Пропустить

Испытание ткани на водонепроницаемость: проникновение воды и смачивание поверхности

Что такое водостойкость ткани? 

Водонепроницаемость ткани, также известная как водонепроницаемость, в основном отражается в двух аспектах: проникновение воды и смачивание поверхности. Проницаемость ткани — это свойство жидкой воды проникать с одной стороны ткани на другую, противоположное свойство называется сопротивлением проникновению воды. Кроме того, свойство ткани легко смачиваться водой известно как поверхностное смачивание ткани. Для водостойкости тканей в целом существует 3 основных фактора.

водонепроницаемость ткани

1 Смачиваемость поверхности волокна: контактный угол поверхности волокна

Как показано на диаграмме: Когда контактный угол волокон θ < 90°, материал заполнителя волокон является водопроводным материалом, а более плотная структура приводит только к большему количеству капиллярных сердечников для поглощения и проведения воды. Когда контактный угол волокон θ > 90°, волокна обладают водоотталкивающими свойствами, и чем плотнее структура ткани (т.е. чем меньше поры), тем лучше водоотталкивающие свойства. Следовательно, только когда известен контактный угол волокон, можно лучше обсуждать водостойкость ткани.

контактный угол

2 Покрытие тканей

Водонепроницаемость ткани можно повысить, нанеся на поверхность ткани слой непроницаемой водонерастворимой пленки. Этот метод менее подходит для одежды, но его можно использовать для брезента, пончо и т. д. Использование водонепроницаемой микропористой мембраны покрытия приводит к получению ткани с покрытием, обладающей отличной водостойкостью, хорошей водопроницаемостью и воздухопроницаемостью.

Водонепроницаемый

3 Среда использования

Водонепроницаемые ткани или ткани с покрытием в основном изготавливаются из негигроскопичных волокон или материалов с покрытием, поэтому изменения относительной влажности не влияют на их гидроизоляционные свойства. С другой стороны, водоотводящие ткани в основном состоят из влагопоглощающих волокон. Повышается относительная влажность, волокна усиливают впитывание влаги, волокна набухают и усиливается капиллярный эффект, поэтому водопроницаемость ткани усиливается. Влияние температуры такое же, как и влияние влажности. Поэтому большое влияние на водопроводящую ткань оказывает окружающая среда.

влажность окружающей среды

Таким образом, водостойкость ткани состоит из двух основных свойств: предотвращения прохождения жидкой воды через ткань и смачивания ткани. Существует два основных метода проверки водонепроницаемости тканей в соответствии с различными сценариями их использования: испытание гидростатическим давлением и испытание распылением.

1 Метод испытания гидростатическим давлением на водонепроницаемость тканей

Когда вода проходит через ткань, она сталкивается с сопротивлением, и это сопротивление проникновению воды является водонепроницаемой тканью. Испытание гидростатическим давлением является важным методом испытаний водонепроницаемых и проницаемых тканей и применимо ко всем типам тканей, в том числе с водоотталкивающей пропиткой. Испытание гидростатическим давлением представляет собой простой и быстрый метод испытаний, который позволяет проводить точные количественные измерения и обеспечивает хорошую воспроизводимость результатов.

В условиях стандартного атмосферного давления к одной стороне ткани прикладывается давление воды до тех пор, пока капли воды не просочатся с обратной стороны ткани. Гидростатическое давление, измеряемое этим методом, связано не только с водостойкостью ткани, но и с природой самой ткани. Чем большее гидростатическое давление может выдержать ткань, тем лучше водонепроницаемость.

Гидростатический тестер головы

Водонепроницаемость ткани связана со структурой волокон, пряжи и ткани. Водонепроницаемость тканей измеряют методами гидростатического давления, как гидростатического, так и динамического. В лабораторных условиях, испытание гидростатическим давлением имеет следующие методы испытаний.

1 Увеличение давления воды на одной стороне ткани и определение величины гидростатического давления, которое ткань может выдержать до тех пор, пока на другой стороне ткани не появится заданное количество капель воды. ISO 811 использует этот метод испытаний для испытания на гидростатическое давление компактных тканей, таких как брезент, брезент, ткани для палаток и т. д.

