耐静水压测试
耐静水压指标是 防水透湿织物 的重要指标 之一 。静水压指水通过织物时所遇到的阻力。在标准大气压条件下 ，织物承受持续上升的水压 ，直 到织物背面渗出水珠为止 ，此时，测得的水的压力值即为静水压。织物能承 受 的静水 压越 大 ，防水 性或抗 渗 漏性 越好 。
纺织品耐静水压性能随着防水等特种整理纺织品市场需求 的增长以及业界对该类产品技术指标要求 的提高而越来越受到重视。美 国军用标准 中防水产 品的耐水压低要求为 13．7kPa(1395mm水柱)，日本 自卫队雨衣的耐水压都在 13．75kPa(1400lllnl水柱)以上 一 。近 年来 各 出入 境检验 检 疫局 接 受 的纺织 品 耐水压检测 比 以往 有大 幅度增 长 。特 别欧 洲 客 户对 纺 织 品耐水压性能 的要求普遍 较 高，一般低 要求 在 5．88kPa以上 ，有 的甚 至要 求在 9．8kPa以上 。根 据 取 样测试结果，以 5．88kPa为标准 ，44％样品不能达到要求 ；以 9．8kPa为标准 ，69％样品不能达到要求，这直接影响 了出 口 。
2．1 耐静水 压单 位表示静水压 的单位有 N／m 、kPa和水柱高度 rn。换算关系为 1m水柱高度等于 9．82kPa。
2．2 静水压试验方法
2．2．1 按 测试 的方 法分 类
(1)实地测试。实地测试花费大，时间长，通常需半年左右的时间。实验 期间 ，定期测试 防水透湿整理后织物的防水性 ，从 而得知其耐用 性。虽然此种方法周期长 ，花费多 ，但测试所得数据准确。
(2)模拟测试 。模拟测试必须有环境控制室。室中装有人工雨塔 ，可把水从 10m 高处 以 450L／m ·h的流量如暴雨般泄向人体模型 ，直径约为 5inln的水滴从顶部 2000个孔 中喷 出，其速度约为 40km／h，达空气中大雨滴速度的 90％。通过调节 ，在大约 2m 的面积上可模仿程度不同的阵雨。在人体模型表面装满了传感器 ，目的是测定终水透过的时间 和位置 以及其他指标。这种测试手段较实地测试所需时 间大为缩短 ，数天 内便可完成 ，但花费较高。
(3)实验室测试 。与实地测试和模拟测试相 比较 ，实验室测试花费少 ，时间短 ，能够得到相对结果 ，较 为实用 。对防水透湿整理后织物防水性 的测试 可分为三类。类 为静 水压 试验 ，如 国内 的 YC312型水压仪、美国标准测试法 ASTM D一751以及美 国联邦标准测试 法 FED—STD一191A5512所 用 的牧 林 (Mullen)水压测试仪。第二类是喷淋试验 ，即从一定 的高度和角度向待测织物连续滴水或喷水 ，可测定水 从织物被淋侧浸透到另一侧所需 的时 间，也可测定经过 一定的时间后 试 样 吸收 的水量 或 观察试 样 的水渍 形 态 。 国 内的ISO4920防雨 性 能测试 即采 用 此原 理 。
2．2．2 按加 压 的形式 分 类
(1)动 态法 。在 织物 的一 面不 断增 加 水压 ，测 定直至织物另一面出现规定数量水滴时 ，织 物所能承受的静水 压 。
(2)静 态法 。在 织物 的一面 维持 一定 的水 压 ，测定水从一面渗透到另一面所需的时间。
2．2．3 按 能承 受静水 压 值 的大小 分 类
(1)低压测试方法。标准测试方法有中国国家标准GB／74744—1997《纺织织 物 抗渗 水性 测定 静 水压 试验》；中国行业标准 FZ／T01004—1991《涂层织物 抗渗水性测定 静水压试验》中的低压法 ；加拿大标准(CGSB)_-4．2No．26．3—1995《纺织织物 抗渗水性测定 静水压试验》；国际标 准 ISO1420—1987《橡胶 和塑 料 涂层 织 物 抗渗水性测定 静水压试验》；日本工业标准 JISL一1092((纺织品抗水性 静水压试验 A》；美国纺织化学家和染色家协会标准 AATCC127(纺织品抗水性 静水压试验》；美国标准测试法(或美国材料实验协会标准)ASTM D751—1995(涂层织物 抗水性测定 B》等方法。
