利用杯式法透濕儀器測試皮革材料的水蒸氣透過率

摘要：皮革的透濕性能是影響含皮革類衣物穿著舒適性及衛(wèi)生性的重要因素。本文利用杯式法原理測試了皮革樣品的水蒸氣透過率，通過對試驗(yàn)原理、設(shè)備參數(shù)及適用范圍、試驗(yàn)過程等內(nèi)容的介紹，為皮革類產(chǎn)品透濕性能的測試提供參考。

關(guān)鍵詞：透濕性、水蒸氣透過率、稱重法水蒸氣透過率測試儀、皮革、杯式法、增重法、減重法

1、意義

隨著人們對生活品質(zhì)要求的提高，消費(fèi)者對皮革類衣物穿著舒適性與衛(wèi)生性的關(guān)注度越來越高。皮革的透濕性能是影響含皮革類衣物舒適度與衛(wèi)生性的重要因素，較高的透濕性能有利于提高衣物穿著的舒適度與衛(wèi)生性。用于制衣的皮革分為天然皮革與合成皮革，天然皮革膠原纖維的交織、孔隙及親水基團(tuán)等是影響其透濕性的重要因素，合成皮革的透濕性則主要依賴于涂層的透濕性。同時，外界環(huán)境中的溫度、濕度、壓力等因素也會對皮革的透濕性能產(chǎn)生影響。因此，研究不同條件下皮革的透濕性將對改善皮革工藝、提升皮革質(zhì)量均具有重要意義。本文針對性的介紹了一種皮革透濕性的測試方法。

2、試驗(yàn)樣品

本次試驗(yàn)以某種用于制衣的皮革材料為試驗(yàn)樣品，研究其水蒸氣透過率。

3、試驗(yàn)依據(jù)

本次試驗(yàn)采用杯式法原理測試樣品的水蒸氣透過率，試驗(yàn)依據(jù)為GB 1037-1988《塑料薄膜和片材透水蒸氣性試驗(yàn)方法 杯式法》。

4、試驗(yàn)設(shè)備

本文采用W3/062水蒸氣透過率測試系統(tǒng)為試驗(yàn)設(shè)備測試樣品的水蒸氣透過率，該設(shè)備由濟(jì)南蘭光機(jī)電技術(shù)有限公司自主研發(fā)生產(chǎn)。

4.1 試驗(yàn)原理

杯式法原理是通過測試樣品透濕前后透濕杯的質(zhì)量變化計算樣品的水蒸氣透過率。該方法按照試驗(yàn)后透濕杯質(zhì)量增加或減少的情況分為增重法與減重法，增重法與減重法所采用的透濕杯中分別放入一定量的干燥劑與蒸餾水。將試樣裝夾在透濕杯中，透濕杯內(nèi)部與外界環(huán)境被分為兩部分，通過控制環(huán)境的濕度條件，增重法與減重法外部環(huán)境分別被控制為高濕與低濕狀態(tài)，形成試樣兩側(cè)的濕度差異。水蒸氣從高濕側(cè)通過試樣滲透到低濕側(cè)，宏觀表現(xiàn)為被干燥劑吸收引起透濕杯質(zhì)量增加或隨著水蒸氣的散失導(dǎo)致透濕杯質(zhì)量減輕，通過測試透濕杯質(zhì)量隨時間的變化情況，即可得到試樣的水蒸氣透過率。

4.2 設(shè)備參數(shù)

本設(shè)備可實(shí)現(xiàn)增重法與減重法兩種試驗(yàn)?zāi)Ｊ剑鲋胤y試范圍為0.1 ~ 2,500 g/(m²·24h)，減重法測試范圍為0.1 ~ 10，000 g/(m²·24h)，測試精度為0.01 g/(m²·24h)，系統(tǒng)分辨率為0.001g；溫濕度自動控制、范圍寬、精度高，溫度控制范圍為15 ~ 55℃，控溫精度為±0.1℃，減重法控濕范圍為70 ~ 90%RH，增重法控濕范圍為10 ~ 98%RH，控濕精度為±1%RH，可實(shí)現(xiàn)不同溫濕度條件下水蒸氣透過率的測試；吹掃風(fēng)速范圍為0.5 ~ 2.5 m/s；試樣尺寸為Ф74 mm，測試面積為33 cm²；系統(tǒng)自動間歇稱重，每次稱重前系統(tǒng)自動清零，試驗(yàn)腔內(nèi)可容納6個透濕杯，每個透濕杯可獨(dú)立試驗(yàn)，可同時測試6種相同或不同的試樣，支持Lystem^TM實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)共享系統(tǒng)。

