Воздухопроницаемость
Воздухопроницаемость – это способность ткани пропускать пары влаги через материал.
Механизм
[ редактировать ]Воздухопроницаемость – это способность ткани пропускать через себя воздух. Хотя воздухопроницаемые ткани, как правило, имеют относительно высокую пропускную способность паров влаги, не обязательно быть воздухопроницаемыми, чтобы быть дышащими.
Перенос влаги и пара (MVT) в водонепроницаемых тканях происходит за счет двух процессов:
- Физические свойства: гидрофобные (водонепроницаемые) водонепроницаемые, но паропроницаемые микропористые покрытия или ламинаты имеют настолько маленькие поры, что жидкая вода не может пройти через них. Однако молекулы паровой воды во много раз меньше жидкого состояния и могут проходить через эти «микропоры».
- Химические: гидрофильное (водолюбивое)/непористое ламинирование или покрытие удерживает влагу за счет химической диффузии. Молекула воды заряжена положительно, а гидрофильный ПУ заряжен отрицательно, притягивая воду через межмолекулярные промежутки ПУ. Поскольку ионная связь относительно слаба, вода затем проталкивается через зазоры до тех пор, пока водяной пар не пройдет полностью.
Движущая сила — это разница в уровне тепла и влажности на одной стороне материала по сравнению с другой стороной. Также известен как перепад давления. По второму закону термодинамики влага будет двигаться в сторону высыхания. Следовательно, теплый влажный воздух будет течь в сторону холодного и сухого воздуха, пока не установится равновесие.
Из-за тепла и влаги тела внутри системы одежды почти всегда наблюдается более высокая температура и влажность. Это создает перепад давления, вытесняющий тепло и влажность наружу. Чем больше разница между теплом и влажностью внутри системы одежды и снаружи, тем больше перепад давления, выталкивающий тепло и влажность наружу.
Тестирование
[ редактировать ]Тест вертикальной чашки
[ редактировать ]Также известен как JIS L 1099, JIS Z 0208, ISO 2528, Метод осушителя ASTM E96, JIS K 6328 (JIS — сокращение от японских отраслевых стандартов). В методе А-1 для имитации пота используется раствор хлорида кальция, а в методе А-2 используется только вода. В чашку помещают осушитель — хлорид кальция. Затем на чашку закрепляют кусок ткани и помещают в контролируемую среду. Затем по прошествии некоторого времени чашку взвешивают, чтобы увидеть, сколько воды «втянулось» в чашку через ткань. Затем вес экстраполируется, чтобы показать количество граммов пота, проходящих через квадратный метр ткани за 24 часа.
| Диапазон | Производительность (г м −2 д −1 ) |
|---|---|
| Низкий | <4000 |
| Умеренный | от 4000 до 8000 |
| Высокий | >9000 |
Типичный максимум при современных технологиях находится в диапазоне 15 000. Высококачественные ткани могут получить результаты испытаний А1 при плотности от 10 000 до 15 000 г м. −2 д −1 Диапазон и обычно показывает, что ткань довольно быстро отводит влагу, но может быть не самой лучшей при длительном использовании.
Перевернутая чашка
[ редактировать ]Также известный как JIS L 1099, он аналогичен методу испытаний ASTM E96-BW. Осушитель, ацетат калия, помещается в чашку и закрывается куском ePTFE ( пленка Teflon /Stedfast/ Gore-Tex ). Затем ткань, подлежащую тестированию, кладут на чашку тканевой стороной к чашке.
Затем чашку переворачивают в кастрюлю с водой. Затем по прошествии некоторого времени чашку взвешивают, чтобы увидеть, сколько воды «втянулось» в чашку через ткань. Затем вес экстраполируется, чтобы получить количество граммов жидкости, проходящей через квадратный метр ткани за 24 часа.
