皮革透气性测定方法

技术概述

皮革透气性是指皮革材料允许空气和水蒸气通过的能力，这是衡量皮革品质的重要指标之一。皮革作为一种天然高分子材料，其独特的纤维结构使其具有良好的透气性能，这一特性直接影响到皮革制品的舒适度、卫生性能以及使用体验。在皮革生产加工过程中，透气性能会受到鞣制工艺、加脂处理、涂饰工艺等多种因素的影响，因此建立科学、规范的皮革透气性测定方法对于质量控制具有重要意义。

皮革透气性测定方法主要基于气体或水蒸气透过皮革材料的原理，通过测量单位时间内、单位面积上透过样品的气体或水蒸气量来表征透气性能。根据测试介质的不同，透气性测试可分为空气透气性测试和水蒸气透气性测试两大类。空气透气性主要反映皮革材料对空气流动的阻隔能力，而水蒸气透气性则更能体现皮革在实际穿着过程中的舒适性能，包括透湿性和吸湿性等方面。

在皮革行业标准体系中，透气性测定方法已经形成了较为完善的技术规范。国际标准化组织（ISO）、欧洲标准化委员会（CEN）以及我国国家标准化管理委员会均发布了相关的测试标准。这些标准从测试原理、仪器设备、样品制备、操作步骤、结果计算等方面做出了详细规定，为皮革生产企业和检测机构提供了统一的技术依据。掌握科学的皮革透气性测定方法，不仅有助于提升产品质量控制水平，也为产品研发和工艺优化提供了重要的数据支撑。

随着消费者对皮革制品舒适性和功能性要求的不断提高，透气性作为影响穿着舒适度的关键指标，其检测技术也在持续发展。现代检测方法正朝着自动化、数字化、高精度方向发展，测试效率和数据准确性得到显著提升。同时，针对不同用途的皮革产品，透气性测定方法的适用性和针对性也在不断增强，为行业高质量发展奠定了坚实的技术基础。

检测样品

皮革透气性测定适用于各类皮革材料，包括天然皮革和人造皮革。根据皮革的来源、加工工艺和用途不同，检测样品可分为以下几大类别：

• 鞋面用皮革：包括牛皮、猪皮、羊皮等天然皮革制作的鞋面材料，这类皮革对透气性要求较高，直接关系到穿着舒适度和脚部健康。
• 服装用皮革：用于制作皮衣、皮裤等服装的皮革材料，需要具备良好的透气性和柔软度，以保证穿着时的舒适体验。
• 家具用皮革：沙发、座椅等家具使用的皮革材料，对透气性和耐磨性有一定要求，需保持长期使用的舒适性。
• 箱包用皮革：各类皮包、手提箱等制品使用的皮革，透气性测定可评估材料的品质等级。
• 手套用皮革：制作各类皮手套的材料，由于与皮肤直接接触，透气性能尤为重要。
• 汽车内饰皮革：汽车座椅、方向盘等部位使用的皮革，需要在高温环境下保持良好的透气性能。
• 特殊功能皮革：防水透气皮革、透气运动皮革等具有特殊功能要求的皮革材料。
• 再生皮革和人造革：通过物理或化学方法加工制成的皮革替代材料，透气性测定可评估其与天然皮革的性能差异。

检测样品的制备是保证测试结果准确性的关键环节。在取样过程中，需要遵循相关标准的取样规则，确保样品具有代表性。一般要求从整张皮革的不同部位取样，避开边角、伤残等非代表性区域。样品尺寸应根据测试方法和仪器要求确定，通常为圆形或方形试样。样品在测试前需要进行状态调节，在标准大气条件下（温度20±2℃，相对湿度65±4%）放置足够时间，使其含水率达到平衡状态。样品表面应保持清洁、无污渍、无折痕，避免因样品处理不当影响测试结果。

