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Teste de resistência à água do tecido: penetração de água e umedecimento da superfície

Qual é a resistência à água de um tecido? 

A resistência à água de um tecido, também conhecida como impermeabilizante, se reflete principalmente em dois aspectos: a penetração da água e a umectação da superfície. A permeabilidade de um tecido é a propriedade da água líquida penetrar de um lado do tecido para o outro, a propriedade oposta é chamada de resistência à penetração de água. Além disso, a propriedade de um tecido ser facilmente umedecido pela água é conhecida como umedecimento da superfície do tecido. Para a resistência à água dos tecidos, existem 3 fatores principais em geral.

resistência à água do tecido

1 Molhabilidade da superfície da fibra: ângulo de contato da superfície da fibra

Conforme mostrado no diagrama: Quando o ângulo de contato das fibras θ < 90°, o material agregado da fibra é um material condutor de água e a estrutura mais apertada leva apenas a mais núcleos capilares para absorver e conduzir a água. Quando o ângulo de contato das fibras θ > 90°, as fibras são repelentes à água e quanto mais compacta a estrutura do tecido (isto é, quanto menores os poros), melhor a repelência à água. Portanto, somente quando o ângulo de contato das fibras é conhecido é que a resistência à água do tecido pode ser melhor discutida.

ângulo de contato

2 Revestimento de tecidos

A resistência à água de um tecido pode ser aumentada pela aplicação de uma camada de filme impermeável e insolúvel em água na superfície do tecido. Este método é menos adequado para roupas, mas pode ser usado para lonas ou ponchos, etc. O uso de uma membrana de revestimento microporosa à prova d'água resulta em um tecido revestido com excelente resistência à água e boa permeabilidade à água e respirabilidade.

resistência à água

3 Ambiente de uso

Tecidos impermeáveis ​​ou tecidos revestidos são feitos principalmente de fibras não higroscópicas ou materiais revestidos, portanto, mudanças na umidade relativa não afetam suas propriedades de impermeabilização. Os tecidos condutores de água, por outro lado, são feitos principalmente de fibras que absorvem a umidade. A umidade relativa aumenta, as fibras absorvem a umidade para aumentar, as fibras incham e o efeito capilar é aprimorado, de modo que a condutividade da água do tecido é aprimorada. A influência da temperatura é a mesma da umidade. Portanto, o ambiente tem uma grande influência no tecido condutor de água.

ambiente de umidade

Em resumo, a resistência à água do tecido consiste em duas propriedades principais: impedir que a água líquida passe pelo tecido e molhar o tecido. Existem dois métodos principais para testar a resistência à água dos tecidos de acordo com os vários cenários em que são utilizados: o teste de pressão hidrostática e o teste de spray.

1 Método de teste de pressão hidrostática para testar a resistência à água de tecidos

Quando a água passa por um tecido encontra resistência e essa resistência à penetração de água é o tecido impermeável og. O teste de pressão hidrostática é um importante método de teste para tecidos impermeáveis ​​e permeáveis ​​e é aplicável a todos os tipos de tecidos, inclusive aqueles com acabamento impermeável. O teste de pressão hidrostática é uma técnica de teste simples e rápida que permite quantificação precisa e boa reprodutibilidade.

Sob condições de pressão atmosférica padrão, a pressão da água é aplicada a um lado do tecido até que as gotas de água saiam da parte de trás do tecido. A pressão hidrostática medida por este método não está apenas relacionada à resistência à água do tecido, mas também à natureza do próprio tecido. Quanto maior a pressão hidrostática que o tecido pode suportar, melhor a impermeabilidade.

Testador de cabeça hidrostática

A resistência à água de um tecido está relacionada com a estrutura das fibras, fios e tecidos. A resistência à água dos tecidos é medida por métodos de pressão hidrostática, tanto hidrostática como dinâmica. Em condições de laboratório, o teste de pressão hidrostática tem os seguintes métodos de teste.

1 Aumentar a pressão da água em um lado do tecido e determinar o tamanho da pressão hidrostática que o tecido pode suportar até que um determinado número de gotas de água apareça no outro lado do tecido. A ISO 811 usa este método de teste para testar a pressão hidrostática de tecidos compactos, como lona, ​​lonas, tecidos para tendas, etc.

