关键词：透湿性、水蒸气透过率、称重法水蒸气透过率测试仪、皮革、杯式法、增重法、减重法
1、意义
随着人们对生活品质要求的提高，消费者对皮革类衣物穿着舒适性与卫生性的关注度越来越高。皮革的透湿性能是影响含皮革类衣物舒适度与卫生性的重要因素，较高的透湿性能有利于提高衣物穿着的舒适度与卫生性。用于制衣的皮革分为天然皮革与合成皮革，天然皮革胶原纤维的交织、孔隙及亲水基团等是影响其透湿性的重要因素，合成皮革的透湿性则主要依赖于涂层的透湿性。同时，外界环境中的温度、湿度、压力等因素也会对皮革的透湿性能产生影响。因此，研究不同条件下皮革的透湿性将对改善皮革工艺、提升皮革质量均具有重要意义。本文针对性的介绍了一种皮革透湿性的测试方法。
图1 不同颜色的制衣用皮革
2、试验样品
本次试验以某种用于制衣的皮革材料为试验样品，研究其水蒸气透过率。
3、试验依据
本次试验采用杯式法原理测试样品的水蒸气透过率，试验依据为GB 1037-1988《塑料薄膜和片材透水蒸气性试验方法 杯式法》。
4、试验设备
本文采用W3/062水蒸气透过率测试系统为试验设备测试样品的水蒸气透过率，该设备由济南兰光机电技术有限公司自主研发生产。
图2 W3/062水蒸气透过率测试系统
4.1 试验原理
杯式法原理是通过测试样品透湿前后透湿杯的质量变化计算样品的水蒸气透过率。该方法按照试验后透湿杯质量增加或减少的情况分为增重法与减重法，增重法与减重法所采用的透湿杯中分别放入一定量的干燥剂与蒸馏水。将试样装夹在透湿杯中，透湿杯内部与外界环境被分为两部分，通过控制环境的湿度条件，增重法与减重法外部环境分别被控制为高湿与低湿状态，形成试样两侧的湿度差异。水蒸气从高湿侧通过试样渗透到低湿侧，宏观表现为被干燥剂吸收引起透湿杯质量增加或随着水蒸气的散失导致透湿杯质量减轻，通过测试透湿杯质量随时间的变化情况，即可得到试样的水蒸气透过率。
4.2 设备参数
本设备可实现增重法与减重法两种试验模式，增重法测试范围为0.1 ~ 2,500 g/(m2·24h)，减重法测试范围为0.1 ~ 10，000 g/(m2·24h)，测试精度为0.01 g/(m2·24h)，系统分辨率为0.001g；温湿度自动控制、范围宽、精度高，温度控制范围为15 ~ 55℃，控温精度为±0.1℃，减重法控湿范围为70 ~ 90%RH，增重法控湿范围为10 ~ 98%RH，控湿精度为±1%RH，可实现不同温湿度条件下水蒸气透过率的测试；吹扫风速范围为0.5 ~ 2.5 m/s；试样尺寸为Ф74 mm，测试面积为33 cm2；系统自动间歇称重，每次称重前系统自动清零，试验腔内可容纳6个透湿杯，每个透湿杯可独立试验，可同时测试6种相同或不同的试样，支持LystemTM实验室数据共享系统。
4.3 适用范围
(1) 本设备适用于多种类型材料水蒸气透过率测试，如塑料薄膜、纸塑复合膜、土工膜、镀铝膜、铝塑复合膜、防水透气膜等膜状材料，PP片材、PVC片材、PVDC片材等工程塑料、橡胶、建材等片状材料，皮革、烟包铝箔纸、利乐包等纸张、纸板材料，防水透气布料、尿不湿无纺布料、卫生用品用无纺布等纺织品、无纺布等材料。除此之外，还可扩展应用于人造皮肤、医疗用品及辅料、太阳能背板、液晶显示屏膜、漆膜、化妆品、生物降解膜等材料及产品的透湿性、阻水性、保湿性测试。
(2) 本设备满足多项国家与标准，如GB 1037、GB/T 16928、ASTM E96、ASTM D1653、TAPPI T464、ISO 2528、DIN 53122-1、JIS Z0208、YBB 00092003等。
5、试验过程
本次试验采用增重法进行测试，试验条件为38℃、90%RH。
(1) 从样品表面裁取3片直径为74 mm的试样。
(2) 在3个透湿杯中分别放入一定量的干燥剂，然后依次放置密封垫片、试样、密封圈，再用透湿杯盖密封夹紧。
(3) 将密封好试样的3个透湿杯分别放置在设备试验腔中的透湿杯架上，关闭试验腔门。
(4) 在设备的控制软件上设置试样名称、试验温度、试验湿度、试验模式等参数信息，点击试验选项，试验开始。设备自动按照设定的参数进行间隔称重，并在试验结束后显示试验结果。
6、试验结果
3个试样所测试的结果为751.3241 g/(m2·24h)、760.1173 g/(m2·24h)、753.6908 g/(m2·24h)，样品的水蒸气透过率取3个试样测试结果的平均值，即为755.0441 g/(m2·24h)。
7、结论
皮革的透湿性与其材质、生产工艺及外界环境等因素息息相关，使皮革在使用环境下具有良好的透湿性对提高皮质衣物的穿着舒适性及卫生性能具有重要意义。本文采用杯式法中的增重法原理对制衣用皮革材料进行了透湿性测试，试验的过程简单，设备易于操作，智能化程度高，测试结果精度高，重复性好，人为及环境因素对测试结果的干扰小。除本文中所采用的试验条件外，该设备还可测试多种不同温度、湿度条件下材料的透湿性能。济南兰光机电技术有限公司是一家专业从事包装检测设备研发生产与包装检测服务的高新技术企业。愈了解，愈信任！Labthink兰光期待与行业中的企事业单位增进技术沟通与合作。