So sánh tiêu chuẩn độ thấm ẩm vải tại Trung Quốc, Nhật Bản và Hoa Kỳ

Trong ngành vải kỹ thuật, đặc biệt khi xét đến khả năng thoát hơi nước và độ thoải mái, độ thấm ẩm là từ khóa quan trọng. Độ thấm ẩm (vapor permeability) mô tả khả năng cho phép hơi nước khuếch tán từ phía áp suất cao sang phía áp suất thấp, phản ánh trực tiếp khả năng “thở” của vải. Bài viết này phân tích và so sánh tiêu chuẩn và phương pháp kiểm tra độ thấm ẩm tại ba thị trường lớn: Trung Quốc, Nhật Bản và Hoa Kỳ, đồng thời chỉ ra các yếu tố chính ảnh hưởng đến kết quả thử nghiệm, giúp doanh nghiệp và phòng thí nghiệm lựa chọn đúng phương pháp, đảm bảo độ tin

cậy.

So sánh tiêu chuẩn độ thấm ẩm vải tại Trung Quốc, Nhật Bản và Hoa Kỳ

Tiêu chuẩn và phương pháp kiểm tra độ thấm ẩm

Tiêu chuẩn và phương pháp tại Trung Quốc

Tại Trung Quốc, các tiêu chuẩn thường được dùng cho lĩnh vực vải kỹ thuật bao gồm GB/T 12704.1 (phần 1: phương pháp hấp thụ), GB/T 12704.2 (phần 2: phương pháp bốc hơi)… Trong phương pháp hấp thụ, hạt hút ẩm (thường là canxi clorua khan với kích thước 0,63‑2,5 mm) được sấy khô, đặt trong cốc thử phía dưới mẫu vải, mẫu vải đặt sao cho khoảng cách khoảng 4 mm với lớp hút ẩm, sau đó bịt kín và cân khối lượng ban đầu và sau thời gian thử để tính. Trong phương pháp bốc hơi, mẫu vải được niêm phong lên cốc chứa nước (theo phương pháp “cốc nước thẳng đứng” hoặc “cốc nước ngược”) rồi đặt trong buồng thử nghiệm, sau thời gian cân lại để xác định khối lượng hơi nước truyền qua. Các yếu tố như lớp không khí tĩnh, cách niêm phong, chiều cao lớp không khí và luồng gió trong thiết bị đều được quy định để kiểm soát biến thiên.
Ví dụ phương pháp “cốc thẳng đứng” theo GB/T 12704.2 (phương pháp A) là dùng nước ở nhiệt độ thử nghiệm, mẫu vải niêm phong trên cốc, đặt thẳng đứng trong thiết bị, cân ban đầu và sau thời gian thử. Phương pháp “cốc ngược” theo phương pháp B thì sau khi niêm mẫu, cốc được lật ngược đặt vào buồng thử nghiệm. Các tiêu chuẩn cho thấy đa dạng và điều kiện khác nhau dẫn đến kết quả khác nhau.

Tiêu chuẩn và phương pháp kiểm tra độ thấm ẩm

Tiêu chuẩn và phương pháp tại Nhật Bản

Ở Nhật Bản, tiêu chuẩn như JIS L 1099 quy định các phương pháp thử độ thoát hơi nước của vải. Trong đó, JIS L 1099 A‑1 là phương pháp “cốc thẳng đứng” dùng hút ẩm khan (canxi clorua) tương tự, JIS L 1099 A‑2 là “cốc nước thẳng đứng”, JIS L 1099 B‑1/B‑2 là phương pháp kali axetat (dùng dung dịch kali axetat bão hòa trong cốc rồi úp ngược vào bể nước thử) để xác định tốc độ truyền hơi nước. Phương pháp kali axetat được nhắc tới là cho phép thử nhanh với mẫu nhỏ, thiết bị đơn giản hơn nhưng kết quả thường cho giá trị “cao” hơn so với phương pháp hấp thụ xác định độ ẩm vải truyền thống. Ví dụ, trong phân tích nghiên cứu cho thấy phương pháp “cốc hút khan” (upright cup) theo JIS L 1099 A‑1 chịu ảnh hưởng lớn bởi khả năng hút ẩm của sợi và cấu trúc vải, trong khi phương pháp đo bằng máy “sweating guarded hot plate” lại đo được kháng hơi nước (moisture vapor resistance) theo tiêu chuẩn quốc tế như ISO 11092. 