Вариант метода испытаний B-1 подвергает мембрану непосредственному контакту с водой, а вариант B-2 добавляет пленку из ePTFE между водой и тканью. Хотя B-2 является хорошим тестом, он устраняет эффект ткани при прямом контакте с водой. Когда пот конденсируется на внутренней стороне ткани с гидрофильным ламинатом, ламинирование активно вытягивает воду через ткань, уменьшая образование конденсата. Это может быть огромным дополнением к комфорту пользователя. Тест B-2 также лучше всего использовать для неводостойких тканей, чтобы вода в поддоне не проходила напрямую через ткань без покрытия.
| Диапазон | Производительность (г м −2 д −1 ) |
|---|---|
| Низкий | <10 000 |
| Умеренный | от 10 000 до 20 000 |
| Высокий | >20 000 |
Текущий верхний диапазон составляет 30 000 г·м. −2 д −1 .
Потная плита
[ редактировать ]Также известен как ISO – 11092 или тест Рета или Хоэнштайна . В этом тесте ткань помещается над пористой ( спеченной ) металлической пластиной. Пластина нагревается, и вода подается в металлическую пластину, имитируя потоотделение. Затем пластину поддерживают при постоянной температуре. Когда водяной пар проходит через пластину и ткань, он вызывает потери тепла на испарение, и поэтому требуется больше энергии для поддержания постоянной температуры пластины. Ret – это измерение сопротивления потерям тепла при испарении. Чем ниже значение Ret, тем меньше сопротивление переносу влаги и, следовательно, выше воздухопроницаемость.
Хоэнштайн добавил к своим испытаниям уникальный аспект. Они заставляли реальных людей носить одежду, сшитую из тканей разной ценности Ret, и тренироваться на беговой дорожке. Они собрали комментарии тестировщиков, сопоставили их со значениями Ret тканей и разработали систему оценки комфорта.
| Диапазон | Производительность |
|---|---|
| Верно 0-6 | Очень хорошо или очень дышащий. Комфортно при более высокой активности. |
| Ряды с 6 по 13 | Хорошая или очень дышащая. Комфортно при умеренной активности. |
| Правильно с 13 до 20 | Удовлетворительный или дышащий. Некомфортно при высокой активности. |
| Правильно 20 на 30 | Неудовлетворительно или слегка воздухопроницаемо. Умеренный комфорт при низкой активности. |
| Правильно 30+ | Неудовлетворительный или не дышащий. Неудобство и короткое время переносимости. |
Тестеры не смогли заметить разницы в одежде, изготовленной из тканей этих диапазонов. Таким образом, одежда, изготовленная из ткани 40 Ret, и одежда, изготовленная из ткани 55 Ret, не имели заметной разницы в комфорте при использовании.
Сравнение методов испытаний
[ редактировать ]Результаты тестов Ret, A1, B1 и B2 не коррелируют друг с другом. Две ткани могут иметь В1 10 000гр, но одна может быть 10 000 А1, а другая 4 000 А1. Все зависит от типа покрытия или ламинации и от того, как оно отводит влагу. Обычно гидрофобные покрытия работают лучше, чем гидрофильные ламинированные покрытия в тестах Ret и A1. И наоборот, гидрофильные ламинаты лучше справятся с тестом B1.
Сравнение технологий
[ редактировать ]Ниже приведено очень обобщенное позиционирование технологий.
| Технологии | Верно | Б1 | А1 |
|---|---|---|---|
| Ткани без покрытия | 2-4 | 25,000++ | Непригодный |
| MemBrain и Gore-Tex Pro 2L-3L, Toray Dermizax NX 3L | 4-6 | 25,000+ | 4,000 - 8,000 |
| Gore-Tex PacLite, Performance 2L, Entrant HB, PreCip Plus | 6 – 8 | 15,000+ | 8,000 – 15,000+ |
| Gore-Tex Performance 3L, PreCip, MemBrain 10, Entrant GII | 7 - 10 | 10 – 15,000 | 5,000 – 12,000 |
| Windstopper Softshell, участник нижнего уровня, большинство Softshell с пленкой | 8 - 13 | 6 – 10,000 | Непригодный |