透湿性测试方法及影响因素

水蒸气透过率（WVT）的定义

在规定温度和湿度条件下，规定时间内垂直通过试样单位面积的水蒸气质量。单位为克/平方米/小时 (g/m2.h) 或克/平方米/24 小时 (g/m2.24h)

水蒸气渗透率（WVP）的定义

在两侧保持一定温度和湿度的情况下，在规定时间内，每单位水蒸气压差通过试样单位面积的水蒸气质量。单位为克/平方米帕斯卡小时 (g/m2.Pa.h)

什么是透湿性能？

这项测试检查织物在不同温度和湿度水平下透湿的能力。它模拟人体出汗的活动。该测试测量织物将身体中的水蒸气传导到外部的能力。 透湿性 是水蒸气透过织物的程度。它测量水蒸气的流量。人体在运动时会释放水蒸气。它也受到外部环境水蒸气的影响。

透湿性的表征指标

01 透湿率（WVT）是在一定温度和湿度条件下，一定时间内透过单位面积样品的水蒸气质量（以克为单位）。研究人员以 g/(m²-h) 或 g/(m²-24 h) 为单位进行测量。

02 测试人员评估样品两侧的透湿性 (WVP)。这保持了规定的温度和湿度。WVP 是在给定时间内通过样品单位面积的水蒸气质量（以克为单位）。单位为克/平方米帕斯卡小时 (g/(m²-Pa-h))。

03 试样两侧的透湿系数。必须保持规定的温度和湿度。它是水蒸气的质量，以克为单位。它是每秒通过单位厚度的试样单位面积的量，以厘米为单位。驱动力是单位水蒸气压差。单位为g-cm/(cm²-s-Pa)。

透湿性测试的几种方法

方法一：吸湿（干燥剂）法

我们将干燥剂（无水氯化钙）颗粒（0.63 至 2.5 mm）放入 160°C 的烤箱中烘烤 3h，使其保持 100% 干燥。然后，有人将约 35g 冷却的干燥剂放入测试杯中。他们将其摇晃成一个平面，其表面距离样品约 4mm。然后将样品放在测试杯上，测试面朝上。他们放置垫片压机并拧紧螺母。然后，用乙烯基胶带从侧面密封样品垫片和压环。这将形成样品组合。样品是放置在测试仪器中的阳性杯的组合。经过 1 小时的测试和湿度调整后，取出杯子。将它们放入干燥器中半小时以平衡并称重。然后，根据标准或协议，在仪器中测试杯子规定的时间。最后再次称重。公式使用两次称重的重量差。它给出了样本的 透湿性.

常用标准

ASTM E96 方法 A \C\E、JIS L 1099 A-1

方法二：蒸发法（正杯水）

有人用量筒盛水，水温要与试验条件相同，水量要符合各标准要求，将试验样品装入试验杯，将正杯放入试验装置，过一段时间后称重，得到初始重量，再试验一段时间后再称重，公式利用两次测量之间的质量差，得出样品的透湿性，国家标准对上述方法有描述。

实验者在测试条件下将量筒装满水。水量必须符合每个标准的要求。将测试样品装入测试杯中。将杯子放在测试装置中。经过一段时间的平衡后，称量杯子以获得初始重量。然后，在另一个测试期后再次称量。公式使用两次称重的质量差。它可以找到样品的透湿性。主要标准是：

常用标准

ASTM E96 方法 B\E、JIS L1099 A-2、BS 7209

方法三：蒸发法（倒杯水）

有人在测试条件下用水填充量筒。水量必须符合每个标准的要求。技术人员将测试样品装入测试杯中。实验者将倒置的杯子放在测试装置中。一段时间后，有人称重以获得初始重量。然后，在测试另一个时间段后，团队再次称重。该公式使用两次测量的质量差。它找到样品的 透湿性.

