياح بين المعدات

تختلف ماركات المعدات، كما أن تصميم سرعة الرياح ليس هو نفسه. يستخدم البعض تصميم رياح موازية للمروحة الأفقية. يستخدم البعض الآخر مروحة لإرسال الرياح. بعد ذلك، يقوم تصميم الصندوق بتدوير الرياح في صندوق الاختبار. سأطلق عليه اسم رياح سطح المروحة. أعتقد أن نظام إمداد الهواء الأفقي سيكون على نفس المستوى. لذا، ستكون سرعة الرياح على العينات الصغيرة هي نفسها. لا يمكن لنظام هواء المروحة تحديد كيفية وضع العينات. سرعة الرياح على سطح العينات الصغيرة ليست هي نفسها. سيؤدي الاختبار المتوازي للعينات المتوازية إلى نتائج أسوأ.

ج. سرعة الرياح - استخدام أجهزة قياس سرعة الرياح والمعايرة

بعض الشركات المصنعة للمعدات تشمل مقياس سرعة الرياح لقياس سرعة الرياح. نستخدمه للتحقق مما إذا كانت سرعة الرياح تلبي المعايير المطلوبة. العديد من الشركات المصنعة للمعدات ستضبط سرعة الرياح مباشرة. لن يحتاج المختبر إلى تعديلها. تمتلك إدارة الأرصاد الجوية وحدة قياس مقياس سرعة الرياح. لذلك، من النادر أن نرى المختبر يعاير سرعة الرياح. ومع ذلك، بعد أن يستخدم شخص ما المعدات لفترة من الوقت أو يصلحها، قد تتغير سرعة الرياح المحددة. وبالتالي، ستكون سرعة الرياح الفعلية في المعدات غير معروفة. لن يعرف المختبر ما إذا كانت تلبي متطلبات المعايير أو إلى أي مدى تنحرف عنها. هذا أيضًا أحد أسباب الاختلاف الكبير في نتائج الاختبار في بعض مختبرات الاختبار.

2. تأثير المجفف

أ. داء كلوريد الكالسيوم

كلوريد الكالسيوم هو عامل استرطابي قوي. يشكل ذوبانه طبقة واقية من هيدرات كلوريد الكالسيوم على السطح. تمنع هذه الطبقة استرطاب كلوريد الكالسيوم بالداخل. يؤثر حجم جزيئات كلوريد الكالسيوم على امتصاص الرطوبة. تحدد المعايير الوطنية حجمًا يتراوح من 0.63 إلى 2.5 مم. تحتاج البيئة، بعد الاهتزاز، إلى أن يتوافق الحجم المتوسط ​​مع هذا المعيار. وهذا لمنع ذوبانه من التأثير على نتائج الاختبار.

ب. جرعة كلوريد الكالسيوم

تحدد المعايير الوطنية جرعة كلوريد الكالسيوم بحوالي 35 جرامًا. يجب أن تكون المسافة بين العينة والمجفف حوالي 4 مم. يجب أن يكون سطح المجفف مسطحًا. يمكن أن يتحكم هذا بشكل فعال في اتساق طبقة الهواء بين العينة والمجفف. يحدد حجم طبقة الهواء الكمية الإجمالية للرطوبة في طبقة الهواء. عندما يعمل المجفف، فإنه يجفف الرطوبة في طبقة الهواء في العينة. هذا يجعلها جافة بنسبة 100٪. ثم يخلق فرق ضغط بخار الماء مع خارج العينة. يحدد ارتفاع طبقة الهواء مسار انتقال بخار الماء. إذا لم يكن المجفف مستويًا، فستترهل العينة أثناء الاختبار. يكون المجفف على اتصال مباشر بالقماش. سيخلق بخار الماء قناة مباشرة إلى التجربة. سيصل إلى التجميع من خلال سطح التلامس. سيؤثر هذا بشكل كبير على نتائج الاختبار. يجب أن يتحكم الاختبار في جرعة المجفف وموقعه في الكوب.

تتحكم جرعة كلوريد الكالسيوم في حجم طبقة الهواء الساكنة بينه وبين العينة. عندما يعمل كلوريد الكالسيوم، يجب عليه أولاً امتصاص الماء من الفراغ الهوائي بينه وبين العينة. يجب أن يصل إلى جفاف 100% ويخلق فرق ضغط بخار مع العالم الخارجي. كما أن طبقة الهواء بينهما لها تأثير كبير على انتقال بخار الماء.

