品質(zhì)好的防水面料長期處于潮濕的氣候環(huán)境中也能經(jīng)得住滲水壓力,不滲水。比如長時間在風雨交加的戶外行走,跪或坐在潮濕的地面,都不會滲水。防水面料一般分為PTFE、FEP、PFA、ETFE幾種基本類型一般的TPU高透薄膜做三合一(面布+膜+里布)也只能達到5000的透濕量。
1.防水性能測試標準
紡織品防水性能檢測也稱抗水性檢測,主要分為抗水滲透性(靜水壓)檢測、表面拒水性(噴淋)檢測和淋雨測試,國內(nèi)外常用的檢測方法見下表1:
上表中的國標和日本JIS方法體系的技術(shù)方法基本上等效采用ISO,而AATCC方法檢測方法與ISO的主要不同之處在于:AATCC的靜水壓檢測只要求至少有3個樣品,而噴淋檢測的評級采用打分制且可評中間級別;而淋雨檢測使用不同的淋雨儀且只衡量吸水紙的質(zhì)量變化。
2.防水性能測試方法
2.1靜水壓(ISO811-1981)
2.1.1應(yīng)用范圍及原理
靜水壓檢測適用于測定緊密織物(如帆布、油布、帳篷布及防雨服裝布等)水滲透時的壓力,理論上紡織品的靜水壓(P)可以用以下公式求得:
式中:
γL——水的表面能;
θ——微孔內(nèi)壁與水的接觸角;
r——微孔半徑;
g——重力加速度。
由公式可見,當90°
2.1.2試驗儀器
2.1.3試驗步驟及結(jié)果
在織物有不同部位取5塊代表性試樣,一般情況下,水壓上升速率選0.59kPa/min,水溫為20℃,按規(guī)定在標準大氣條件下調(diào)濕試樣后,織物試驗面與水接觸,對試樣施加遞增的水壓,并不斷觀察滲水的現(xiàn)象,記錄織物上第3處滲水時的靜水壓值,重復(fù)測試取平均值。檢測結(jié)果的計量單位用kPa和Pa表示。結(jié)果越大,表明抗靜水壓性能越好。
2.2噴淋試驗(ISO4920-1981)
2.2.1應(yīng)用范圍和原理
噴淋檢測適用于測定各種已經(jīng)或未經(jīng)拒水整理織物表面抗?jié)竦哪芰?。該性能表示液體在紡織品表面的潤濕情況,與檢測液體和紡織品表面的表面能和固液接觸角θ有關(guān)。根據(jù)Young方程式:
式中:
θ——固-液-氣三相邊界處的接觸角;
γsv——固體與氣體界面的表面能;
γsl——固體與液體界面的表面能;
γlv——液體與氣體界面的表面能。
由公式可見,γsv一定時,γlv越小,θ越小,液體越容易潤濕固體。
因而在試樣、液體種類和溫度一定的條件下,噴淋檢測的試驗結(jié)果與檢測液體流速、樣品在儀器上如何擺放等有關(guān)。
2.2.2試驗儀器
圖2噴淋式拒水性能測試儀
2.2.3測試步驟及結(jié)果
在織物有不同部位至少取3塊具有代表性的試樣。一般情況下,水溫為20℃,按規(guī)定在標準大氣條件下調(diào)濕試樣后,織物試驗面與水接觸接受噴淋,試樣經(jīng)向與水流方向平行。將250ml的水迅速而平衡地注入漏斗中,淋水一停,迅速使夾持器連同織物試驗面朝下幾乎成水平,輕輕敲打2次,根據(jù)標準文字描述或圖片評定觀察到的試樣潤濕程度的級別,從5級到1級,5級較佳,1級較差,不評中間等級,評級由至少2名有噴淋評級經(jīng)驗的檢測人員進行。重復(fù)測試獲得3個試驗數(shù)據(jù),報告每個測試樣品的試驗結(jié)果。
2.3.淋雨試驗(ISO9685-1991)
2.3.1應(yīng)用范圍及原理
淋雨檢測適用于測定織物在運動狀態(tài)下經(jīng)受陣雨的防水性能,其中包括表面沾濕和紡織品潤濕吸收水分的能力,在拒水性原理的基礎(chǔ)上,還有紡織品潤濕原理,可用Young-Laplace’s方程解釋:
式中:
γ——試驗液體的表面張力;
r——測試孔的半徑;
θ——潤濕液體對孔壁的接觸角。
由上式可見,紡織品潤濕吸水的檢測結(jié)果在樣品與試驗液體一定的條件下,與水溫、測試面積和水壓有關(guān)。
2.3.2試驗儀器
2.3.3測試步驟及結(jié)果
在織物上至少取4塊代表性試樣,按規(guī)定在標準大氣下調(diào)濕樣品。試驗或校驗前,先校正流量,移上擋雨板,稱量調(diào)濕后試樣的質(zhì)量(m1)。試樣的測試面平整無張力地放于樣杯上,用夾樣環(huán)夾住,拉開擋雨板,使試樣受淋10min。用參比樣照目測評定試樣的拒水性(類似噴淋檢測的評級),試樣離心脫水15s,立即稱出其質(zhì)量(m2)。計算吸水率(W),以質(zhì)量百分比表示,公式如下:
3.性能評價
目前,紡織品的防水檢測方法中均沒有對防水性能評價的規(guī)定,相關(guān)檢測機構(gòu)對紡織品防水性能的評價往往是用戶根據(jù)紡織品的種類和用途來確定檢測要求。紡織品的用途和檔次不同導(dǎo)致了防水性能有較大差異,評價要求也不同。由于紡織品的防水與透濕性能往往是一對矛盾的共同體,防水性能好的產(chǎn)品的透濕性能相對較差。目前,防水和透濕性能都好的產(chǎn)品往往是較的產(chǎn)品,所以也極大限制了防水紡織品的使用范圍。