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上海泛標(biāo)紡織品檢測(cè)技術(shù)有限公司
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透氣性是氣體對(duì)薄膜,、涂層、織物等高分子材料的滲透性,，是聚合物重要的物理性能之一,，與聚合物的結(jié)構(gòu)、相態(tài)及分子運(yùn)動(dòng)情況有關(guān),。而織物的透氣性是指在一定的壓差下,，單位時(shí)間內(nèi)流過(guò)織物單位面積的空氣體積。一般氣體通過(guò)織物有交織空隙和纖維間縫隙兩條途徑,，而以交織空隙為主要途徑,。
對(duì)于紡織品而言，面料的透氣性能直接影響了其服用的舒適性,。如果織物的透氣性小，會(huì)因?yàn)槿梭w熱,、濕不易排出而使人感到悶熱不適,。影響織物透氣性的主要因素有纖維的幾何特征、紗線特?cái)?shù),、紗線捻度,、織物密度、組織厚度以及加工方式等等都會(huì)影響織物的透氣性能,。比如,，天然纖維和人造纖維的吸濕性好，透水性和透汽性好,，但透氣性差;橡膠,、塑料凳制品不具備透氣性,，織物經(jīng)砂洗、
2.1 國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)
對(duì)織物透氣性的測(cè)定,，我國(guó)是主要根據(jù)GB/T 5453-1997標(biāo)準(zhǔn)，此標(biāo)準(zhǔn)適用于多種紡織織物,，包括產(chǎn)業(yè)用織物,、非織造布和其他可透氣的紡織產(chǎn)品。他僅僅是在測(cè)試時(shí)對(duì)壓降進(jìn)行了服用織物與產(chǎn)業(yè)用織物的細(xì)微區(qū)分,。服用織物壓降選擇100Pa,，產(chǎn)業(yè)用織物壓降為200Pa。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 5453-1985《織物透氣性試驗(yàn)方法》中以透氣量(織物兩面在規(guī)定的壓力差下,，單位時(shí)間內(nèi)流過(guò)織物單位面積的空氣體積)衡量織物透氣性指標(biāo),，修訂標(biāo)準(zhǔn)GB/T 5457-1997才用透氣率(在規(guī)定的試樣面積、壓降和時(shí)間條件下,，氣流垂直通過(guò)試樣的速率)表示祝的透氣性能,。
2.2 國(guó)外標(biāo)準(zhǔn)
標(biāo)準(zhǔn)有ISO 9237-1995(主要應(yīng)用于紡織織物、產(chǎn)業(yè)用布,、非織造布上)和ISO 7229-1997(主要用于橡膠或塑料涂層織物);美國(guó)材料試驗(yàn)與協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)為ASTM D 737-1996(主要應(yīng)用于紡織織物);英國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)是BS 5636(主要應(yīng)用于紡織織物);日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JIS L 1096-1999《紡織品透氣性測(cè)試方法》,，且日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定了織物的透氣性能測(cè)試的方法分為A法和B法。
材料的透氣性能測(cè)試有透氣性測(cè)試和透氣度測(cè)試兩種,。
3.1透氣性測(cè)試