ج.تجانس توزيع حجم جسيمات كلوريد الكالسيوم

تؤثر مواصفات كلوريد الكالسيوم على امتصاصه للرطوبة. المعيار الوطني لحجم جزيئاته هو 0.63 إلى 2.5 مم. يحد التوازن البيئي من غبار كلوريد الكالسيوم. متوسط ​​رجه يمنع التحلل في نتائج الاختبار.

كلوريد الكالسيوم مادة شديدة الامتصاص للرطوبة. وكلما كانت الجزيئات أدق، كلما كانت مساحتها السطحية أكبر. وهذا يزيد من سرعة الامتصاص للرطوبة. ولكنه يذوب في الماء. ويشكل طبقة واقية من كلوريد الكالسيوم سداسي الهيدرات على السطح. وإذا كانت الطبقة السطحية دقيقة للغاية، فمن الأسهل تكوين طبقة واقية عند ضبط رطوبة الاختبار. وهذا يجعل من الصعب على كلوريد الكالسيوم الداخلي امتصاص الرطوبة في مرحلة الاختبار الرسمي. وهذا يؤثر على النتائج.

قبل الاختبار، قم بفحص المجفف الذي اشتريته باستخدام المنخل الموصوف. يجب أن يتوافق مع مواصفات الجسيمات. كما يجب الحفاظ على توزيع الجسيمات بشكل موحد عند ملئه.

3. طبقة الهواء الثابتة

في اختبار طريقة الكوب الإيجابي، يتبخر ماء الاختبار. يمر أولاً عبر طبقة الهواء الثابتة. تتمتع هذه الطبقة بمقاومة معينة للرطوبة. تؤثر بشكل كبير على نتائج الاختبار. اختبار نفاذية الرطوبة. تحدد المواصفة طريقة لإزالة طبقة الهواء الساكنة وتصحيح نتائج الاختبار. ثم نحتاج إلى استخدام أكواب اختبار تتوافق مع المواصفة. يجب أن نضيف كمية ماء الاختبار المحددة فيها. من أجل الحفاظ على اتساق طبقة الهواء الساكنة في الكوب. وذلك لضمان التوازي في نتائج اختبار هذه العينة المتوازية.

4.ختم العينة وكأس الاختبار

في طريقة اختبار كوب الماء المقلوب، لا تقل كثافة العينة أهمية عن المحتوى. بالنسبة لمعظم العينات، لا يشكل الختم مشكلة. ولكن، قد تواجه بعض الأقمشة المركبة مشاكل في الختم. ستحتوي العينات المختومة بشكل سيئ على أقمشة ستبلل وتنتشر أثناء الاختبار. يمكن أن يحدث تنقيط وترطيب لنسيج السطح عند حافة كوب الاختبار. عندما يحدث هذا، تحمل سرعة الرياح الماء بعيدًا عن الجزء المبلل من نسيج السطح. لا يتعلق الأمر بكمية الماء التي تمر عبر الطلاء أو الفيلم القابل للنفاذ. غالبًا ما تعطي مثل هذه الاختبارات نتائج أعلى بكثير من نفاذية الرطوبة الحقيقية. تتباين النتائج كثيرًا بين الاختبارات بحيث يصبح من المستحيل العثور على القيمة الحقيقية لعينات الاختبار. يؤدي هذا أيضًا إلى فقدان المنتجين أيضًا لغرض الاختبار.

5. صحة عينات الاختبار

إنّ اختبار نفاذية الرطوبة يجب أن تكون العينات ممثلة. يجب ألا تحتوي على تجاعيد أو ثقوب أو سمك غير متساوٍ واضح في القماش المغطى. العوامل الرئيسية التي ستؤثر على نتائج الاختبار هي: سمك القماش غير المتساوي والفقاعات الصغيرة من الطلاء. غالبًا ما يتجاهل المختبرون هذه الفقاعات، والتي من المحتمل أن تكون غير مرئية.

لمزيد من المعلومات حول طرق/معايير اختبار النسيج أو آلات اختبار النسيج، اتصل بنا:
واتساب: +86 180 2511 4082
رقم هاتف: 86 769 2329 4842+
فاكس: + 86 769 2329 4860
بريد إلكتروني:   [البريد الإلكتروني محمي]