对于不同类型的皮革制品，样品制备还存在一些特殊要求。例如，对于涂饰皮革，需要考虑涂层对透气性的影响，有时需要分别测试涂饰前后的透气性能。对于复合皮革或夹层皮革，需要标明测试的具体层级和方向。对于厚度较大的皮革，可能需要进行特殊处理以满足测试仪器的样品要求。检测机构在接收样品时，应详细记录样品信息，包括皮革类型、来源、加工工艺、厚度、颜色等参数，为后续测试和结果分析提供参考依据。

检测项目

皮革透气性测定涉及多个检测项目，每个项目从不同角度反映皮革的透气性能。根据测试原理和应用需求，主要检测项目包括以下几个方面：

• 空气透气性：测量空气在规定压差条件下透过皮革样品的能力，通常以单位时间内透过单位面积样品的空气体积表示。这是评价皮革透气性能的基础指标，测试方法简单、直观，应用最为广泛。
• 水蒸气渗透性：测量水蒸气透过皮革材料的能力，反映皮革在实际使用环境中对人体汗液的散发性能。水蒸气渗透性直接影响穿着舒适度，是功能性皮革的重要评价指标。
• 透湿量：在规定温湿度条件下，测量单位时间内透过单位面积皮革样品的水蒸气质量，以g/(m²·24h)或g/(m²·h)表示。透湿量是评价皮革卫生性能的重要参数。
• 吸湿性：测量皮革材料从周围环境中吸收水分的能力，反映皮革的吸湿排汗性能。吸湿性好的皮革能够有效吸收人体汗液，保持皮肤干爽。
• 透气度：通过测量一定体积空气透过皮革样品所需的时间或一定时间内透过的空气体积来表征透气性能。透气度测试操作简便，适合生产过程中的快速检测。
• 透气阻力：测量皮革材料对空气流动的阻碍作用，透气阻力越小，表明透气性能越好。该指标常用于对比不同材料或同一材料不同处理工艺的透气性能差异。

在实际检测过程中，需要根据皮革产品的用途和客户要求确定具体的检测项目。对于鞋类用皮革，空气透气性和水蒸气渗透性是最重要的检测指标；对于服装用皮革，透湿量和吸湿性更受关注；对于汽车内饰皮革，可能需要考虑高温条件下的透气性能变化。检测项目的选择还应参照相关产品标准的规定，确保检测结果能够满足质量控制和贸易验收的要求。

检测结果的准确性与检测条件密切相关。在进行透气性检测时，需要严格控制测试环境的温度、湿度和气压条件，并对仪器进行正确校准。检测结果应包含测试条件、样品状态、测试次数、平均值、标准差等完整信息，以保证结果的可比性和可追溯性。对于检测结果的分析，需要结合皮革的材料特性和加工工艺，综合评估透气性能是否达到预期要求，为产品质量改进提供科学依据。

检测方法

皮革透气性测定方法主要包括空气透气性测定法和水蒸气透气性测定法两大类，每类方法又有多种具体的测试技术。以下详细介绍各种检测方法的原理和操作要点：

一、空气透气性测定方法

空气透气性测定是最常用的皮革透气性检测方法，其基本原理是在皮革样品两侧施加一定的压力差，测量空气透过样品的流量或流速，从而计算透气性能指标。

1. 压差法

压差法是最经典的空气透气性测定方法，在我国国家标准和国际标准中均有采用。测试原理是在皮革样品两侧建立稳定的压力差，通过测量透过样品的空气流量来计算透气性。具体操作步骤包括：首先将制备好的样品夹持在测试头上，确保样品边缘密封良好；然后调节压力调节阀，使样品两侧形成规定的压力差（通常为100Pa或125Pa）；待气流稳定后，读取流量计显示的空气流量值；最后根据样品面积和测试时间计算透气性能指标。压差法测试结果稳定可靠，适合各类皮革材料的透气性检测。

