CN85106179A - 测量材料的水蒸汽透过性 - Google Patents

Abstract

用于检测薄层材料的蒸汽透过性能的方法和设备，包括：把所述材料置于一水溶液和一通风室之间的交界面，把该溶液的温度保持在一预定水平，把通风室内的温度和湿度保持在一预定水平以及在一预定时间内测量溶液中溶质的浓度变化。

Description

本发明涉及用于测量纺织品等材料的水蒸汽透过性的方法和设备。

所要测量水蒸汽的透过性的一种材料是衣物织品。防雨衣物可由涂有例如塑料这样的防护材料层的纺织品制成。在接合处进行适当的密封，例如熔接，这些制成的衣物可以是完全不透雨的。但是，遇到的一个问题是，汗不能逸散，这使衣物内侧的湿度增大，特别是当穿戴者正在进行剧烈运动时。人们已经提出了不少建议，用以在保持织品防雨性能的同时，改进其蒸汽可透性，但是，需要准确地测量蒸汽透过织品的速率，以便在不同类型的织品之间进行比较。

人们已经在利用干燥剂重量的变化测量水蒸汽透过性方面进行了努力，干燥剂置于由织物样品封闭的一容器中，例如，在一加热的盛水容器中，织物的另一面暴露于潮湿的大气中。最好在一长时间内测量蒸汽透过性，例如24小时，以便使蒸汽透过性测量与衣物织品的使用相近。但是，干燥剂的吸水受饱和状态的限制，饱和状态降低吸水效率，因此在24小时期间以内，吸水速率会明显变化。这样，对织物的水蒸汽透过性的任何测量都会是不准确的，在用织物的平方米表示透过速率时，不准确性增大。另外，需要把干燥剂从检测设备中取出称量，在称量时，开始和最后的测量要在不同的湿度环境中进行，这会影响称量的准确性。此外，准确地称量少量干燥剂样品是困难的，其重量在24小时内的变化可能相当小，从而使得出的水蒸汽透过性数值更不准确。最后，装有干燥剂的容器内部初始条件的变化也会影响所得出数值的准确性。

本发明的一个目的是提供一种用于测量薄层材料的蒸汽透过性的经过改进的和可靠的装置。另一个目的是提供一种标准检测方法，这种检测方法将使用户能够比较薄层材料的蒸汽透过性能。

根据本发明的一方面，我们提供用于检测薄层材料的蒸汽透过性能的设备，该设备包括：一用于容纳水溶液的开口式检测容器，用于测量溶液中的溶质浓度变化的装置和用于把所述薄层材料固定在靠近所述检测容器的所述开口处的装置。

所述设备最好包括一加热容器，所述检测容器设置在该加热容器中，一通风室设置在所述检测容器的所述开口上方。该加热容器可为带有恒温控制加热装置的一水槽。

通风室最好与一空气调节装置相连。

在本发明的一实施例中，用于测量溶液的溶质浓度变化的装置是电导率测量装置。

为了避免由于蒸汽通过水溶液表面和薄层材料之间的间隙所造成的读数不一致，最好带有用于保持检测容器中的溶液液位的装置。

根据本发明的另一方面，我们提供一种检测薄层材料的蒸汽透过性能的方法，该方法包括把所述材料置于一水溶液和一通风室之间的交界面，把该溶液的湿度保持在一预定水平，把通风室内的温度和湿度保持在一预定水平，以及在一预定时间内测量溶液中的溶质浓度的变化。

溶液最好是一电解溶液，靠测量溶液的电导率变化测量浓度的变化。用于测量电导率的装置可包括电解溶液中的一对电极，和与之连接的电导率测量仪器，例如一电导率桥。

在检测衣物织品等的地方，电解溶液最好是保持在大约相当于血液温度的盐溶液，以便近似地模拟人汗。

值的重视，应当确定标准化的检测条件，以便为织物提供一个比较的水蒸汽透过织物的速率。此处所用的名词“织物”包括纺织品和非纺织品、带和不带防雨涂层、薄膜和箔。

现在参照附图，该图概略表示根据本发明的一设备。

该设备包括一壳体，它安装有呈水槽11形式的加热容器。该水槽11装有加热装置29，该加热装置29由温度自动调节器13控制。

备有两个检测容器10，各自用于容纳水溶液并装有一对电极。各对电极连接到一电导率测量装置的电桥电路（未示出），该电导率测量装置包括各自带有一示值/断开关（分别是26和33）的数字显示装置（分别是27和32）。电桥电路应当使用交流电源，以避免电解溶液的电解。