4.3 適用范圍

(1) 本設(shè)備適用于多種類型材料水蒸氣透過率測試，如塑料薄膜、紙塑復(fù)合膜、土工膜、鍍鋁膜、鋁塑復(fù)合膜、防水透氣膜等膜狀材料，PP片材、PVC片材、PVDC片材等工程塑料、橡膠、建材等片狀材料，皮革、煙包鋁箔紙、利樂包等紙張、紙板材料，防水透氣布料、尿不濕無紡布料、衛(wèi)生用品用無紡布等紡織品、無紡布等材料。除此之外，還可擴(kuò)展應(yīng)用于人造皮膚、醫(yī)療用品及輔料、太陽能背板、液晶顯示屏膜、漆膜、化妝品、生物降解膜等材料及產(chǎn)品的透濕性、阻水性、保濕性測試。

(2) 本設(shè)備滿足多項(xiàng)國家與國際標(biāo)準(zhǔn)，如GB 1037、GB/T 16928、ASTM E96、ASTM D1653、TAPPI T464、ISO 2528、DIN 53122-1、JIS Z0208、YBB 00092003等。

5、試驗(yàn)過程

本次試驗(yàn)采用增重法進(jìn)行測試，試驗(yàn)條件為38℃、90%RH。

(1) 從樣品表面裁取3片直徑為74 mm的試樣。

(2) 在3個透濕杯中分別放入一定量的干燥劑，然后依次放置密封墊片、試樣、密封圈，再用透濕杯蓋密封夾緊。

(3) 將密封好試樣的3個透濕杯分別放置在設(shè)備試驗(yàn)腔中的透濕杯架上，關(guān)閉試驗(yàn)腔門。

(4) 在設(shè)備的控制軟件上設(shè)置試樣名稱、試驗(yàn)溫度、試驗(yàn)濕度、試驗(yàn)?zāi)Ｊ降葏?shù)信息，點(diǎn)擊試驗(yàn)選項(xiàng)，試驗(yàn)開始。設(shè)備自動按照設(shè)定的參數(shù)進(jìn)行間隔稱重，并在試驗(yàn)結(jié)束后顯示試驗(yàn)結(jié)果。

6、試驗(yàn)結(jié)果

3個試樣所測試的結(jié)果為751.3241 g/(m²·24h)、760.1173 g/(m²·24h)、753.6908 g/(m²·24h)，樣品的水蒸氣透過率取3個試樣測試結(jié)果的平均值，即為755.0441 g/(m²·24h)。

7、結(jié)論

皮革的透濕性與其材質(zhì)、生產(chǎn)工藝及外界環(huán)境等因素息息相關(guān)，使皮革在使用環(huán)境下具有良好的透濕性對提高皮質(zhì)衣物的穿著舒適性及衛(wèi)生性能具有重要意義。本文采用杯式法中的增重法原理對制衣用皮革材料進(jìn)行了透濕性測試，試驗(yàn)的過程簡單，設(shè)備易于操作，智能化程度高，測試結(jié)果精度高，重復(fù)性好，人為及環(huán)境因素對測試結(jié)果的干擾小。除本文中所采用的試驗(yàn)條件外，該設(shè)備還可測試多種不同溫度、濕度條件下材料的透濕性能。濟(jì)南蘭光機(jī)電技術(shù)有限公司是一家專業(yè)從事包裝檢測設(shè)備研發(fā)生產(chǎn)與包裝檢測服務(wù)的技術(shù)企業(yè)，了解設(shè)備及檢測服務(wù)的詳細(xì)信息，可登陸濟(jì)南蘭光公司網(wǎng)站查看或致電咨詢。愈了解，愈信任！Labthink蘭光期待與行業(yè)中的企事業(yè)單位增進(jìn)技術(shù)溝通與合作。