2. 葛尔莱法

葛尔莱法是一种经典的透气性测定方法，最初用于纸张透气性测试，后扩展到皮革材料。该方法测量一定体积的空气透过皮革样品所需的时间，透气性以葛尔莱秒数表示。测试时，将样品固定在测试装置上，使圆筒在自重作用下下降，排出内部空气，空气透过样品进入圆筒，记录圆筒下降一定距离所需的时间。葛尔莱法设备简单、操作方便，适合快速检测，但测试精度相对较低，主要用于透气性差异明显的材料对比。

3. 本特森法

本特森法采用本特森透气性测试仪进行测定，测试原理与压差法相似。该方法在皮革行业应用较为广泛，测试结果以本特森单位表示。测试过程中，空气在特定压力下透过样品，通过流量计测量空气流量。本特森法测试速度快，适合批量样品的检测。

二、水蒸气透气性测定方法

水蒸气透气性测定更能反映皮革在实际使用条件下的透气性能，对于评估皮革制品的穿着舒适性具有重要意义。

1. 透湿杯法

透湿杯法是测定皮革水蒸气透气性的标准方法，在国际上被广泛采用。测试原理是将盛有干燥剂或蒸馏水的透湿杯用皮革样品密封，置于恒温恒湿环境中，通过测量一定时间内透湿杯质量的增加或减少来计算透湿量。根据透湿杯内放置物质的不同，可分为干燥剂法和蒸发法两种。干燥剂法在透湿杯内放置干燥剂，外部湿空气透过样品被干燥剂吸收，测量透湿杯质量的增加；蒸发法在透湿杯内放置蒸馏水，水蒸气透过样品散发到外部环境，测量透湿杯质量的减少。透湿杯法测试周期较长，但结果准确，是评价皮革透湿性能的权威方法。

2. 正杯法与倒杯法

正杯法是指透湿杯开口向上放置，样品位于杯口；倒杯法是指透湿杯开口向下放置，样品位于底部。两种方法测试条件不同，结果也存在差异。正杯法更适合模拟皮革在某些应用场景下的透湿状态，倒杯法则更接近鞋类、服装等产品的实际使用条件。在选择测试方法时，应根据皮革产品的用途和客户要求确定。

3. 动态气候室法

动态气候室法是一种先进的水蒸气透气性测定方法，采用气候室模拟不同的温湿度环境条件，测量皮革样品两侧水蒸气浓度的变化，从而计算透湿性能。该方法可以模拟皮革在实际使用中面临的复杂环境条件，测试结果更接近真实使用状态，但设备昂贵，测试成本较高。

三、测试标准与规范

皮革透气性测定应严格按照相关标准执行。常用的检测标准包括：

• GB/T 4689.22-1984 皮革 透气性测定方法：规定了皮革空气透气性的测定方法，采用压差法原理。
• QB/T 2714-2005 皮革 物理和机械试验 透气性的测定：规定了皮革透气性的测试方法和结果表示方法。
• ISO 9237:1995 纺织品 织物透气性的测定：虽然主要针对纺织品，但也适用于某些皮革材料的透气性测试。
• ISO 15496:2004 纺织品 水蒸气渗透性的测定：可用于皮革材料的水蒸气透气性测试。
• ASTM D737-2018 纺织织物透气性标准试验方法：适用于皮革透气性测定。
• ASTM E96/E96M-2019 材料水蒸气透过性标准试验方法：适用于皮革透湿性能测定。

在执行检测时，应根据产品用途、客户要求或贸易合同规定选择合适的检测标准。对于出口产品，应了解目标市场的标准要求。检测过程中应严格遵守标准规定的测试条件、样品制备要求、操作步骤和结果计算方法，确保检测结果的准确性和可比性。

检测仪器

皮革透气性测定需要使用专业的检测仪器，不同测试方法对应不同的仪器设备。了解各类检测仪器的结构、原理和使用方法，对于获得准确可靠的测试结果至关重要。以下是皮革透气性检测中常用的仪器设备：

