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，通過對試驗原理、設備參數及適用范圍、試驗過程等內容的介紹，為皮革類產品透濕性能的測試提供參考。

關鍵詞：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要求的提高，消費者對皮革類衣物穿著舒適性與衛生性的關注度越來越高。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，外界環境中的溫度、濕度、壓力等因素也會對皮革的透濕性能產生影響。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、試驗樣品

本次試驗以某種用于制衣的皮革材料為試驗樣品，研究其水蒸氣透過率。

3、試驗依據

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

4、試驗設備

本文采用W3/062水蒸氣透過率測試系統為試驗設備測試樣品的水蒸氣透過率，該設備由濟南蘭光機電技術有限公司自主研發生產。

4.1 試驗原理

杯式法原理是通過測試樣品透濕前后透濕杯的質量變化計算樣品的水蒸氣透過率。該方法按照試驗后透濕杯質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，透濕杯內部與外界環境被分為兩部分，通過控制環境的濕度條件，增重法與減重法外部環境分別被控制為高濕與低濕狀態，形成試樣兩側的濕度差異。水蒸氣從高濕側通過試樣滲透到低濕側，宏觀表現為被干燥劑吸收引起透濕杯質量增加或隨著水蒸氣的散失導致透濕杯質量減輕，通過測試透濕杯質量隨時間的變化情況，即可得到試樣的水蒸氣透過率。

4.2 設備參數

本設備可實現增重法與減重法兩種試驗模式，增重法測試范圍為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，可實現不同溫濕度條件下水蒸氣透過率的測試；吹掃風速范圍為0.5 ~ 2.5 m/s；試樣尺寸為Ф74 mm，測試面積為33 cm²；系統自動間歇稱重，每次稱重前系統自動清零，試驗腔內可容納6個透濕杯，每個透濕杯可獨立試驗，可同時測試6種相同或不同的試樣，支持Lystem^TM實驗室數據共享系統。

4.3 適用范圍

(1) 本設備適用于多種類型材料水蒸氣透過率測試，如塑料薄膜、紙塑復合膜、土工膜、鍍鋁膜、鋁塑復合膜、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、衛生用品用無紡布等紡織品、無紡布等材料。除此之外，還可擴展應用于人造皮膚、醫療用品及輔料、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品的透濕性、阻水性、保濕性測試。

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

5、試驗過程

本次試驗采用增重法進行測試，試驗條件為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備試驗腔中的透濕杯架上，關閉試驗腔門。

(4) 在設備的控制軟件上設置試樣名稱、試驗溫度、試驗濕度、試驗模式等參數信息，點擊試驗選項，試驗開始。設備自動按照設定的參數進行間隔稱重，并在試驗結束后顯示試驗結果。

6、試驗結果

3個試樣所測試的結果為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個試樣測試結果的平均值，即為755.0441 g/(m²·24h)。

7、結論

皮革的透濕性與其材質、生產工藝及外界環境等因素息息相關，使皮革在使用環境下具有良好的透濕性對提高皮質衣物的穿著舒適性及衛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行了透濕性測試，試驗的過程簡單，設備易于操作，智能化程度高，測試結果精度高，重復性好，人為及環境因素對測試結果的干擾小。除本文中所采用的試驗條件外，該設備還可測試多種不同溫度、濕度條件下材料的透濕性能。濟南蘭光機電技術有限公司是一家專業從事包裝檢測設備研發生產與包裝檢測服務的技術企業，了解設備及檢測服務的詳細信息，可登陸濟南蘭光公司網站查看或致電咨詢。愈了解，愈信任！Labthink蘭光期待與行業中的企事業單位增進技術溝通與合作。