2 В указанных условиях одну сторону образца подвергают постоянному повышению давления воды до тех пор, пока она не достигнет заданного значения давления воды. Наблюдайте, происходит ли проникновение в течение определенного периода времени. Если на поверхности образца не появляется точка проникновения воды и нет признаков смачивания, образец выдерживает испытание. ISO 1420 использует этот метод испытаний для проверки соответствия ткани с покрытием требованиям.

3 Поддерживайте определенное давление воды на одной стороне ткани и определите время, необходимое для просачивания первой капли воды с одной стороны ткани.

4 Поддерживайте определенное давление воды на одной стороне ткани и измеряйте количество воды, проходящей через ткань в единицу времени.

Общие стандарты испытаний на гидростатическое давление

  • ISO 811: текстильные ткани – определение устойчивости к проникновению воды – испытание гидростатическим давлением.
  • ISO 1420: ткани с резиновым или пластмассовым покрытием – определение устойчивости к проникновению воды.
  • AATCC 127: водонепроницаемость – испытание гидростатическим давлением
  • BS EN 20811: текстиль – определение сопротивления проникновению воды – испытание гидростатическим давлением.
  • ASTM D751: стандартный метод испытаний тканей с покрытием.
  • ASTM D3393: стандартная спецификация для тканей с покрытием – водонепроницаемость.
  • JIS L1092: метод испытаний на водонепроницаемость текстиля.
  • GB/T 4744: определение водостойкости тканей – испытание гидростатическим давлением.

Более широко используемыми международными стандартами для методов испытаний гидростатическим давлением являются ISO 811 и ISO 1420. Большинство стандартов в разных странах основаны на этих двух стандартах. Принципы испытаний ISO 811 и ISO 1420 в основном одинаковы, оба применяют давление воды на одну сторону образца и наблюдают, кажется ли образец проницаемым, разница в том, что ISO 811 в основном предназначен для обычных тканей, а ISO 1420 - для тканей с покрытием.

На примере ISO 811 рейтинги следующие:

уровень Значение гидростатического давления

Р/кПа

Оценка водонепроницаемости
0 P <4 Плохая устойчивость к гидростатическому давлению
1 4 ≤ Р < 13 Некоторая устойчивость к гидростатическому давлению
2 13 ≤ Р < 20 Некоторая устойчивость к гидростатическому давлению
3 20 ≤ Р < 35 Хорошая устойчивость к гидростатическому давлению
4 35 ≤ Р < 50 Хорошая устойчивость к гидростатическому давлению
5 50 ≤ Р Отличная гидростатическая стойкость

Кроме того, существуют некоторые различия в выражении результатов испытаний между двумя стандартами. ISO 811 заключается в постоянном увеличении давления воды при испытании до тех пор, пока образец не покажет просачивание воды в трех местах, и записи значения давления в этой точке в качестве результата испытания. ISO 1420, с другой стороны, выдерживается при заданных условиях давления воды в течение определенного периода времени, и если образец не показывает проникновение воды, образец проходит испытание.

В дополнение к двум вышеупомянутым стандартам методов существуют также стандарты EN, AATCC, JIS, GB и другие, но все эти стандарты разработаны на основе эквивалентного принятия или ссылки на стандарты ISO. BS EN 20811 эквивалентен ISO 811, JIS L1092 Method A и GB/T 4744 основаны на ISO 811 с ​​теми же параметрами испытаний и выражением результатов, что и ISO 811. AATCC 127 содержит меньше образцов, чем ISO 811, с минимумом три образца, и в AATCC 127 есть только один вариант скорости повышения давления воды, тогда как в ISO 811 есть два варианта скорости повышения давления воды.

Примечание по испытанию ткани на водопроницаемость методом гидростатического давления

При размещении ткани сначала следует выпустить воздух из приспособления, чтобы передняя сторона ткани была прикреплена к воде, чтобы избежать влияния давления воздуха на давление воды, что может привести к неточным данным.

При тестировании некоторых композитных тканей обратная сторона ткани не является водонепроницаемой, поэтому вам необходимо вырезать тестовый образец размером больше, чем раковина инструмента, чтобы избежать проникновения воды в ткань, что может повлиять на оценку явления гидростатического давления.