一、空气透气性测试仪器

• 数字式透气性测试仪：采用先进的传感技术和数字显示技术，能够精确测量空气透过皮革样品的流量。仪器通常由气源、压力调节系统、流量测量系统、样品夹持装置和数据处理系统组成。数字式仪器测量精度高，操作简便，可自动记录和存储测试数据，是现代皮革透气性检测的主流设备。
• 压差式透气仪：经典的皮革透气性测定仪器，通过建立样品两侧的压力差来驱动空气流过样品。仪器配有精密压力表和流量计，能够准确控制和测量测试参数。压差式透气仪结构简单，性能稳定，适合日常质量控制检测。
• 葛尔莱透气仪：专用于葛尔莱法透气性测试的仪器，由圆柱形测试头、升降系统和计时装置组成。仪器测量空气透过样品的时间，通过换算得到透气度指标。葛尔莱透气仪低廉，适合快速筛查。
• 本特森透气仪：采用本特森法进行测试的仪器，通过测量特定压力下的空气流量来表征透气性能。本特森透气仪操作简便，测试速度快，适合生产线上使用。

二、水蒸气透气性测试仪器

• 透湿杯装置：透湿杯法的基本测试装置，由透湿杯、密封圈、样品固定装置组成。透湿杯通常由铝合金或塑料制成，杯口面积固定。测试时需要配合精密天平使用，测量透湿杯质量的变化。
• 恒温恒湿箱：为透湿测试提供稳定的测试环境，能够精确控制温度和相对湿度。高质量的恒温恒湿箱对于保证测试结果的准确性和重复性至关重要。测试时通常将温度控制在23±0.5℃，相对湿度控制在50±2%或按标准规定的其他条件。
• 精密天平：用于测量透湿杯质量变化的高精度称量设备，感量通常为0.001g或更高。精密天平应定期校准，确保称量精度符合测试要求。
• 动态透湿测试仪：先进的自动化水蒸气透气性测试设备，能够自动控制测试环境的温湿度，实时监测和记录水蒸气透过样品的速率。动态透湿测试仪测试效率高，数据准确可靠，适合研究开发和高端产品检测。

三、辅助设备和工具

• 样品裁切器：用于制备规定尺寸和形状的皮革试样，确保样品边缘整齐、尺寸准确。常用的有圆形裁刀和方形裁刀。
• 厚度计：用于测量皮革样品的厚度，厚度是影响透气性的重要因素，测试前应准确测量并记录。
• 状态调节箱：用于样品测试前的状态调节，提供标准大气条件（温度20±2℃，相对湿度65±4%）。
• 气压计：用于测量和记录测试环境的大气压，气压对透气性测试结果有一定影响，需要进行修正。
• 温湿度计：监测测试环境的温度和湿度，确保测试条件符合标准要求。

四、仪器的校准与维护

为确保测试结果的准确性和可靠性，检测仪器应定期进行校准和维护。校准工作应由具备资质的计量机构进行，主要校准项目包括压力测量系统、流量测量系统、温湿度控制系统等。日常使用中应按照仪器说明书进行操作和维护，保持仪器清洁，防止灰尘和杂质影响测试结果。仪器出现故障或异常时，应及时检修或更换，不得勉强使用。建立完善的仪器档案，记录校准、维护、维修等信息，确保测试工作的可追溯性。

选择合适的检测仪器应综合考虑测试需求、精度要求、检测效率和成本预算等因素。对于日常质量控制，可选择操作简便、测试速度快的仪器；对于研究开发或高端产品检测，应选择精度高、功能全的先进仪器。同时应关注仪器供应商的技术支持和售后服务能力，确保仪器能够长期稳定运行。

