防水透濕織物的防水透濕機理和測試指標

防水透濕織物water－proof moisture permeating fabrics
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1.防水透濕機理
防水和透濕是兩種相反的功能，從表面上看似乎是矛盾的，但根據織物結構，再通過(guò)一定的加工方式可以取得一致。從織物結構上看，雨滴的直徑約為100～300μm，人體散發(fā)的水蒸氣分子的直徑約為4×10－4μm，所以只要織物中孔隙的直徑控制在水氣分子可通過(guò)，而水滴不能通過(guò)的范圍內，便可起防水透濕的作用。
①防水性，織物阻止水的滲透，取決于織物表面能的大小和織物的結構，當織物表面能低于水時(shí)，因水的內聚力的作用使其成呈珠狀，從而使織物具有防水性能。由于織物為多孔質(zhì)材料，具有芯吸性，不能阻止水的滲透，需采用防水整理等方法，使其表面能低于水，從而使織物具有拒水性。
②透濕性，水蒸氣分子透過(guò)織物的多少與微孔的數目有關(guān)，通常用孔隙率和透過(guò)率來(lái)表示?？紫堵蕿榭障犊臻g占織物總體積之比，而透過(guò)率是用水蒸氣通過(guò)單位面積的流動(dòng)速度來(lái)表示。水蒸氣分子從織物的內表移至外表面需要消耗能量，該能量稱(chēng)“蒸汽壓”，它是由粒子的自由流動(dòng)形成的，并使織物兩側的溫、濕度有所不同。當服裝內側的溫、濕度高于外側時(shí)，內外兩側就存在壓力梯度，當織物表面具有細密通道時(shí)，水蒸氣分子就擴散到織物外面。一般認為，織物越薄，織物表面分布的微孔越多越均勻細小，其透濕性越好。

1 U7 k* c+ n: R2.測試指標
防水透濕織物的性能要求是透濕性、防水性、防風(fēng)性、耐久性和舒適性。
$ d0 |6 V4 b( i% x  f: N8 \. h5 C①防水性，主要是從織物的沾水性（表面抗濕性）、抗雨水的浸透性以及耐靜水壓性三個(gè)方面進(jìn)行測定?？椢锏恼此院涂褂晁感允潜硎痉浪阅軜O為重要的標志，前者模擬在小雨或短時(shí)間淋雨下織物表面沾水潤濕的情況，后者模擬經(jīng)過(guò)長(cháng)時(shí)間淋雨，雨水透過(guò)織物的情況。目前國際上采用相應的方法有三大類(lèi)。
; \1 l$ F& n5 a. z, O1 X! k( G6 V9 Qa.噴射（噴淋）試驗，從一定的高度和角度以一定的流量向織物連續噴水和滴水，經(jīng)一段時(shí)間后，測定試樣吸收的水量或觀(guān)察試樣上的水漬狀態(tài)。
b.靜壓試驗，用來(lái)測定水對織物的浸透性。其方法是在織物的一面連續加水壓，直到另一面出現水漬時(shí)，測定水柱的高度?；蛟诳椢锏囊粋染S持一定的水壓，測定水透到另一側的時(shí)間，或測定單位時(shí)間內透過(guò)織物的水量。
c.織物浸在水中的吸水試驗，它是通過(guò)測定浸入水中樣品重量的變化來(lái)測試織物中紗線(xiàn)和纖維的疏水性，與織物結構無(wú)關(guān)。有的還通過(guò)直接或間接測定接觸角的方法表示織物的拒水性。
②透濕性，透濕性是衣著(zhù)舒適的重要因素。由于重體力勞動(dòng)者24h內汗液發(fā)生量每平方米最多可達12000g，作為防水透濕織物應達到3000～4000g。國際上測量透濕性的儀器基本可分為透濕法測量?jì)x、蒸發(fā)法測量?jì)x、吸濕法測量?jì)x三類(lèi)。透濕法測量?jì)x模仿人體靜態(tài)出汗的情況，將所測出的透過(guò)織物的散濕量的大小換算成織物的濕阻，以此作為衡量織物透濕性的指標。蒸發(fā)法測試儀的原理與透濕法測試儀基本相同，測量經(jīng)一段時(shí)間后透過(guò)織物水分的多少，從而間接地評價(jià)織物的透濕性能。吸濕法測試儀是將織物覆蓋于一個(gè)開(kāi)口容器上，容器內放一定數量的吸濕劑，將其放在溫濕度恒定的人工氣候箱內，經(jīng)一定時(shí)間（一般1h），對吸濕劑進(jìn)行稱(chēng)重，測得其吸收水分的重量，再與原重量比較，可得出該織物的濕傳導率。
③防風(fēng)性，防風(fēng)性是織物透氣性的反義詞，它可以在一定程度上評定大風(fēng)條件下，織物防止外界氣流進(jìn)入服裝內部，保護微氣候區的能力。防風(fēng)性的評定通常借助于透氣性的評定方法。一般在一定壓力差條件下，測量單位時(shí)間內通過(guò)單位面積織物的空氣量來(lái)評定透氣性。
( a9 H* k3 y# A! e6 B6 V④耐久性，耐久性是指防水透濕持續的能力，人體汗液中的油脂和洗滌劑中界面活性劑的粒子堵塞了防水透濕織物的微孔，使其形成毛細滲透，從而降低了防水透濕功能，測試耐久性的方法，可以在不同污染條件下，對防水透濕織物進(jìn)行防水性、透濕性的測試。然后比較污染前后其性能的變化，由此反映防水透濕織物的耐久性。
優(yōu)良的防水透濕織物在惡劣氣候和大運動(dòng)量下，總能讓人感到非常舒適。這不僅要測量防水性、透濕性、防風(fēng)性和耐久性等單一功能，而且還要進(jìn)行綜合試驗。
  }. E( X3 D% i+ r) ^" ^防水透濕織物具有防水、透濕功能。既要使織物能防冰雪和雨水，又要使織物具有透濕性，能有效地散發(fā)人體排出的汗液。防水透濕織物主要用于以下方面：民用方面，可制作運動(dòng)衣、風(fēng)雨衣、滑雪衫、登山服、睡袋、晴雨兩用外套、食品保鮮包裝和農業(yè)用布等。軍事和工業(yè)方面：可用作野外帳篷、遮蓋用布、防護服等。

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