(2)高压测试方法 。标 准测试方法有 FZ／T01004— 1991《涂层织物 抗渗水性测定 静水压试验》中的高压法 ；ISO1420—1987~橡胶和塑料涂层织物 抗渗水性测定 静水压试验》；JISL一1092(纺织 品抗水性 静水压试验 B》；ASTM D751—95《涂层 织 物 抗水 性测 定 程序A》；美 国联邦标 准 测试 法 FED—STD一191A 5512和ASTM D3393((涂层织物防水性标准说明》等方法 。
2．3 静水压 测试 仪
国内常用 YG812型水压仪测防水指标。按照 GB4744—1984标准 ，试样以 100cm 圆面积夹紧在仪器的夹 头上 ，用 (20±2)℃ 的 水 或 (27±2)℃ 的水 ，(65±2)％相 对湿 度 环境 ，在 (980±50)Pa／min或 (5880±295)Pa／min等速增加水压的情况下 ，观察试样表 面，当出现三处渗水水珠时表示试样 已透水 。国外静水压测试仪一般按照能承受的静水压值的大小分为静压头试验仪和牧林水压测试仪 ，它们 能承受的大压力分别为 99．9kPa和 1103．0kPa。
2．3．1 国产 YG(B)812D-20型 数 字式 渗水 性测 试 仪在做增压 、定压计时、定压定时 、挠 曲松 弛实验前 ，需按加 水键 自动加 水 (做 渗水 漏水法 时可 以省 略 )。在测试前需将下夹头里加满水后 ，夹好 试样 ，按一键 ，进 入校 正状 态清零 。
2．3．2 静压 头测试 仪
采用静压头测试仪测量织物抗水性的仪器一般用ModelTEXTFEST FX3000。 这 种 仪 器 是 由 美 国SCHMID有限公司按照 ASTMD751—95《涂层织物标准测试方法 静态抗水性程序 B上升水柱测试仪器》的要求制造的。测试仪的结构见图 2。
测 试时 ，从 织 物 不 同 部 位 取 三 块 20．3em X20．3cm 的试样 ，试 样 被 夹 持 在 倒 口 圆锥 形 夹 持 器 测 试 头 ，将织物的涂层或层压面 、由超细纤维织成 的高密织物的耐久性拒水处理面正对仪器的水 面。该仪器所施加的大静水压为 99．9kPa。压力以 15．0kPa／min稳步增加可以不会产生涡流。注意照明测试区域 以便观察水滴 的出现 。一旦 试样 不接 触 水 的一 面三 处 出现 水 珠时 (试样 边缘 或 距 边缘 3mm 的水 珠 不 算 )，记 下 压 力值作为实验 结果。结果 以三 个试样 的算 术平均 值表示 。测试结束之后 ，使作用杆反转降低溢 流装置 ，取出用 过 的样 品 。
2．3．3 牧林 水压 测试 仪
美 国 Standex有 限公 司按照 ASTM D751—95《涂层织物标准测试方法 静态抗水性 A牧林类测试仪器》的要求 ，制造了手动操作的牧林水 压测试仪一HJ型 ，装 置示意 图见 图 3。在活塞推动作用下 ，进入仪器水槽 (压力仓 )的水从被夹持织物试样 的下面对织物试样施加静水压。
测试时，在织物不同部位取 5块 100mnlx100mm试样 ，试样被夹持在外直径 75mnl、内直径 31．2mm的圆环夹持器中 ，在试样被夹持进人仪器测试前 ，试样夹下侧水平面的位置必须与橡皮密封圈平齐 ，使得测试时水平面 和试样 之间不存 在空气 。要求织物 的涂层面 、层压面或高密织物的耐久性拒水处理面与水接触。操作时 ，通过旋转柄使压力稳步增加 ，所施加的大静水压一般不超过 1103．0kPa。一旦看到试样不接触水 的一面有水滴出现时 ，记录下刻度盘上 的读数作为织物的耐静水 压值 ，然后取 5块试样的平均值作为测试结果 。也可 以在特定压力下使 织物经受一定 的时间 ，记录压力结果作为静压阻值。