应用领域

皮革透气性测定在多个行业领域具有重要应用价值，检测结果直接影响产品质量控制、新产品研发和贸易验收等方面。以下是皮革透气性测定的主要应用领域：

一、皮革制造行业

皮革生产企业是透气性测定最主要的应用领域。在制革过程中，鞣制方法、加脂工艺、涂饰处理等工序都会影响皮革的透气性能。通过透气性测定，企业可以：

• 原材料质量控制：对进厂的原材料进行透气性检测，筛选符合要求的原料皮，避免因原料问题导致成品透气性不达标。
• 工艺参数优化：通过对比不同工艺条件下皮革的透气性能，优化鞣制、加脂、涂饰等工艺参数，在保证其他性能的前提下提升透气性。
• 成品质量检测：对出厂成品进行透气性检测，确保产品质量符合标准要求，满足客户需求。
• 新产品开发：在功能性皮革产品开发中，透气性是关键指标，通过测定可指导配方设计和工艺调整。

二、鞋类制造行业

鞋类是皮革最重要的应用领域之一，鞋面皮革的透气性直接影响穿着舒适度和脚部健康。鞋类制造企业通过透气性测定可以：

• 材料筛选：评估不同皮革材料的透气性能，选择适合鞋类产品的材料。
• 舒适度评价：将透气性与吸湿性、柔软度等指标结合，综合评价鞋类产品的舒适性能。
• 功能性产品开发：开发透气运动鞋、透气皮鞋等功能性产品，满足不同场景的穿着需求。
• 质量改进：针对透气性不足的产品，分析原因并改进工艺或材料。

三、服装行业

皮革服装对透气性有较高要求，良好的透气性能保证穿着时的舒适感和健康性。服装行业应用透气性测定主要包括：

• 皮革服装面料选择：根据服装款式和用途，选择透气性合适的皮革材料。
• 服装舒适性能评价：将透气性作为评价皮革服装舒适度的重要指标。
• 功能性服装开发：开发适合不同气候条件的皮革服装，如透气保暖皮革、透气防水皮革等。

四、家具和汽车内饰行业

皮革家具和汽车内饰对透气性有一定要求，良好的透气性能提升使用舒适度，减少因长时间接触造成的闷热感。该领域的应用包括：

• 家具皮革质量评估：检测沙发、座椅等家具用皮革的透气性能。
• 汽车内饰皮革检测：评估汽车座椅、方向盘等部位皮革的透气性，保证驾乘舒适性。
• 耐久性评价：结合透气性测试，评估皮革在长期使用后的性能变化。

五、质检和科研机构

专业检测机构和科研院所是皮革透气性测定的重要执行者，承担着检测技术研发、标准制定、质量监督等职能：

• 第三方检测服务：为皮革生产和应用企业提供公正、权威的透气性检测服务。
• 检测方法研究：开发新型透气性检测技术，提高检测效率和精度。
• 标准制修订：参与皮革透气性检测标准的制定和修订工作。
• 质量监督检验：承担政府部门委托的皮革产品质量监督检验任务。

六、贸易领域

在皮革及其制品的贸易活动中，透气性是重要的质量指标之一：

• 贸易合同约定：供需双方在合同中约定透气性指标，作为验收依据。
• 质量争议处理：当贸易双方对产品质量存在争议时，透气性检测结果是仲裁的重要依据。
• 进出口检验：进出口皮革产品需要按照相关标准或合同要求进行透气性检验。

常见问题

问题一：皮革透气性和透湿性有什么区别？

皮革透气性和透湿性是两个相关但不同的概念。透气性通常指空气透气性，即皮革材料允许空气透过的能力，主要反映皮革对气流的阻隔程度。透湿性是指皮革材料允许水蒸气透过的能力，更直接关系到皮革制品的穿着舒适度。在实际应用中，空气透气性好的皮革不一定透湿性好，反之亦然。两种测试方法不同，评价指标也不同，应根据产品用途选择合适的检测项目。对于鞋类和服装用皮革，透湿性往往比空气透气性更为重要。

