文/田曉蕊
防水透濕服裝不僅能滿足寒冷、雨雪、大風(fēng)等惡劣天氣的穿著需要,還能滿足各種高強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)場(chǎng)合大量排汗的穿著需要。透濕性能是指汗氣透過(guò)織物的性能,又稱(chēng)透水汽性,是體現(xiàn)對(duì)人體散熱發(fā)汗時(shí)維持身體產(chǎn)熱和散熱的熱平衡能力指標(biāo)之一。根據(jù)產(chǎn)品特性,吸濕排汗的面料、戶外沖鋒衣等會(huì)考核這項(xiàng)性能。目前,國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中關(guān)于透濕性能的測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)主要有GB/T 12704.1—2009(吸濕法),GB/T 12704.2—2009(正杯和倒杯蒸發(fā)法)和GB/T 11048—2008(蒸發(fā)熱板法),對(duì)應(yīng)測(cè)試紡織品的透濕率和濕阻。透濕率和濕阻分別表示了水蒸氣能透過(guò)紡織品排放到外界的程度和紡織品阻止水蒸氣穿透的程度。因此,透濕率越大表示透濕性能越好,而濕阻則是越小表示透濕性能越好。
這幾種透濕性能測(cè)試方法的測(cè)試條件、測(cè)試過(guò)程等均不相同,具體差異見(jiàn)表1所示。
因倒杯-蒸發(fā)法僅適用于防水透濕型織物,為了同時(shí)滿足所有測(cè)試方法,均采用防水透濕織物進(jìn)行試驗(yàn)。選取了大量的防水透濕樣品進(jìn)行透濕性能相關(guān)指標(biāo)測(cè)試,部分樣品因數(shù)量有限,未能測(cè)全項(xiàng),具體測(cè)試結(jié)果見(jiàn)表2。
不同透濕方法測(cè)試結(jié)果的趨勢(shì)分布見(jiàn)圖1。
圖1 不同透濕方法測(cè)試結(jié)果的趨勢(shì)分布圖
由3種透濕方法測(cè)試結(jié)果的趨勢(shì)分布圖可以看出,整體趨勢(shì)為倒杯-蒸發(fā)法測(cè)試結(jié)果最大,其次為吸濕法,正杯-蒸發(fā)法測(cè)試結(jié)果最小。其中,吸濕法與正杯-蒸發(fā)法走勢(shì)完全一致,這兩種方法整體波動(dòng)較小,測(cè)試結(jié)果整體波動(dòng)趨于平緩,樣品間差異不明顯;倒杯-蒸發(fā)法與另外兩種方法的走勢(shì)大致相同,但整體波動(dòng)較大,樣品之間呈現(xiàn)較大差異。因此,某些樣品可能用吸濕法及正杯-蒸發(fā)法測(cè)試時(shí)無(wú)明顯差異,但用倒杯-蒸發(fā)法測(cè)試時(shí)可能出現(xiàn)差異。
表1 不同方法測(cè)試過(guò)程之間的區(qū)別[1]
不同濕阻儀器測(cè)試結(jié)果的趨勢(shì)分布見(jiàn)圖2。
圖2 不同濕阻儀器測(cè)試結(jié)果的趨勢(shì)分布圖
目前,濕阻測(cè)試方法尚不成熟,尤其是儀器間的再現(xiàn)性較差,從以往的實(shí)驗(yàn)室間比對(duì)情況來(lái)看,實(shí)驗(yàn)室間測(cè)試結(jié)果的差異也較大。對(duì)表2中30塊具有不同程度防水透濕性能的試樣采用3種不同的濕阻儀器進(jìn)行了測(cè)試(個(gè)別樣品因數(shù)量有限,未能測(cè)全項(xiàng))。 整體來(lái)看,測(cè)試結(jié)果的趨勢(shì)大體一致,但大多數(shù)樣品3種儀器測(cè)試結(jié)果無(wú)可比性,除個(gè)別濕阻較小的試樣中兩三種儀器測(cè)試結(jié)果比較一致外,大致趨勢(shì)為A儀器測(cè)試結(jié)果最小,F(xiàn)儀器居中,N儀器最大。其中,個(gè)別儀器還存在技術(shù)不太成熟的情況,有些在測(cè)試中會(huì)出現(xiàn)水蒸氣較多來(lái)不及傳遞出去大量凝結(jié)成水的情況;有些會(huì)出現(xiàn)濕阻較大的樣品穩(wěn)定及測(cè)試時(shí)間過(guò)長(zhǎng),導(dǎo)致與其他樣品測(cè)試條件明顯不一致等問(wèn)題。因此,濕阻測(cè)試方法尚不適合作為透濕性能的考核指標(biāo)。