常用标准

ASTM E96 方法 BW

方法四：醋酸钾法

将饱和醋酸钾溶液倒入测试杯中，约至杯高 2/3。将样品密封在杯中，然后将其倒置在测试水槽中。我们在测试前称量测试杯的总质量，并在 15 分钟后称量测试杯的总质量。该文件根据 JIS L1099 描述了上述方法。

常用标准

JIS L1099 方法 B-1、JIS L1099 方法 B-2、ISO 14956

各国透湿性测试方法对比

通用标准 透湿性 分别是欧、美、日三国，分别采用吸湿法和蒸发法，但是他们的测试条件不一致，所以结果也不一致，那么该如何选择呢？

产品必须符合目标地区的测试标准。美国在这个行业处于领先地位，市场很大。所以，ASTM标准是最常用的测试方法。现在我们大多数客户都用这种方法做测试。最后，根据样品的特性选择吸湿或蒸发方法。

透湿性测试方法的简要比较

方法		标准版	Condition	温度	湿度系统	风速	测试面	试剂量
美国标准	干燥方式	ASTM E96（95、00、05、10 版）	A	23℃	50%	0.02 ~ 0.3	正面朝向CaCl的干燥法：反面朝向H的水杯法20	距样品距离бmm
	水杯法		B	23℃	50%	0.02 ~ 0.3		19±6毫米
	倾倒杯法		BW	23℃	50%	0.02 ~ 0.3		19±6毫米
	干燥方式		C	32.2℃	50%	0.02 ~ 0.3		距样品距离бmm
	杯法		D	32.2℃	50%	0.02 ~ 0.3		19±6毫米
	干燥方式		E	37.8℃	50%	0.02 ~ 0.3		距样品距离бmm
日本标准	氯化钙法	日本工业标准 1099:2006	A - 1	40℃	90%	0.8
	水法		A - 2	40℃	50%	0.8
	醋酸钾法		B-1
	其它		B-2

透湿性测试程序

标本、培养基和水分杯处于受控环境中。称重员定期称重。重量变化表明所需的 透湿性 率和值。上述测试原则将测试分为四个步骤：

第一步：准备组件。使用标准选择合适数量的介质以形成单元组件。

第二步：预湿组合并记录 M1。将组合置于选定的温度和湿度下以达到平衡。然后在平衡时间过后，称量 M1。

第三步：测试组装并记录M2。称重后，将样品放回到选定的温度和湿度。然后在测试时间结束后称重M2。

第四：记录并报告三个测试样品的平均结果。

透湿性测试结果

水分透过率（WVT）是 透湿性研究人员以g/(m2-h)或g/(m2-24h)来表示。

透湿性测试要求

1.试验样品不宜太厚，以10mm为宜，以减少边缘潮湿对结果的影响。

2、各国标准透湿杯大小不一，导致取样量有差异，至少要留出A4纸大小的样品，才能满足测试要求。

3.测试前，确认测试表面，测试标准，以及测试条件：温度，湿度，干燥剂/水法。

透湿性测试结果差异分析

在规划婴儿食品行业的工艺要求时，安全性和可靠性是工艺设计中最重要的方面。 测试透湿性，结果往往相差很大。这是因为在不同的实验室或在同一实验室的不同时间测试同一批面料和服装。

纺织面料透湿性的测试有很多种，日常生活中，测试人员会评估品牌运动服的防水透湿性，但通常不会指定测试方法，各种常见测试方法的结果缺乏相关性和可比性。要测试服装的透湿性，首先要选择一种方法。选择测试方法。同时，还要考虑本文中的因素。它们会影响测试结果的重复性。

透湿性出厂测试会遇到一些问题，同一批面料或服装测试结果会有很大差异，生产者认为没有差异是不可能的，但测试允许有差异，关键是看是否在合理的范围内。透湿性测试结果受一些因素影响。

1.设备因素

透气性测试的主要参数是温度、湿度和风速。

A.风速——样品杯表面风速差异

各制造商现在销售 透湿性测试仪它们在试样杯数量上相差很大，有些厂家的试样杯风速可达8级，挑战就是要保证在这个速度下均匀，所以设备的设计就变得很困难。风速是影响试验结果的主要因素，三个试验样品的表面风速不一样，这会影响平行试验的结果，平行差太大设备就无法进行这个试验。

很多公司生产透湿性测试仪，不同仪器能容纳的样品杯数量不同，有些仪器可以同时容纳8个样品杯，如果盒子里的样品杯不能以一定的速度移动，它们表面的风速就很难保持一致，这样就会影响平行测试样品的测试结果，平行测试样品无法平行，这样的测试结果是不可接受的，我们必须对仪器进行维护和校准，以确保结果一致。这是针对平行样品的。