问题二：影响皮革透气性的因素有哪些？

影响皮革透气性的因素主要包括以下几个方面：一是原材料因素，不同种类、不同来源的原料皮透气性存在差异；二是加工工艺因素，鞣制方法、加脂程度、涂饰处理等都会影响皮革的透气性能，涂饰层会明显降低透气性；三是物理结构因素，皮革的厚度、紧密度、纤维编织方式等都会影响透气性；四是环境因素，温度、湿度、气压等环境条件对透气性测试结果有一定影响。在生产和检测过程中，应综合考虑这些因素，采取适当措施保证皮革透气性达到要求。

问题三：如何提高皮革的透气性能？

提高皮革透气性能可从以下几方面入手：在原料选择上，选用纤维编织疏松、透气性好的原料皮；在加工工艺上，适当减少加脂剂用量，选择透气性好的加脂材料，控制涂饰层厚度，采用透气性好的涂饰材料；在后处理工序上，可采用打孔、磨绒等物理方法增加透气性。同时，应根据产品用途平衡透气性与其他性能的关系，如防水性、耐磨性等，避免片面追求透气性而影响其他重要性能。

问题四：皮革透气性检测样品如何制备？

皮革透气性检测样品制备应遵循以下原则：按照相关标准规定的取样方法取样，确保样品具有代表性；样品应从皮革的主要部位选取，避开边角和伤残部位；样品尺寸应符合测试仪器要求，通常为圆形或方形；样品应平整、无折痕、无污渍；样品制备后应在标准大气条件下进行状态调节，使含水率达到平衡；样品数量应满足标准规定的测试次数要求，通常至少测试3个平行样品。正确的样品制备是保证测试结果准确可靠的前提。

问题五：皮革透气性检测结果如何判定？

皮革透气性检测结果的判定应依据相关产品标准、客户要求或贸易合同约定。不同类型和用途的皮革对透气性的要求不同，没有统一的合格标准。在判定时，应考虑以下因素：一是标准规定的透气性指标限值；二是测试方法的适用性和结果的可比性；三是测试条件的影响，需要进行必要的修正；四是结果的不确定度范围。检测结果应给出具体数值和判定结论，必要时提供测试条件和方法的详细信息，便于结果的理解和应用。

问题六：天然皮革与人造革的透气性有何差异？

天然皮革由于具有独特的纤维编织结构和天然孔隙，通常具有较好的透气性能，这是天然皮革优于人造材料的重要特性之一。人造革和合成革由于采用高分子材料涂层，透气性通常较差。但随着技术进步，一些高端合成革产品通过特殊工艺处理，透气性能已接近天然皮革。在检测中，可以通过透气性测定来区分或评价天然皮革与人造革的性能差异，为材料选择提供依据。

问题七：透气性检测的测试环境有什么要求？

透气性检测对测试环境有严格要求，环境条件会直接影响测试结果。通常要求在标准大气条件下进行测试，即温度20±2℃、相对湿度65±4%。测试前样品应在标准大气条件下放置足够时间进行状态调节，通常不少于24小时。测试过程中应保持环境条件稳定，避免温度、湿度的剧烈波动。对于精密测试，还需要考虑大气压力的影响，对测试结果进行气压修正。检测报告中应注明测试环境条件，保证结果的可比性和可追溯性。

问题八：皮革透气性测定方法的国际标准有哪些？

皮革透气性测定的国际标准主要有：ISO 9237《纺织品 织物透气性的测定》，该方法采用压差法原理，适用于皮革透气性测定；ISO 15496《纺织品 水蒸气渗透性的测定》，适用于皮革透湿性测试；ISO 2528《片状材料水蒸气透过率的测定 碘量法》，也可用于皮革透湿性测试。此外，欧洲标准EN ISO 9237和美国标准ASTM D737、ASTM E96等也常被引用。在选择标准时，应根据产品用途、客户要求和市场准入要求确定适用的标准方法。