第３６卷第１Ｏ期 ２０１４年１０月 染整技术 Ｔｅｘｔｉｌｅ Ｄｙｅｉｎｇ ａｎｄ Ｆｉｎｉｓｈｉｎｇ Ｊｏｕｒｎａｌ Ｖ０ｌ－３６ Ｎｏ．１Ｏ ０ｃ【｜２０ｌ４ 纺织品透湿性测试方法的比对 杨秀月 ，车映红 ，赵（１．上海市服装研究所，上海３．上海市质量监督检验技术研究院，上海霞 ２０００８２； ２０１ １ １４） ２０００８２；２．上海市纺织科学研究院，上海摘要透湿性是衡量纺织服装舒适性的重要因素，为了更好地研究透湿性不同标准的测量方法，分析研究了透 湿性原理，根据原理总结出透湿性的主要影响因素，归纳了称重法和传感器法的透湿性测试方法，比对和研究了 不同国家对透湿性测试的方法标准。 关键词透湿性；测试方法；标准 文献标识码：Ｃ 文章编号：１００５—９３５０（２０１４）１０—００４７—０４ 中图分类号：ＴＳ １０７ Ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ ｏｆ ｔｅｓｔ ｍｅｔｈｏｄｓ ｆｏｒ ｍｅａｓｕｒｉｎｇ ｗａｔｅｒ ｖａｐｏｒ ｐｅｒｍｅａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ｔｅｘｔｉｌｅｓ ＹＡＮＧ Ｘｉｕ—ｙｕｅ ，ＣＨＥ Ｙｉｎｇ—ｈｏｎｇ ，ＺＨＡＯ Ｘｉａ （１．Ｓｈａｎｇｈａｉ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｃｌｏｔｈｉｎｇ，Ｓｈａｎｇｈａｉ ２０００８２，Ｃｈｉｎａ；２．Ｓｈａｎｇｈａｉ Ｔｅｘｔｉｌｅ Ｓｃｉｅｎｃｅ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｓｈａｎｇｈａｉ ２０００８２，Ｃｈｉｎａ； ３．Ｓｈａｎｇｈａｉ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｑｕａｌｉｔｙ Ｉｎｓｐｅｃｔｉｏｎ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｒｅｓｅａｒｃｈ，Ｓｈａｎｇｈａｉ ２０１ １ １４，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ Ｗａｔｅｒ ｖａｐｏｒ ｐｅｒｍｅａｂｉｌｉｔｙ ｗａｓ ａ ｋｅｙ ｆｏｒ ｃｌｏｔｈｉｎｇ ｃｏｍｆｏｒｔ ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ．Ｔｏ ｓｔｕｄｙ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｔｅｓｔ ｍｅｔｈｏｄｓ ｏｆ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｓｔａｎｄａｒｄｓ ｗａｔｅｒ ｖａｐｏｒ ｐｅｒｍｅａｂｉｌｉｔｙ，ｔｈｅ ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ ｏｆ ｗａｔｅｒ ｖａｐｏｒ ｐｅｒｍｅａｂｉｌｉｔｙ ｗａｓ ａｎａｌｙｚｅｄ，ａｎｄ ｔｈｅ ｍａｉｎ ａｆｆｅｃｔｉｎｇ ｆａｃｔｏｒｓ ｗｅｒｅ ｓｕｍｍａｒｉｚｅｄ．Ｔｈｅ ｗｅｉｇｈｔ ｔｅｓｔ ａｎｄ ｓｅｎｓｏｒ ｍｅｔｈｏｄｏｆ ｗａｔｅｒ ｖａｐｏｒ ｐｅｒｍｅａｂｉｌｉｔｙ ｗｅｒｅ ｃｏｎｃｌｕｄｅｄ．Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｃｏｕｎｔｒｉｅｓ ｓｔａｎｄａｒｄｓ ｏｆ ｗａｔｅｒ ｖａｐｏｒ ｐｅｒｍｅａｂｉｌｉｔｙ ｔｅｓｔ ｍｅｔｈｏｄｓ ｗｅｒｅ ａｎａｌｙｚｅｄ ａｎｄ ｃｏｍｐａｒｅｄ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ ｗａｔｅｒ ｖａｐｏｒ ｐｅｒｍｅａｂｉｌｉｔｙ；ｔｅｓｔｉｎｇ ｍｅｔｈｏｄｓ；ｓｔａｎｄａｒｄ 在选择纺织品时人们更加关注其舒适性，而不 仅仅是从外观上去评价纺织品的好坏。在服用织物 １ 原理 透湿性是因为织物两边存在一定的水蒸气浓度 上，最新研究表明，人体的舒适性主要取决于湿热舒 适性、接触舒适性和压力舒适性等，他们对舒适感觉 的贡献率分别是６１．５％、１１．５％和９％。因为透湿性 能是在热环境中维持人体湿热平衡的重要因素之一， 织物的湿热舒适性直接由它决定，可以有效地衡量纺 织品的舒适性。所以，织物的透湿性是衡量织物舒适 性的重要指标。目前，针对纺织品的透湿性测试方法 主要有称重法，其中又包括正杯法、倒杯法、蒸发法 及吸湿法等，不同的测试方法对纺织品透湿性的测试 结果和影响因素各不相同。为了更准确地评价织物的 差，根据纺织品的基本性质，当织物两边的水汽压 力不同时，水汽会从高压一边透过织物流向另一边， 此时气态的水分透过织物的性能称为透湿性。 人们用较熟悉的称重法来评价织物的透湿量或 透湿性。因为主要的测试装置是杯子，织物透湿量的 测试方法也叫透湿杯法。透湿杯法主要包括吸湿剂法 和蒸发法。其中，透湿杯法又可以根据操作方法分为 正杯法和倒杯法。另外，测试透湿性的方法有传感器 法，依照所采用传感器种类的不同分为红外传感器 透湿性能，将目前国内外常用的透湿性测试方法标准 进行研究和比对，根据不同测试方法的原理和试验条 件来比较有何异同。 法、电解法以及动态相对湿度测定法。其中，红外传 感器法与电解法的检测结构相近，原理相似。动态相 对湿度测定法的检测原理与红外传感器法以及电解 投稿日期：２０１４—０８—０４ 作者简介：杨秀月（１９８６一），女，研究方向：服装标准化。 染整技术 第３６卷 法有一定差别。传感器法操作方便，仪器易于控制， 但是要注意试验条件的选择和适用范围的考虑。 ２ 影响因素 在湿空气中，当空气中的水蒸气浓度（或水蒸 气分压）不均匀而呈现梯度时，水蒸气分子将按热力 学第二定律由浓度高（或水蒸气分压高）的区域扩散 到浓度低（或水蒸气分压低）的区域。纺织品是纺织 纤维经过加工织造而成的产品。根据纺织品的基本性 质，当织物两边的水汽压力不同时，水汽会从高压一 边透过织物流向另一边，此时气态的水分透过织物的 性能称为透湿性。 ２．１ 内在因素 ２．１．１纤维的吸湿性 天然纤维和再生纤维制成的织物都具有较好的 透湿性，而合成纤维织物的透湿性一般都较差。通过 改变合成纤维制造方法、基本结构可以提高传递水汽 的能力，从而提高其透湿性。 ２．１。２织物结构 在织物结构相同的条件下，纤维种类对织物湿阻 几乎没有影响，这是由于织物中只存在水汽形式扩散 传递的情况。较松散的织物结构，水汽将更多地经过 织物中孔隙扩散到空气中，受纤维种类的影响较小。 织物厚度与覆盖系数及其湿阻有近似的直线关系。一 般织物厚度越厚，织物透湿阻力越大。这是因为织 物厚度越厚，水汽通过织物间的孔隙所走路径越长， 纤维间的接触点越多，对水分子传递的阻碍也越大。 显然，在紧度较低的情况下，各种纤维织物的湿阻区 别不大；当织物紧度增大时，不同纤维种类的织物湿 阻增大幅度有所不同。 ２．２外在因素 ２．２．１温度 环境温度的影响表现在２个方面：（１）水蒸气 在纤维中的扩散系数随着温度的升高而呈现指数增 大；（２）水蒸气在空气中的扩散系数随着空气温度 的升高而增加。因此，织物的透湿性随环境温度的上 升而显著增加。 ２．２．２湿度 在湿空气中，当空气中水蒸气浓度（或水蒸气 分压）不均匀而呈现梯度时，水蒸气分子将按热力学 第二定律由（水蒸气分压高）的区域扩散到浓度低（或 水蒸气分压低）的区域。这个蒸发散热过程取决于水 蒸气压差。当环境中水蒸气压差变小，蒸发散热阻力 增大，蒸发散热量显著减少，所以透湿指数减小。 ２．２．３风速 风是影响透湿性的一个重要因素。风速大时， 服装的热阻值随风速的增加而降低，透湿性则随风 速的增加而增大，表明气流速度增加有利于织物的传 热和传湿。因此，风速增大，织物的透湿指数增大， 蒸发散热效率增加；反之亦然。 ２．２．４大气压 在高原地区和低压环境中，由于大气压强降低， 空气密度变小，对流散热减少，蒸发散热增加，织物 的湿阻随大气压的降低而减少。水蒸气在空气中的扩 散系数随大气压的降低而增加，因而织物的透湿性也 增大。 ３方法标准比对 ３．１ 称重法 称重法的标准测试方法主要的测试装置是杯子， 织物透湿量的测试方法也叫透湿杯法。透湿杯法主要 包括吸湿剂法和蒸发法。其中，透湿杯法又可以根据 操作方法分为正杯法和倒杯法。 正杯法有国家标准ＧＢ／Ｔ １２７０４—２００９《织物透湿 量测定方法——透湿杯法》中方法Ｂ、美国标准测 试法（或美国材料实验协会标准）ＡＳＴＭ Ｅ９６《材料 的水蒸气传输标准测试方法》水蒸气透过法（ＡＳＴＭ Ｅ９６ Ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ Ｂ ａｎｄ Ｄ）、日本工业标准ＪＩＳ Ｌ １０９９测 试方法（Ａ２）、加拿大标准（ＣＧＳＢ）４．２ Ｎｏ．４９—９９、英国 标准ＢＳ ７２０９—１９９０属正杯法、英国的Ｂ．Ｔ．Ｔ．Ｇ法（此 法为英国Ｂｒｉｔｉｓｈ Ｔｅｘｔｉｌｅ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｇｒｏｕｐ所推出的一 种透湿度的测试方法）包括正杯法。虽然同属正杯法， 但是测试条件有所不同。 日本工业标准ＪＩＳ Ｌ １０９９《水蒸气透过织物能力 的测试方法Ｂ１、Ｂ２》为使用醋酸钾作为干燥剂的倒 杯法，其使用方法类似于ＡＳＴＭ Ｅ ９６。 干燥剂法有较多优点，但从原理分析，干燥剂 法是模拟绝对干燥的物件被塑料膜、加工纸包装后的 受潮程度，因此，用作防湿包装材料的试验是比较合 适的，但对于透湿高的织物，由于杯内干燥剂吸湿较 快，会使干燥剂很快达到饱和，造成湿传递阻力增加， 影响试验结果。干燥剂法有静置法和震荡法２种。目 前，大多数采用静置法，但规定要用粒状的氯化钙， 不能用粉状的。 ３＿２传感器法 Ｗａｔｋｉｎｓ等描述了一种管测试方法，样本放到充 第ｌＯ期 杨秀月，等：纺织品透湿性测试方法的比对 有空气的管子中部，管子一端是水，另一端是干燥剂。 管子中的相对湿度在沿其长度方向的４个点进行测 增大，测出两侧压力平衡时所需要的时间，根据试验 结果计算透湿率。 国内黄建华设计了织物透湿性测试新方法，利 用新型织物透湿性测试装置，用防水透湿ＰＴＦＥ薄膜 试，样本每边２个传感器。沿着管子的相对湿度变化 假定是线性的，但在样本处存在间断。