美国政府规定采用牧林水压测试仪时织物防水的低压力值标准为 241．32kPa；ASTMD3393给出的判别尺 度 为 207kPa。
2．4 测试 仪器 的 比较
(1)牧林水压测试仪可 以给织物高达 1379kPa的均匀压力 ，由于这种压力在很短时间达到 ，并且 实际受压面积通常小于测试头面积，因此，仪器读数值要高于实际值 ，而且需要测试更多的样品来得到每种织物的代表值。由于施加压力 的速度 较快 ，压力测试灵敏度较低 ，牧 林测试应 该采用能够 承受压力超过 10kPa的织物进行测试。因此，当织物的耐静水压值很低时很难对防水水平做 出评 价 。当一 个人 跪 倒在 湿 地 上或 坐 在湿 透的小船座位上 时 ，在 织 物上 产生 的 压力 据估 计 在 172．4～ 344．7kPa。因此 ，牧林方法经常由于施加的压力值过高而受到批评。推荐使用牧林测试方法进行涂层或层压 WWB织物(具有较高的防水性)的防水性测试 ，因为牧林测试可以提供范围较大的压力值 ，可以使用压力水平根据标准和通用标准来决定织物是否是“防水”。
(2)静压头方法更适用于测试 防水性能稍低的织物 ，如高密织物等 。然而 ，由于织物受到拉伸 和长时间与水接触 ，该方法也被认 为过于苛刻。
(3)在 ASTM D751中并没有规定使用支撑织物 ，但是 ，支撑 织物 可 以避 免织 物样 品在 牧 林 测 试 时 的破裂。支撑会造成 WWB织物更高 的耐静水压值和更好的 防水性 能 。

织物耐水压性能的影响因素
防水透湿织物防水指标 的高低取决于如下几个方面的 因素 。
(1)织物 的紧度。纱线之间距离 的增大将直接影响耐水压的高低。一般织 物结构越 紧密 ，其抗渗水性能 越好 。
(2)涂 层膜 孔径 的 大小 。膜 的孑L径 越大 ，涂 层织 物的耐静水压性能越差。
(3)接触角 0的大小。当 0>90。时，织物具有拒水性能，此时随着 0的增大 ，织物的耐水压值也相应有所增 加 。
(4)涂层厚度 。涂层太薄 ，涂层剂在表面不易连续成膜 ，涂层织物的耐水压能力降低 ；涂层厚 ，织物的耐水 压能 力提 高 。
(5)织物 的厚 度 。织 物 越 厚 ，湿 阻 越 大 ，耐 水 压 值越 大 。
(6)纱线的粗细。对于吸湿性好 的纤维织成的紧密织 物来说 ，由于 毛 细 效应 的存 在 ，减 小 纱 线 半 径 ．可提高织物的抗渗水性 。
(7)经纬纱线性能的好坏。受到水压的作用 ，弹性好的经纬纱易伸长 ，从而导致相邻经纬纱 间隙的形成 ，水珠较易从中渗过 ，使得织物耐水压值降低。
(8)涂层质量 。要求整个布面均匀 ，具有一定 的牢度。涂层质量越好 ，抗渗水性能越好 。

防水透湿织物的发展前景
防水透湿织物的加工正处于技术完善与产品迅速发展 阶段 。展望未来 ，防水透湿织物性能提高与产 品开发 的研究将主要从三个方面展开 。一是随着高分子材料 的发 展 ，研究 采用 新 型的 互穿 网 络 聚合 物 、离子 型聚合物、高度支化聚合物 、枝状聚合物等材料研制各种类型的含有化学微孔的防水透湿薄膜。二是随着加工设备 的不断更新 ，研究从物理形态方面提高防水透湿织物的性能 ，如开孔率更高 、孔 隙更 均匀 、厚度更薄 的防水透湿薄膜 ，以及这些薄膜复合组成 的各种功能 的双组分、多组分薄膜 ；各种不 同结构 、细度 、性能的纱线织成的不同组织 、表 面形态 的高密 防水 透湿织 物。三是研制各类特种防水透湿织物。