Факторы, влияющие на водопроницаемость тканей

(1) Расстояние между нитями влияет на уровень водостойкости. Вообще говоря, чем плотнее структура ткани, тем лучше ее устойчивость к проникновению воды.

(2) Толщина ткани. Чем толще ткань, тем больше влагостойкость и водостойкость.

(3) Толщина пряжи. Для влагопоглощающих волокон, вплетаемых в компактные ткани, из-за наличия капиллярного эффекта уменьшение радиуса пряжи может улучшить водостойкость ткани.

(4) Качество композитной мембраны. Чем больше размер пор мембраны, тем хуже сопротивление гидростатическому давлению ткани с покрытием.

(5) Толщина покрытия. При толстом покрытии повысится устойчивость ткани к давлению воды.

(6) Однородность покрытия. Чем лучше качество покрытия, тем лучше показатели сопротивления проникновению воды. Покрытие неравномерно, тем ниже значение гидростатического давления.

2 Метод распыления для проверки характеристик смачивания поверхности ткани 

Метод распыления: путем непрерывного распыления или капания воды на образец и наблюдения за характеристиками смачивания поверхности образца через определенный период времени. Затем оцените водонепроницаемость ткани, сравнив ее с различными фотографиями образцов.

Метод распыления имитирует степень намокания одежды при попадании под дождь. Этот метод применим ко всем тканям, обработанным и не обработанным водоотталкивающими средствами, и результаты испытаний сильно зависят от волокон, пряжи, обработки ткани и ее конструкции.

Общие стандарты тестирования распыления

  • ISO 4920: Текстильная ткань - определение устойчивости к смачиванию поверхности - испытание распылением.
  • AATCC 22: Водоотталкивающие свойства – испытание распылением
  • JIS L1092: Метод испытания на водонепроницаемость текстиля.
  • GB/T 4745: определение стойкости к смачиванию поверхности – испытание распылением

Существует пять уровней оценки. Возьмем стандарт ISO 4920: Текстильная ткань – определение сопротивления смачиванию поверхности – испытание распылением Например, критерии оценки водонепроницаемости следующие.

Уровень ISO Уровень ААТСС эффективность смачивания поверхности
0 0 Вся поверхность образца полностью смачивается и не обладает устойчивостью к распылению.
1 50 Поверхность смачивается и не имеет сопротивления распылению.
2 70 Частичное смачивание поверхности образца за пределами точек распыления.
3 80 Смачивание поверхности образца в точках распыления.
4 90 Небольшое случайное прилипание или смачивание поверхности образца.
5 100 Отсутствие прилипания или смачивания поверхности образца.

смачивание водой

Это обычно определяется с помощью тестера рейтинга распыления. В методе испытаний AATCC 22 удерживайте испытуемый образец на месте с помощью железного кольца диаметром 152.4 мм, образец находится в натянутом состоянии, а его поверхность ровная, без складок.

Тестер спрей-рейтинга

Распылите 250 мл дистиллированной воды из стандартной форсунки под углом 45° на образец на расстоянии 150 мм ниже форсунки в течение 25–30 с. После напыления слегка постучите по ткани лицевой стороной вниз в горизонтальном положении, а затем оцените водоотталкивающие свойства ткани, наблюдая за состоянием водяных пятен на поверхности образца.

Примечание по испытанию ткани на водопроницаемость методом распыления

Для тканей с большей эластичностью ткань не следует сильно натягивать при зажиме приспособления, иначе это легко приведет к увеличению зазора в ткани и попаданию капель воды в смоченную ткань, что приведет к неточным результатам испытаний.

Держите приспособление для постукивания после окончания распыления, сила должна быть равномерной и умеренной, слишком легкая сила приведет к тому, что капли воды останутся, слишком большая сила приведет к легкому отрыву ткани от приспособления, все это повлияет на оценка явления окрашивания воды.

Для регулярной калибровки прибора, когда обнаруживается, что поток распыляемой воды имеет явление блокировки или время распыления не соответствует норме, необходимо незамедлительно выполнять очистку или замену распылителя, чтобы не повлиять на точность теста.

 

 

Этот пункт 0 Комментарии к сообщению

Оставьте комментарий

Вверх