?检测 | 织物透水及防水的各种测试方法、机理

█ 织物透水及防水性能测试
织物的透水性能称做透水性。与之相反的性能称为防水性或抗渗透性。织物容易被水沾湿的特性，主要与织物表面性能有关，因此，可以称之为表面抗湿性。织物由于各自的用途不同，所以，其表面抗湿性能要求也不同。用做雨衣、帐篷、船帆等织物需要有良好的防水性能，而过滤性用途的织物则需要有良好的透水性能。一些户外用途的成衣，如风雨衣等，也对防水性有一定的要求。
测试织物防水性能的方法主要有：
A、静水压法：织物一侧受到静水压力的作用，当静水压逐渐加大，织物另一则渗出水时，以静水压的水柱高度表示织物的透水性。此方法主要是测试织物的透水性能。
B、另一种方法是喷淋试验，（见附图）主要是测试织物的防水性能。
█ 织物透水（防水）性能有哪几种测试方法和仪器？
　　织物透水(防水)性测试仪器是纺织行业经常使用的测试仪器，针对不同的标准和要求会有不同的测试仪器要求，目前织物透水(防水)性测试仪器常用的有，耐静水压试验仪、喷淋式拒水性能测试仪(织物沾水性测试仪)、防雨性测试仪、毛细管效应测定仪，分别对应静水法、喷淋法、雨淋法、吸芯法这样四种透水性测试方法，下面将对这四种方法分别进行介绍。
　　测量织物的透水性或防水性就是要测其拒水性或导水性，随织物实际使用情况不同而采用不同的方法，并以各种相应的指标来表示织物的透水性或防水性。
1. 静水压法(织物耐静水压试验仪) 　　静水压法是指在一定的水压下织物的渗水能力，它适用于所有种类的织物，包括那些经过防水整理的织物。织物的防水性与纤维、纱线和织物结构的抗水能力有关，所测结果与水喷淋和雨淋到织物表面是不一样的。用静水压法测织物的防水性，有静压法和动压法。
　　静压法是在织物的一侧施加静水压，测量在此静水压下的出水量、出水滴时间、在一定出水量时的静水压值。静水压值可以是水柱高，也可以是压强。实测中，采用测定单位面积、单位时间内的透水量(mL/cm2·h)。对于防水性织物，测量当试样另一面出现水滴所需的时间，或经过一定时间后观察另一面所出现的水珠数量。
　　动压法的原理与静压法一样，只是P是变量。它是在试样的一面施以等速增加的水压P，直到另一面被水渗透而显出一定数量的水珠，所强加的水压P。此法比较适用于涂层织物或结构紧密的织物，用静水压反应织物的防水性能，静水压大的织物防水性能强，静水压小的织物防水性能弱。导水性织物，吸湿能力很强，遇水就湿，没有抗水性，也不会产生静水压。
　　在AATCC 127-2003测试方法实验中，将待测样品沿着对角线方向最少取3块大小面积为200mm×200mm的样品。样品的两面防水性不一样，做好标记，用(21±2)℃的蒸馏水进行测试，测试面积为100cm2，测试面接触水，水压以速度为60mbar/min(或10mm/s)递增，若在样品上有3处不同地方渗出水滴，则测试达到终点。但若在距离样品夹3mm以内的地方渗出的水滴，是无效的。所测结果为在相同条件下3个测试样的平均值。测试值越大，表示水渗出样品所需的压力值越大，其防水性越好。
2. 喷淋法 (喷淋式拒水性能测试仪) 　　喷淋法是通过连续喷水或滴水到试样上，观察试样在—定时间后表面的水渍特征，与各种润湿程度的样照对比，来评定织物的防水性。喷淋法是模拟衣物在淋到细雨时被淋湿的程度。这种方法适用于所有的经过防水处理的织物和未处理的织物，测得的防水结果与纤维、纱线、织物的处理以及织物结构有很大的关系。
　　在AATCC 22-2005测试方法中，将测试样用直径为152.4mm的铁环固定样品，样品处于张紧状态，表面平整没有皱。将250mL蒸馏水从标准喷头以45°喷淋，在喷嘴下方150mm处的试样，喷淋时间25～30s。将带样品的铁环底部轻敲固体物一次，测试面与固体物相对，然后再将铁环旋转180°轻敲一次后，将喷淋的试样表面与标准图卡进行对照、评级，评价织物的拒水性。评价级别有5个等级，5级为最好，1级为最差。5级——测试的样品面上没有沾水滴;4级——测试的样品面上有轻微的湿点;3级——测试的样品面上有明显的雨淋点滴;2级——测试的样品面上有部分湿润;1级——测试的样品面全部湿了。
3. 雨淋法(防雨性测试仪) 　　雨淋法是模拟大雨时，测试织物露在空气中的拒水性。这个方法适用于任何经过或未经过拒水整理的织物。在不同的速度水的冲击强度下，测量单层织物或复合织物的抗冲击渗水性。测试结果与织物中的纤维、纱线、织物结构的拒水性能有关。其原理就是将测试样品包住已称重的吸水纸，测试结束后再次称量吸水纸，两次重量差就是样品的透水量。要求吸水纸测试前后质量差不超过1g;若是质量差大于5g，说明织物抗水性很差。
　　实验中用雨淋测试仪测试，AATCC 35-2006测试方法是将试样的后面放一个15.2cm×15.2cm的标准吸水纸，称重标准吸水纸，精确到0.1g。在垂直的刚性面上，将试样夹在试样夹持器上，试样放在喷淋的中间位置，距离喷嘴30.5cm，水平地将(27±1)℃的水流直接喷淋到试样上，持续5min。喷淋结束后，小心的取下吸水纸，迅速称重，精确至0.1g。计算吸水纸在5min喷淋时间内重量的增加，取其测试数据的平均值。若是大于5.0g，则报告为+5.0g或>5.0g。
4. 芯吸法(毛细管效应测定仪) 　　芯吸法是目前最常用、最简单地直接测试织物的吸水性方法。通常将测试样剪成长条形，测试样品一端悬挂在铁架台上，另一端接触水面(或浸入水中一定高度)，浸一定时间(f)后，测量水通过织物的毛细管和纤维孔隙所爬升的高度(h)。导水性好的织物，吸水性强，吸水速度(即芯吸速度)快，单位时间内爬升高度大，即导水高度高。若是在测试过程中，由于织物结构、纤维、纱线和颜色的关系，水的爬升过程不是很明显，肉眼不能很好观察，此时可以在水中加入一点着色剂。芯吸速度(v)在微观上取决于纤维的物理、化学性质和液体分子的热平衡过程;在宏观上取决于孔隙的形态与方向。芯吸速度为水在单位时间内上升的高度值，即v(cm/s)=h/t。导水性的强弱关系着芯吸速度的大小。故可以用芯吸来测试织物的导水能力。