各检测容器10带有夹紧环21，它能把一薄层材料的检测圆盘15夹紧在检测容器口上。

在检测容器上方，与检测圆盘相对一侧的适当位置设有一通风室12，来自一空气调节装置17的空气通过一条或多条管道16供入通风室12，这些空气通过一条或多条管道18返回空气调节装置。

空气调节装置装有用于调节空气的温度和湿度的普通元件（未示出）。空气调节装置控制盘分别包括温度和湿度设定指示器34和38以及用于控制加热（35）致冷（36）和湿度（37）的通/断开关。

用于加热水箱的控制盘包括一主通/断开关28，水箱辅助加热通/断开关29，水箱加热通/断开关30和水箱温度数字显示装置31。壳体温度和湿度表示在显示器25上。

使用中，利用检测容器中已知浓度的溶液校准仪器，然后输入标准检测溶液。在标准的检测条件下，测定初始溶液。用夹紧环13把需要检测的织物样品夹紧在检测容器的开口，调节通风室15中的状态以模拟规定环境，并使溶液的温度达到水箱的温度。然后在一段检测时间内，例如24小时，测量检测溶液的电导率变化。从检测溶液的总的电导率变化可以计算出溶液中失去的水的总重，并可以用每平方米织物的失水重量表示之，从检测容器的开口尺寸已知织物的露出面积。另一方面，可以根据检测样品的每平方米重量减少校准电导率仪表，以在任意的时间间隔以后直接测量。

利用本发明的方法和设备，可以在大范围条件下对材料，例如织物的水蒸汽透过性进行准确的比较，从而不仅有助于改进织物，而且提供了一个标准，使可能的购买者能够从标出的检测数字估计衣物的舒适程度。除去用于衣物的织品以外，还可检测用于睡袋和帐蓬的织品。此外，本发明的设备和方法还可用于测量除织物以外的大范围材料的水蒸汽透过性，例如，电气装置材料、用于建筑方面的防潮膜板以及涂料和漆。本发明特别适用于测量较薄材料的水蒸汽透过性。

在一定的环境下，测量结果的准确性或再现性可能受到盐溶液3的液位变化的不利影响，液位的变化是由于检测期间溶液的蒸发。这一不利影响会使水蒸汽穿过盐溶液上方的空气间隙的运动阻力随着液位的下降而逐渐增大。

因此，需要在一段时间内有较高的准确性和一致性的测量的，应装备液位调节装置，以确保液位在整个检测过程中保持不变。有若干方法可以实现这一点。例如，容器10的底面可作成像一密封的可移动活塞，以足够补偿盐溶液液位下落的速率向上移动。

其它用以保持液位不变的适当装置包括：容器10壁上的可变形膜片，带有扩张膜片的装置，以机械、液压或气动方式按照需要改变容器的容积;或补给装置，用于以足够与蒸发速率相等的速率补充盐溶液。在后一情况下，电导率的测量需要适当校正。

液位可用任何适当装置监控。例如，用一浮标操纵的电气液位开关，或一光电装置，该装置的输出信号用来控制液位调节装置。

Claims (10)

1、用于检测薄层材料的水蒸汽透过性能的设备。包括：一用于容纳水溶液的开口式检测容器，用于测量溶液中溶质的浓度变化的装置和用于把所述薄层材料固定在靠近所述检测容器的所述开口处的装置。

2、根据权利要求1中所述的设备，包括一加热容器，所述检测容器设置在该加热容器中，一通风室设置在所述检测容器的所述开口上方。

3、根据权利要求2中所述的设备，其中所述加热容器是带有恒温控制加热装置的一水槽。

4、根据权利要求2或3中所述的设备，其中所述通风室与一空气调节装置相连。

5、根据权利要求1至4的任意项中所述的设备，其中用于测量溶液中溶质的浓度变化的装置是电导率测量装置。

6、根据权利要求1至5的任意项中所述的设备，包括用于保持检测容器中溶液的液位的装置。

7、一种检测薄层材料的水蒸汽透过性能的方法，包括：把所述材料置于一水溶液和一通风室之间的交界面，把该溶液的温度保持在一预定水平，把通风室内的温度和湿度保持在一预定水平以及在一预定时间内测量该溶液中溶质的浓度变化。

8、根据权利要求7中所述的方法，其中所述溶液是电解溶液，靠测量溶液的电导率变化测量浓度变化。

9、根据权利要求8中所述的方法，其中所述溶液是盐溶液。

10、根据权利要求7至9的任何项中所述的方法，其中所述预定温度大约相当于有生命的人的血液温度。