通常所說(shuō)的透氣性測(cè)試是指對(duì)于具有一定氣體阻隔性的材料進(jìn)行特定氣體滲透性的檢測(cè)。這類材料大多是高分子聚合物或是由高聚物制成的多層復(fù)合材料,廣泛應(yīng)用于食品,、藥品,、化工、電子,、軍工等領(lǐng)域的產(chǎn)品包裝,。其中阻隔性極優(yōu)(氣體滲透性極低)的材料可以用于對(duì)氧氣、水蒸氣敏感商品的包裝,是近幾年塑料包裝業(yè)發(fā)展的重點(diǎn),也是充氣包裝,、真空包裝,、無(wú)菌包裝等新型包裝發(fā)展的基礎(chǔ)。
材料的透氣性測(cè)試方法主要有壓差法和等壓法兩類,其中使用范圍zui廣泛的是壓差法,。壓差法是純粹的物理檢測(cè)方法,測(cè)試原理清晰明了,是透氣性測(cè)試中的根本方法,。壓差法又分為真空壓差法和正壓差法兩類,按照檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)需要采用分辨率非常高的真空規(guī)或表壓傳感器,檢測(cè)過(guò)程中微小的壓力變化均被地采集下來(lái)。
3.2透氣度測(cè)試
對(duì)于泡沫塑料,、皮革,、紡織品、紙板,、紙張,、多孔陶瓷等透氣性較大的材料,用于一些特定領(lǐng)域時(shí)需要量化氣體對(duì)這些材料的滲透性,例如卷煙紙的透氣性選擇是否恰當(dāng)直接影響了煙支的外觀,、卷煙的氣味和煙氣成分的含量,而對(duì)紡織品透氣性的控制是直接影響衣物穿著舒適度的關(guān)鍵因素。對(duì)于這類材料氣體滲透性的檢測(cè)稱為透氣度測(cè)試,試驗(yàn)需要采用專業(yè)的透氣度測(cè)試儀,。
這類材料的透氣度測(cè)試方法大體可以分為定流量測(cè)壓差和定壓差測(cè)流量?jī)深?。定流量測(cè)壓差法主要用于聚氨酯泡沫塑料以及軟質(zhì)或半硬質(zhì)多孔彈性材料的測(cè)試;定壓差測(cè)流量法主要用于紡織品、無(wú)紡布,、皮革,、土工布等;紙、皮革等材料的透氣度檢測(cè)需測(cè)試在一定壓差下,透過(guò)試樣一定體積空氣的時(shí)間,這可歸為定壓差測(cè)流量一類,再通過(guò)測(cè)得的流量進(jìn)行計(jì)算即可,。
同是檢測(cè)氣體對(duì)材料的滲透性,材料性能的差異引起了檢測(cè)設(shè)備的明顯變化,根據(jù)檢測(cè)需要選擇相應(yīng)的設(shè)備是獲得實(shí)用的測(cè)試范圍及精度的方法。對(duì)于紡織品而言,，一般采用透氣性測(cè)試儀測(cè)試其透氣度,。以GELLOWEN 透氣性測(cè)試儀為例，紡織品透氣性能測(cè)試方法如下：
4.1 GELLOWEN 透氣性測(cè)試儀
4.1.1符合標(biāo)準(zhǔn)：BS 5636;JIS L 1096-A;DIN 53887;ASTM D3574;EN ISO 9237;GB/T 5453;EDANA 140.2;TAPPI T251;EDANA 140.1;ASTM D737;AFNOR G07-111;ISO 7231等,。
4.1.2適用范圍：測(cè)量紡織,、服裝、無(wú)紡布等多種材料的透氣性
測(cè)試原理：織物被壓在選定好的測(cè)試頭上,，儀器產(chǎn)生持續(xù)的氣流通過(guò)試樣,，并在試樣兩面產(chǎn)生一定的壓差，極短時(shí)間內(nèi),，系統(tǒng)將自動(dòng)計(jì)算出試樣的透氣率,。
4.1.3技術(shù)參數(shù)及特征：
l 測(cè)試頭面積：5cm2、20 cm2,、25 cm2,、38 cm2、50 cm2,、100 cm2(多個(gè)測(cè)試頭)
l 測(cè)試模式：自動(dòng) l 測(cè)試壓力：10-3000Pa
l 氣流：0.1-40000mm/s(5 cm2)
l 測(cè)試時(shí)間：5-50s
l 停止時(shí)間：3s
l 總測(cè)試時(shí)間：10-58s
l zui小壓力：1pa
l zui大壓力：3000pa
l 度：±2%