可以用４个湿 度测量值来决定间断的情况，并以此来决定样本的水 包覆透湿圆柱筒的底部，形成饱和水蒸气，使用干燥 蒸气阻力。但是，这种测试方法需要非常灵敏和经过 仔细标定的传感器。 １９９７年，Ｇｉｂｓｏｎ开发出动态湿度渗透测试仪 氮气流作为载体，将透过织物的水蒸气带走，通过湿 度传感器测量出口氮气流的相对湿度来确定织物的 透湿量。 ＤＭＰＣ。在该装置中，干氮气和饱和氮气混合的氮气 流通过样本的上下表面。氮气流的相对湿度通过控制 综合以上方法发现，使用传感器，利用两侧的 湿度差或者压力梯度的测试方法具有速度较快、操作 干氮气和饱和氮气的比例来控制。通过湿度传感器测 试进入氮气流的温度和水蒸气浓度后，测定离开仪器 氮气流的温度、水蒸气浓度和流速，通过测试样本的 方便、仪器易于控制等特点，但要注意试验条件的选 择和适用范围的考虑。 ３．３标准比对 水蒸气得到其他各种参数。ＤＭＰＣ也提供在扩散和对 纺织品透湿性已有的测试方法主要分为２大类， 流输运同时存在条件下微孔织物的测试办法，这对于 一即传统的称重法（透湿杯法）和现代的传感器法。由 于测试原理不同，采用的测试条件（温湿度和面积等） 和测量参数也不同，所以测试结果也不同。以下主要 针对不同国家的透湿性测试标准，从测试方法、测试 指标和内容３个方面进行比对（见表１～２）。 次试验同时测量空气透过性和水蒸气透过性是很 美国的Ａｋｓｈａｙａ Ｊｅｎａ研究测试纺织品的新装置， 有用的。 测试原理是在织物的一侧不断地给予持续的水蒸气 压力，而织物另一边的压力会由于两侧压力差而不断 表１ 国内外透湿性测试的主要方法及过程 表２ 国内外透湿性测试的主要方法标准 表２中可以看出，称重法的标准较传感器法多，并且 称重法中既有测试塑料薄膜的标准，也有专门测试纺 织品的标准，而传感器法目前只有针对塑料薄膜的测 试标准。 ４结纶 根据不同国家对于透湿性测试方法的标准规定， 透湿杯法的正杯法、倒杯法和干燥剂倒杯法是测量透 目前，一些主要国家的标准有相同的测试指标， 有很多在本质上是一样的，只是单位有所不同。从 湿量的基本方法，有较好的广泛性和国际沟通性。但 是透湿量测试方法的测定有着不同的理论依据，因此 ５０・ 染整技术 筇３６苍 何种测试方法较为适当，国际上尚无统一标准。在未 来的发展小，模拟实际穿着过程中的条件，需要改变 织物两侧的｛：Ｈ对湿度来测试纺织品的透湿性，这样， 【２】吴基作．防水透湿织物的湿阻检测ｌＪＪ．印染，２０１２（１９）： ３９—４２．４５ ３ 袁志磊，陆维民，杨娟，等．纺织品透湿性的透湿怀 材料两侧的湿度瞬变效果就可以进行模拟，并测试 与实际穿着过程中织物透湿性相接近的一个测试值。 测试方法比较『ＪＪ．印染，２０１２（２）：４０—４２． 【４】高党鸽，张文博，马建・Ｉ ．防水透湿织物的研究进展【Ｊ１． 印染，２０１ １（２１）：４５—５０． 随着科技的发展，对防水透湿织物透湿性能测试的研 究上Ｅ存逐步深化，称重法的缺点不断影响着试验结果 的准确性， 此，使用更加易于控制并目．反应灵敏的 传感器法的研究将是一个不可阻挡的趋势。 参考文献： …黄建 ｌ匕 钱晓明．织物透湿性测试方法的比较【ｊ】＿纺织 学报，２００８．２９（８）：４５—４８． 【５ Ｊ张微，郁崇文．纺织ｔ 透湿性的测量方法及 指标比 较ＩＪ１．纺织科技进展，２００７（６）：６６—６８，７２． 【６】李典英，钱晓明．织物湿传递测试方法评述【ＪＪ．纺织科 技进展，２００７（４）：４—８． Ｉ７ｌ刘雍，马敬安．防水透湿织物的研究现状及发腱趋势 ［Ｊｌ＿北京纺织，２００４。２５（３）：３７—４０．
