سنتناول في هذه المقالة اختبار نفاذية بخار الماء وفقًا لمعيار ASTM E96. ستتعرف على معدل نفاذية بخار الماء للمواد (WVTR)، والذي يمكن قياسه باستخدام مواد مجففة أو الماء. تؤثر ظروف الاختبار بشكل كبير على نتائجه. كما ستتعلم كيفية إجراء اختبار ASTM E96 في مختبرات النسيج.
WVTR (معدل انتقال بخار الماء)
يُعرف أيضًا باسم معدل نفاذية بخار الماء (MVTR). تعتمد الخصائص الحرارية للملابس النسيجية بشكل أساسي على قدرة النسيج على نقل بخار الماء. تزيد درجة نفاذية بخار الماء العالية في الملابس من حركة بخار الماء من الجلد عبر الأقمشة المسامية إلى البيئة المحيطة، خاصةً أثناء التدريبات أو في البيئات الحارة. قد يظهر الشعور بعدم الراحة نتيجة الرطوبة والتعرق إذا كان هناك عائق أمام انتشار بخار الماء. يُستخدم اختبار معدل نفاذية بخار الماء (WVTR) على نطاق واسع في صناعات التعبئة والتغليف، والأغذية، والأدوية، والنسيج، والبناء.
ASTM E96
في معمل اختبار الأقمشة، يُستخدم هذا الاختبار لتقييم تهوية الأقمشة. إن كمية أبخرة الماء التي يمكن أن تمر عبر القماش في وقت ودرجة حرارة محددة تدل على قابليته للتهوية. يتم استخدامه لجعل الملابس أكثر راحة لمرتديها. تعتبر الأقمشة القابلة للتنفس ضرورية للرياضيين حيث يتعين عليهم الحفاظ على درجة حرارة الجسم عن طريق تبخير العرق.
طريقة ASTM E96 أ مقابل ب
هناك طريقتان لتحديد WVTR بواسطة ASTM E96. تتطلب كلتا الطريقتين بيئة خاضعة للرقابة.
ASTM E96 الطريقة أ – طريقة التجفيف
في هذه الطريقة، يتم وضع العينة في طبق يحتوي على مادة مجففة. يتم وزن الجهاز بأكمله ثم وضعه في بيئة خاضعة للرقابة. يؤدي انخفاض ضغط البخار في الطبق بسبب المجفف إلى حدوث فرق في الضغط ويسمح للرطوبة بالمرور عبر العينة. تؤدي حركة أبخرة الماء هذه إلى زيادة وزن الجهاز الذي يتم قياسه بشكل دوري مع مرور الوقت. يتشكل رسم بياني بين الكتلة والزمن عند حدوث مرحلة التوازن.
ASTM E96 الطريقة ب – طريقة الماء
هذه هي العملية المعاكسة مقارنة بالطريقة المجففة. كما أن لديها نفس مبدأ فرق الضغط. في هذه العملية، يحتوي الطبق على الماء وعينة ويتم وضعه مرة أخرى في بيئة خاضعة للرقابة. تدريجيا، تبتعد الرطوبة عن الطبق، وينخفض وزن الجهاز. يتم قياس وزن الجهاز مع مرور الوقت، ويتم تشكيل رسم بياني.
جهاز ASTM E96
- اختبار نفاذية بخار الماء
- توازن الوزن
- المجفف (كلوريد الكالسيوم اللامائي)
- الماء المقطر (لطريقة الماء)
ظروف الاختبار – درجة الحرارة والرطوبة النسبية
يجب الحفاظ على درجة الحرارة عند 38 درجة مئوية طوال فترة الاختبار، بينما يجب الحفاظ على الرطوبة النسبية عند 90%.
تحضير العينة لاختبار نقل بخار الماء ASTM E96
- خذ عينة اختبار بأبعاد 4 × 4 بوصة.
- خذ على الأقل 3 عينات لطريقة اختبار واحدة.
- ضعي كلوريد الكالسيوم اللامائي في الفرن على حرارة 160 درجة مئوية لمدة 3 ساعات.
كلوريد الكالسيوم اللامائي في الفرنإجراءات اختبار نقل بخار الماء ASTM E96
خذ عينة من القماش بناءً على قطر كوب العينة.
جهاز طريقة التجفيفبالنسبة لطريقة المجفف ، أولاً، صب المجفف (كلوريد الكالسيوم) في كوب العينة.