l 測(cè)量單位：mm/s,cfm,cm2/cm2/s,l/dm2/min,m3/m2/min,m3/m2/h
l 數(shù)據(jù)接口：RS232C,，異步，雙向作用
l 壓力兇可自動(dòng)檢測(cè)起亞的范圍,，并可測(cè)試大面積樣品
l 功能強(qiáng)大具有消聲裝置的抽油泵
l 儀器可自動(dòng)探測(cè)測(cè)試頭面積,，自動(dòng)選定測(cè)試孔徑大小，自動(dòng)控制風(fēng)機(jī)抽力大小
l 具有自編程序功能,，客戶可根據(jù)需喲自定義程序
l 具備氣流粗調(diào)及細(xì)調(diào)開(kāi)關(guān)，自動(dòng)切換,，全封閉管道設(shè)計(jì),，漏氣量小于0.1l/m2/s
4.2 測(cè)試步驟(GB/T 5453)
4.2.1將試樣夾持在試樣圓臺(tái)上，測(cè)試點(diǎn)應(yīng)避開(kāi)布邊及褶皺處,，夾樣時(shí)采用足夠的張力使試樣平整而又不變形,。為防止漏氣在試樣的低壓一側(cè)(即試樣圓臺(tái)一側(cè))應(yīng)墊上墊圈,。當(dāng)織物正反兩面有透氣性的差異時(shí)，應(yīng)當(dāng)在報(bào)告中記錄,。
4.2.2啟動(dòng)吸風(fēng)機(jī)是空氣通過(guò)試樣,，調(diào)節(jié)流量，使壓力逐漸接近規(guī)定值,，1min后或達(dá)到穩(wěn)定時(shí),，記錄氣流流量。使用壓差流量計(jì)的儀器,，應(yīng)選擇適宜的孔徑,，記錄該孔徑兩側(cè)的壓差。
4.2.3在同樣的條件下,，在同一樣品的不同部位重復(fù)測(cè)定至少10次,。
4.2.4若夾具處漏氣，則應(yīng)通過(guò)校驗(yàn)測(cè)定其漏氣量,，并從讀數(shù)中減去該值,。
4.3 結(jié)果計(jì)算和表示
4.3.1計(jì)算測(cè)定值的算術(shù)平均值qv和變異系數(shù)。
4.3.2按式(1)或式(2)計(jì)算透氣率R,。結(jié)果按GB 8170秀月至測(cè)量范圍的2%,。
R=qv/Ax167(mm/s)……………(1)
或R=qv/Ax0.167(m/s)…………(2)
式中,qv---平均氣流量，dm3/min;
A---試驗(yàn)面積,，cm2;
167---由dm3/minxcm3換算成mm/s的換算系數(shù);
0.167---由dm3/minxcm3換算成m/s的換算系數(shù);
4.3.3按式3計(jì)算透氣率的95%置信區(qū)間9(R±△),。
△=S.t/ …………………(3)
式中，S---標(biāo)準(zhǔn)偏差;
n---試驗(yàn)次數(shù);
t---95%置信區(qū)間,、自由度為n-1的信度值,，t和n的對(duì)應(yīng)關(guān)系見(jiàn)于下表。
N | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 |
t | 2.776 | 2.571 | 2.447 | 2.365 | 2.306 | 2.262 | 2.228 | 2.201 |
4.3.4對(duì)于使用壓差流量計(jì)的儀器,，先從壓差-流量圖標(biāo)中查出透氣率,，然后計(jì)算器平均值、CV值和95%置信區(qū)間,。
4.5試驗(yàn)報(bào)告
試驗(yàn)報(bào)告需包括：
a) 一般資料
標(biāo)準(zhǔn)編號(hào);
樣品名稱,、規(guī)格、編號(hào),，如需要,，說(shuō)明氣流通過(guò)織物的方向;
采用的測(cè)試面積;
采用的壓降;
調(diào)濕及試驗(yàn)用標(biāo)準(zhǔn)大氣;
任何偏離標(biāo)準(zhǔn)的細(xì)節(jié);
b)試驗(yàn)結(jié)果
透氣率R;
變異系數(shù);
95%置信區(qū)間