同時(shí),對(duì)3種透濕率與3種儀器測(cè)試的濕阻進(jìn)行相關(guān)系數(shù)分析,具體見(jiàn)表3。
相關(guān)系數(shù)的值介于–1與+1之間,即–1≤r≤+1。其性質(zhì)如下:
當(dāng)r>0時(shí),表示兩變量正相關(guān),r<0時(shí),兩變量為負(fù)相關(guān);當(dāng)|r|=1時(shí),表示兩變量為完全線性相關(guān),即為函數(shù)關(guān)系;當(dāng)r=0時(shí),表示兩變量間無(wú)線性相關(guān)關(guān)系。
當(dāng)0<|r|<1時(shí),表示兩變量存在一定程度的線性相關(guān)。且|r|越接近1,兩變量間線性關(guān)系越密切;|r|越接近于0,表示兩變量的線性相關(guān)越弱。
一般可按三級(jí)劃分:|r|<0.4為低度線性相關(guān);0.4≤|r|<0.7為顯著性相關(guān);0.7≤|r|<1為高度線性相關(guān)。
由表2中相關(guān)系數(shù)可以看出,3種透濕率之間為正相關(guān),透濕率與濕阻之間為負(fù)相關(guān)。倒杯-蒸發(fā)法與其他幾種測(cè)試方法的相關(guān)系數(shù)普遍較大,其與吸濕法為顯著性相關(guān),其與正杯-蒸發(fā)法及3種儀器測(cè)得濕阻均為高度線性相關(guān)。因此,采用倒杯-蒸發(fā)法透濕率作為透濕性能的考核指標(biāo)比較能反映集中各種測(cè)試方法的綜合效應(yīng)。
表2 不同測(cè)試方法及不同測(cè)試儀器測(cè)試結(jié)果
表3 不同方法透濕率與不同儀器濕阻的相關(guān)系數(shù)
正杯-蒸發(fā)法,由于試樣與水之間存在空氣層,可阻止水蒸氣傳遞,因此測(cè)試值最低,他模擬的是人體皮膚在正常狀態(tài)下織物表面干燥時(shí)的透濕情況。而倒杯-蒸發(fā)法由于織物與水直接接觸,更接近于模擬人體在運(yùn)動(dòng)時(shí)織物的透濕情況,數(shù)值較高[1]。
一般來(lái)說(shuō),產(chǎn)品的透濕性能越好,戶外活動(dòng)、運(yùn)動(dòng)時(shí)的舒適性越好,目前,防水透濕類(lèi)的代表產(chǎn)品主要為沖鋒衣,市場(chǎng)上關(guān)于該產(chǎn)品的宣傳也是透濕率越大穿著越舒服,但是,根據(jù)上述表格中的測(cè)試結(jié)果,不同方法之間差異明顯,因此,直接采用測(cè)試結(jié)果最大的倒杯-蒸發(fā)法來(lái)考核該類(lèi)產(chǎn)品的透濕性能也更能規(guī)避市場(chǎng)宣傳可能帶來(lái)的誤導(dǎo)。
(1)3種透濕率測(cè)試方法趨勢(shì)基本相同,整體來(lái)看,倒杯-蒸發(fā)法透濕率最大,正杯-蒸發(fā)法透濕率最小;吸濕法與正杯-蒸發(fā)法結(jié)果相對(duì)比較接近,且波動(dòng)較小,倒杯-蒸發(fā)法測(cè)試結(jié)果明顯偏大,且波動(dòng)較大,因此,倒杯-蒸發(fā)法可能更能體現(xiàn)出產(chǎn)品之間的區(qū)別。
(2)不同濕阻儀器測(cè)試結(jié)果趨勢(shì)大致相同,但測(cè)試結(jié)果相差較大,不適合作為透濕性能的普遍考核指標(biāo),但其與倒杯-蒸發(fā)法的相關(guān)系數(shù)都較高,均為高度線性相關(guān),因此,倒杯-蒸發(fā)法測(cè)試結(jié)果也在一定程度上體現(xiàn)了對(duì)水蒸氣的阻抗能力。
(3)根據(jù)相關(guān)系數(shù)分析,倒杯-蒸發(fā)法與其他測(cè)試方法相關(guān)系數(shù)普遍較高,以該方法考核防水透濕面料的透濕性能比較能反映幾種測(cè)試方法的綜合效果。