B.风速——设备之间的风速设定差异

不同品牌的设备，风速的设计都不一样。有的采用水平叶轮平行风设计。有的采用风扇送风。然后，箱体设计让风在测试箱内循环。我就叫风扇面风吧。我觉得水平送风系统会是同一水平。所以，小样上的风速会一样。风扇送风系统不管样品怎么摆放，小样表面的风速都是不一样的。平行样品平行测试，结果会更差。

C.风速——风速计的使用和校准

有些设备制造商会附送风速计来量测风速，我们用它来检查风速是否符合标准。许多设备制造商会直接设定风速，测试人员不需要调整，风速计的量测单位是气象部门的，所以很少看到实验室会校准风速。但是，设备使用一段时间后，或维修后，设定的风速可能会改变，因此设备的实际风速将无法得知，测试人员不知道是否符合标准要求，也不知道偏离标准多少，这也是有些测试实验室测试结果差异很大的原因之一。

2.干燥剂的影响

A.氯化钙的潮解

氯化钙是强吸湿剂，其潮解后在表面形成一层六水氯化钙保护层，这层保护层可以防止内部氯化钙吸湿。氯化钙粒径影响吸湿性，国家标准规定粒径为0.63~2.5mm，环境需要摇晃后平均粒径符合这个标准，防止潮解影响测试结果。

B.氯化钙用量

国标规定氯化钙用量约35g，样品与干燥剂间距约4mm，干燥剂表面需平整，可有效控制样品与干燥剂之间空气层的稠度，空气层的大小决定了空气层中的水分量，干燥剂工作时，会将样品内部空气层的水分吸干，使样品完全干燥，与样品外部形成水蒸气压差，空气层的高度决定了水蒸气透过的路径，若干燥剂不是平面，则在试验过程中样品会下垂，干燥剂与织物直接接触，水蒸气会形成直接进入实验的通道，通过接触面到达组件，对试验结果影响很大，试验必须控制干燥剂的用量及在杯中的位置。

氯化钙的用量控制着它和试件之间的静态空气层的大小。氯化钙工作时，必须先从它和试件之间的空气空间中吸出水分。它必须达到 100% 干燥，并与外界产生蒸汽压差。两者之间的空气层对水蒸气透过率也有很大影响。

C.氯化钙粒度分布的均匀性

氯化钙的规格会影响其吸湿性，国家标准规定其粒径为0.63~2.5mm，环境平衡限制氯化钙的粉尘，摇晃均匀可防止测试结果出现潮解现象。

氯化钙吸湿性很强，颗粒越细，表面积越大，吸湿速度越快，但会潮解，在表面形成一层六水氯化钙保护层，如果表层很细，在调节试验湿度时更容易形成保护层，导致内部氯化钙在正式试验阶段不易吸湿，影响结果。

试验前，将购入的干燥剂用规定的筛子进行筛分，必须符合颗粒规格，并在灌装时保持其颗粒分布均匀。

3.静态空气层

在正杯法试验中，试验水蒸发，首先通过静止的空气层，该层有一定的湿阻，对试验结果有很大影响。 透湿性测试标准中规定了去除静态空气层，修正测试结果的方法。那么我们需要使用符合标准的测试杯。必须加入其中规定的测试水量。才能保持杯中静态空气层的一致性。从而保证此平行样品测试结果的平行性。

4.样品与测试杯的密封

在测试倒置杯水法时，样品的密度是同样重要的内容。对于大多数样品，密封性不是问题。但是，少数复合织物可能会出现密封性问题。密封性较差的样品在测试过程中，织物会变湿并扩散。在测试杯的边缘可能会发生织物表面滴水和润湿现象。当发生这种情况时，风速会将水分从织物表面润湿的部分带走。并不是通过渗透涂层或薄膜的水量才这样做。此类测试通常会给出比真实透湿性高得多的结果。测试结果之间差异很大，以至于无法找到测试样品的真实值。这也导致生产商也失去了测试目的。

5.测试样品的有效性

- 透湿性测试 样品必须具有代表性。它们必须没有折痕、孔洞或涂层织物明显不均匀的厚度。影响测试结果的主要因素是：织物厚度不均匀和涂层产生的微小气泡。测试人员经常会忽略这些气泡，而这些气泡很可能是看不见的。

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