2 Nas condições especificadas, submeta um lado da amostra a um aumento contínuo da pressão da água, até atingir o valor de pressão da água especificado. Observe se a penetração ocorre dentro de um período de tempo especificado. Se nenhum ponto de penetração de água aparecer na superfície da amostra e não houver sinal de molhamento, a amostra passa no teste. A ISO 1420 adota este método de teste para testar se o tecido revestido atende aos requisitos.

3 Mantenha uma certa pressão de água em um lado do tecido e determine o tempo necessário para a primeira gota de água vazar de um lado do tecido.

4 Mantenha uma certa pressão de água em um lado do tecido e meça a quantidade de água por unidade de tempo que passa pelo tecido.

Os padrões comuns de teste de pressões hidrostáticas

  • ISO 811: tecidos têxteis – determinação da resistência à penetração de água – teste de pressão hidrostática
  • ISO 1420: tecidos revestidos de borracha ou plástico – determinação da resistência à penetração de água
  • AATCC 127: resistência à água – teste de pressão hidrostática
  • BS EN 20811: têxtil – determinação da resistência à penetração de água – teste de pressão hidrostática
  • ASTM D751: método de teste padrão para tecidos revestidos
  • ASTM D3393: especificação padrão para tecidos revestidos – impermeabilidade
  • JIS L1092: método de teste para resistência à água de têxteis
  • GB/T 4744: determinação da resistência à penetração de água em têxteis – teste de pressão hidrostática

Os padrões internacionais mais usados ​​para métodos de teste de pressão hidrostática são ISO 811 e ISO 1420. A maioria dos padrões em vários países é baseada nesses dois. Os princípios de teste da ISO 811 e ISO 1420 são basicamente os mesmos, ambos aplicam uma pressão de água em um lado da amostra e observam se a amostra parece ser permeável, a diferença é que a ISO 811 é principalmente para tecidos em geral e a ISO 1420 é para tecidos revestidos.

Usando a ISO 811 como exemplo, as classificações são as seguintes

Nível Valor da pressão hidrostática

P/kPa

Avaliação de resistência à água
0 P <4 Pobre resistência à pressão hidrostática
1 4 ≤ P < 13 Alguma resistência à pressão hidrostática
2 13 ≤ P < 20 Alguma resistência à pressão hidrostática
3 20 ≤ P < 35 Boa resistência à pressão hidrostática
4 35 ≤ P < 50 Boa resistência à pressão hidrostática
5 50 ≤ P Excelente resistência hidrostática

Além disso, existem algumas diferenças na expressão dos resultados dos testes entre os dois padrões. ISO 811 é aumentar continuamente a pressão da água no teste até que a amostra mostre infiltração de água em três lugares e registre o valor da pressão neste ponto como resultado do teste. A ISO 1420, por outro lado, é mantida sob as condições especificadas de pressão da água por um período de tempo e, se a amostra não apresentar penetração de água, a amostra passa no teste.

Além dos dois padrões de método acima, também existem EN, AATCC, JIS, GB e outros padrões, mas esses padrões são todos desenvolvidos com base na adoção equivalente ou referência aos padrões ISO. BS EN 20811 é equivalente a ISO 811, JIS L1092 Método A e GB/T 4744 são baseados em ISO 811, com os mesmos parâmetros de teste e expressão de resultados que ISO 811. AATCC 127 tem menos amostras que ISO 811, com um mínimo de três espécimes, e há apenas uma opção para a taxa de aumento da pressão da água em AATCC 127, enquanto a ISO 811 tem duas opções para a taxa de aumento da pressão da água.

Nota sobre o teste de penetração de água em tecidos pelo método de pressão hidrostática

Ao colocar o tecido, o ar deve ser descarregado primeiro do acessório, de modo que a parte frontal do tecido fique presa à água, para evitar o impacto da pressão do ar na pressão da água, resultando em dados imprecisos.

Em alguns testes de tecido composto, o lado reverso do tecido não é à prova d'água, então você precisa cortar a amostra de teste maior que a pia do instrumento para evitar a penetração de água no tecido para afetar a avaliação do fenômeno da pressão hidrostática.