- قم بتركيب عينة القماش فوق كوب العينة مع وسادة السيليكون والحلقة المعدنية وأحكم ربط البراغي.
- وزن كوب العينة وسجل وزنه.
- ضع كوب العينة في غرفة اختبار جهاز اختبار WVT وابدأ تشغيل جهاز الاختبار.
- اعتمادًا على الفاصل الزمني للاختبار، قم بوزن المجموعة كل 20 دقيقة حتى اكتمال الاختبار.
بالنسبة لطريقة الماء ، صب الماء المقطر في كوب العينة.
- قم بتركيب عينة القماش فوق كوب العينة مع وسادة السيليكون والحلقة المعدنية وأحكم ربط البراغي.
- استخدم ميزان الوزن لوزن مجموعة كوب العينة وتسجيل وزنها.
- ضع كوب العينة في غرفة اختبار جهاز اختبار WVT وابدأ تشغيل جهاز الاختبار.
- اعتمادًا على الفاصل الزمني للاختبار، قم بوزن المجموعة كل 20 دقيقة حتى اكتمال الاختبار.
غرفة الاختبار مع أكواب العيناتتقرير اختبار نقل بخار الماء ASTM E96
- قم بإعداد تقرير اختبار يحتوي على خصائص عينة القماش، بما في ذلك السُمك أو التركيب أو القماش المنسوج أو غير المنسوج أو المتماسك.
- اذكر ظروف الاختبار بما في ذلك درجة الحرارة والرطوبة النسبية.
- اذكر الطريقة المتبعة في طريقة الاختبار. أي (المجففة أو طريقة الماء).
- بالنسبة لطريقة التجفيف، قم أيضًا بوصف نوع المجفف المستخدم.
- أظهر القيم بوحدة جم/ساعة أو جم/يوم.
- اذكر أنه تم اتباع ASTM E96 للاختبار.
الخبرة والرؤى حول اختبار نقل بخار الماء ASTM E96
- يجب أن يكون ميزان الوزن كافيًا لوزن كتلة الطبق المجمعة. كما يجب أن تكون حساسة لإظهار كتلة أي زيادة أو فقدان للرطوبة.
- لا يمكن مقارنة نتائج عينتين ما لم يكن لكل منهما ظروف اختبار مماثلة.
خاتمة
يعد اختبار نفاذية بخار الماء ضروريًا لتحديد مقاومة الأقمشة للماء. يجب على المصممين والمصنعين معرفة مقدار القماش الذي يمكن تنفسه والحفاظ على جودة المنتج. يمكنهم تقييم خصائص نقل الرطوبة للملابس والأقمشة النهائية والتحكم فيها بشكل أفضل إذا كانوا يعرفون نتائج القماش. وسوف يساعدهم ذلك على تصميم ملابس أكثر راحة، مما يعزز الأداء والخصائص الوظيفية للملابس.
طرق اختبار مماثلة
وتستخدم معايير أخرى لقياس نفاذية الرطوبة للأقمشة. وتوضح القائمة التالية هذه المعايير.
- ISO 2528
- JIS L1099 A وJIS L1099 B
- BS 7209
- GB / T 12704
الأسئلة الشائعة
ما هي العوامل التي تؤثر على ASTM E96؟
سمك العينة هو عامل أساسي أثناء النظر في النتائج. تظهر المواد السميكة قيمًا أقل. تحتاج أبخرة الماء إلى الانتقال أكثر من المواد الرقيقة. يُظهر النسيج المصنوع من مواد محبة للماء (محبة للماء) أيضًا قيم اختبار أعلى من المواد الكارهة للماء (طاردة للماء).
ما هو ASTM E96؟
تعد طريقة الكوب ASTM E96 طريقة اختبار مستخدمة على نطاق واسع لتحديد مقدار الرطوبة التي يمكن للنسيج نقلها.
ما هو حجم العينة لـ Astm E96؟
يمكن أخذ العينة بحجم كوب العينة أو بحجم 4 × 4 بوصة.
ما هي درجة حرارة Astm E96؟
عادة، يتم الحفاظ على 38 درجة مئوية من خلال غرفة الاختبار.
الموارد ذات الصلة
ASTM E90/ASTM E96 جهاز اختبار نفاذية بخار الماء YG(B)216GC