涂层织物透湿测试方法比较
作者：陈知建
来源：《中国纤检》2018年第01期
摘要：
介绍了国内3种不同的透湿测试方法，并对其测试条件、测试结果和相关性做出对比分析，得出正杯法和吸湿法的相关性最好，测试涂层织物时，倒杯法更符合实际需求。
关键词：透湿率；测试方法；涂层织物
1 前言
随着人们对穿着要求的提高，各种功能性服装面料应运而生，其中越来越多地要求具有防水、防风及透湿功能。
特别是运动系列服装，要求在各种环境条件下能防风防雨，还能在穿着运动过程中保持身体感觉舒适，而衡量舒适性的一个重要指标就是面料透湿率指标。
透湿率是指在试样两面保持规定的温湿度条件下，规定时间内垂直通过单位面积试样的水蒸气质量，一般以g/（24h·m2）为单位。
目前国内测试透湿率的方法主要有两种，分别是
GB/T 12704.1—2009 和GB/T 12704.2—2009，其中后者还细分为A法和B法。
同样的涂层织物在这3种测试方法下会得到不同的测试结果，如何选择适合的测试方法，成为一个问题。
2 织物透湿性试验方法
2.1 GB/T 12704.1 吸湿法
将透湿杯放在具有稳定循环气流速度的试验箱内，保持箱内温度（38±2）℃，相对湿度（90±2）%，气流速度为0.3m/s～0.5m/s。
从每块样品上裁取三块试样，每块直径70mm。
每个试样放在一个透湿杯上，透湿杯里装有在160℃烘箱中干燥了3h颗粒粒度在0.63mm～
2.5mm的无水氯化钙。
用垫圈、压环、粘带固定试样，组成试验组合体。
要注意让干燥剂装填高度为距离试样下表面4mm左右。
将组合体放入试验箱，先在试验箱内经过1h平衡后取出，在20℃干燥器中平衡30min后用天平（精确度为0.001g）逐一称量。
再次放入试验箱1h试验后取出，同样在20℃环境里平衡30min后再次用天平逐一称量，取三块试样的平均值为透湿率结果，并换算成g/（24h·m2）。
透湿计算公式如下：
WVT=（△m-△m'）/At （1）
式中：WVT——透湿率，g/（24h·m2）；
△m——同一试验组合体两次测量差，g；
△m’——空白试验，△m'=0；
A——有效试验面积，0.00283m2；
t——试样时间，h。
2.2 GB/T 12704.2 A法（正杯法）
将透湿杯放在具有稳定循环气流速度的试验箱内，保持箱内温度（38±2）℃，相对湿度（50±2）%，气流速度为0.3m/s～0.5m/s。
从每块样品上裁取三块试样，每块直径70mm。
每个试样放在一个透湿杯上，用垫圈、压环、粘带固定试样，组成试验组合体。
每个透湿杯里装有34mL与试验调节相同的蒸馏水，要注意使水距离试样下表面位置10mm左右。
将组合体放入试验箱，经过1h后取出，按顺序用天平逐一称量。
随后经过1h试验后取出，再一次用天平顺序称量。
计算公式同公式（1）。
2.3 GB/T 12704.2B法（倒杯法）
该方法适用于防水透气性织物的测试。
若不防水，将被子倒置时，将会有水渗漏。
因此，该法最重要的是要保证组合体的密封性。
该法的测试条件与程序要求同正杯法，称量、计算也相同。
3 不同测试方法比较
选用10块透湿率不同的防水涂层织物，根据透湿率结果计算各方法的离差系数和相关性。
离差系数又名变差系数，是一个表示标准差相对于平均数大小的相对量，其公式为：
变差系数（Cv）=标准差（σ）/平均值（x）（2）
协方差：Cov（X，Y）=E（[X-E（X）][Y-E（Y）]）（3）
公式中Cov（X，Y）为X、Y的协方差；E（X）、E（Y）分别为X、Y的期望值。
3.1 透湿性能标准差异比较
根据表2中10块不同涂层织物的透湿率数据比较可以得出，B法数据明显高于A法和吸湿法，而A法和吸湿法测试结果相差不大，但吸湿法数据略高于A法。
A法和吸湿法，在试
样上下表面存在空气层，可阻止水蒸气传递，因此测试出来的数据明显低于B法。
这两种方法模拟的是人体皮肤在正常状态下织物表面干燥时的透湿情况。
而B法由于涂层织物与水直接接触，更接近于模拟人体在运动状态出汗时织物的透湿情况，因此测出来的数据也明显最高。
由于测试方法和测试条件不同，对试样产生的水汽压力差不同，而水汽压力的不同，导致水蒸气透过织物的透过量不同，因此不同测试方法会得到不同的测试数据，它们之间无法直接进行比较。
3.2 不同测试方法的相关性
国内常用透湿率测试方法的相关性见表3，由表3可以看出这三种方法有很好的正相关性，且吸湿法和A法的相关性最好，高于A法和B法的相关性以及吸湿法和B法的相关性。
可见吸湿法和A法在测试过程中产生的水汽压力还有水汽的传导过程极其相似。
4 总结
虽然对于涂层织物，不同的测试方法都能得到不同的测试数据，但是厂商和测试人员更喜欢选择B法测试。
原因有以下几点：
（1）从测试数据结果看，B法能够得到更大的测试值，这样更能得到厂商的喜欢。
而由于组合体中空气层的原因，A法和吸湿法的数据明显偏小。
（2）吸湿法需要在试验前用烘箱烘干无水氯化钙长达3h，而且每次称量前，都要把组合体放在20℃的干燥器里平衡30min，增加了测试时间，而B法不需要，因而缩短了测试时间，提高了测试效率。
（3）影响吸湿法和A法的影响因素多，比如吸湿法中，无水氯化钙的颗粒粒径的大小，还有氯化钙上表面到涂层织物的距离是否能保持4mm等。
A法在测试时，要时刻避免杯内水沾到试样的测试面等；B法在测试过程中要注意的事项少，过程简单，只要保证组合体的密封性。
（作者单位：福建省纤维检验局）。