Fatores que afetam a penetração de água nos tecidos

(1) A distância entre os fios afeta o nível de resistência à água. De um modo geral, quanto mais apertada a estrutura do tecido, melhor sua resistência à penetração de água.

(2) Espessura do tecido. Quanto mais grosso o tecido, maior a resistência à umidade e maior a resistência à água.

(3) A espessura do fio. Para fibras absorventes de umidade tecidas em tecidos compactos, devido à existência do efeito capilar, a redução do raio do fio pode melhorar a resistência à água do tecido.

(4) A qualidade da membrana composta. Quanto maior o tamanho do poro da membrana, pior a resistência à pressão hidrostática do tecido revestido.

(5) Espessura do revestimento. Com um revestimento espesso, a resistência do tecido à pressão da água aumentará.

(6) A uniformidade do revestimento. Quanto melhor a qualidade do revestimento, melhor o desempenho de resistência à penetração de água. O revestimento não é uniforme, menor o valor da pressão hidrostática.

2 Método de pulverização para testar o desempenho de umedecimento da superfície do tecido 

Método de pulverização: Pulverizando continuamente ou pingando água na amostra e observando as características do molhamento na superfície da amostra após um certo período de tempo. Em seguida, avalie a resistência à água do tecido por comparação com várias fotografias de amostra.

O método de pulverização simula o grau de molhamento da roupa quando exposta à chuva. Este método é aplicável a todos os tecidos tratados com repelente de água e não tratados com repelente de água e os resultados do teste são altamente dependentes das fibras, do fio, do tratamento do tecido e da construção do tecido.

Os padrões comuns de teste de pulverização

  • ISO 4920: Tecido têxtil – determinação da resistência ao molhamento da superfície – teste de pulverização
  • AATCC 22: Repelência à água – teste de pulverização
  • JIS L1092: Método de teste para resistência à água de têxteis
  • GB/T 4745: determinação da resistência ao molhamento da superfície - teste de pulverização

Existem cinco níveis de avaliação. Pegue o padrão ISO 4920: Tecido têxtil – determinação da resistência ao molhamento superficial – teste de spray como exemplo, os critérios de avaliação para desempenho à prova d'água são os seguintes.

nível ISO nível AATCC desempenho de umedecimento da superfície
0 0 Toda a superfície da amostra está completamente molhada e não tem resistência à pulverização.
1 50 A superfície está molhada e não tem resistência à pulverização.
2 70 Umedecimento parcial da face da amostra além dos pontos de pulverização.
3 80 Umedecimento da face da amostra nos pontos de pulverização.
4 90 Ligeira aderência aleatória ou umedecimento da face da amostra.
5 100 Sem aderência ou molhamento da face da amostra.

umedecimento de água

Isso geralmente é determinado usando um testador de classificação de pulverização. No método de teste AATCC 22, segure a amostra de teste no lugar com um anel de ferro de 152.4 mm de diâmetro, a amostra está sob tensão e a superfície é plana sem rugas.

Verificador de Avaliação de Pulverização

Pulverize 250mL de água destilada de um bocal padrão a 45° para uma amostra 150mm abaixo do bocal por 25~30s. Após a pulverização, bata suavemente no tecido com a parte da frente voltada para baixo na posição horizontal e avalie as propriedades de repelência à água do tecido observando o estado das manchas de água na superfície da amostra.

Nota sobre o teste de penetração de água em tecidos pelo método de teste de spray

Para tecidos com maior elasticidade, o tecido não deve ser puxado com força ao prender o dispositivo de fixação, caso contrário, facilmente causará uma folga maior no tecido e as gotas de água penetrarão no tecido molhado, resultando em resultados de teste imprecisos.

Segure o acessório para bater após o término da pulverização, a força deve ser uniforme e moderada, a força muito leve fará com que as gotas de água permaneçam, a força muito grande levará facilmente ao tecido do acessório, tudo afetará o avaliação do fenômeno de manchas de água.

Para calibrar regularmente o instrumento, quando o fluxo de água de pulverização apresentar fenômeno de bloqueio ou tempo de pulverização anormal, realizar prontamente a boca de pulverização de limpeza ou substituição, de modo a não afetar a precisão do teste.

 

 

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