Thân máy đo độ ẩm vải Aqua Boy TEM I (2 đến 24,5%)

 Nhật Bản vì vậy thường kết hợp nhiều phương pháp để phục vụ mục tiêu khác nhau (chất lượng, nghiên cứu, phát triển vật liệu).

Tiêu chuẩn và phương pháp tại Hoa Kỳ

Tại Hoa Kỳ, tiêu chuẩn phổ biến là ASTM E96 (Water Vapor Transmission of Materials) với các phương pháp A, B, BW, C, E… Phương pháp A và C thường là “cốc hút ẩm” (desiccant method) hoặc “cốc bốc hơi” (vapor method) tùy phiên bản, phương pháp B/E là “cốc chứa nước thẳng đứng”, phương pháp BW là “cốc chứa nước ngược”.

 Vì tính phổ biến và chấp nhận quốc tế cao của ASTM E96, nhiều phòng thử nghiệm và khách hàng quốc tế – đặc biệt những dệt may xuất khẩu theo thị trường Hoa Kỳ – vẫn chọn phương pháp này vì cho dữ liệu “khá cao” và so sánh dễ hơn giữa các nhà cung cấp.
Tóm lại, tại ba khu vực, phương pháp thử và điều kiện khác nhau — do đó kết quả không thể so sánh trực tiếp nếu chỉ nhìn vào số liệu mà không xét phương pháp.

>>> Xem thêm: Độ ẩm đạt tiêu chuẩn trong ngành may mặc xuất khẩu

So sánh và phân tích khác biệt giữa các phương pháp

Ảnh hưởng từ điều kiện thử nghiệm và tiêu chuẩn quốc tế

Việc sử dụng các tiêu chuẩn khác nhau dẫn đến kết quả khác biệt rõ: cùng một mẫu vải thử tại phòng thí nghiệm khác nhau hoặc tại cùng phòng nhưng dùng phương pháp đo độ ẩm vải  khác nhau, có thể cho kết quả lệch lớn. Nghiên cứu cho thấy, phương pháp “cốc hút khan” (upright cup) thường cho giá trị thấp hơn so với phương pháp “cốc ngược” hoặc phương pháp dựa trên máy đo kháng hơi nước (resistance method).

 Ví dụ, trong phân tích cho thấy hệ số tương quan giữa phương pháp “cốc” và phương pháp ISO 11092 khá thấp, vì cơ chế đo khác nhau: một bên đo truyền qua khối lượng hơi nước (WVTR) chủ yếu theo định luật khuếch tán, bên kia đo kháng hơi nước (Rₑf) bằng thiết bị mô phỏng mồ hôi và dẫn nhiệt.

 Điều này gây ra vấn đề khi doanh nghiệp cần báo cáo, chứng nhận hoặc so sánh với các yêu cầu thị trường: nếu chọn tiêu chuẩn xuất khẩu sang Mỹ thì nên dùng ASTM E96; nếu vào thị trường Nhật thì JIS; vào Trung Quốc thì GB/T. Nếu dùng phương pháp khác, cần chú rõ để tránh hiểu nhầm dữ liệu.

>>> Xem thêm: Quy định xuất khẩu hàng may mặc sang Mỹ

Yếu tố kỹ thuật ảnh hưởng tới dữ liệu thử nghiệm

Có nhiều yếu tố ảnh hưởng trực tiếp tới kết quả thử nghiệm độ thấm ẩm, bao gồm nhưng không giới hạn: kích thước và phân bố hạt hút ẩm (nếu dùng phương pháp hút khan), khoảng cách giữa lớp hút ẩm và mẫu, lớp không khí tĩnh trong cốc (đối với phương pháp bốc hơi cốc nước thẳng đứng hoặc ngược), tốc độ gió hoặc luồng khí trong thiết bị, việc niêm mẫu và bịt kín cốc, đồng thời tính hợp lệ của mẫu (không nếp, không lỗ thủng, mặt phẳng đúng).
Cụ thể:

Trong phương pháp hút khan: kích thước hạt canxi clorua khan ảnh hưởng trực tiếp tới tốc độ hấp thụ; hạt nhỏ hơn hấp thụ nhanh hơn nhưng có thể bị chảy nước và tạo lớp bề mặt không đồng đều. Khoảng cách giữa lớp hút ẩm và mẫu, độ phẳng của lớp hút ẩm nếu không kiểm soát sẽ làm tạo rãnh thoát hơi nước gây lệch kết quả.

Trong phương pháp bốc hơi: lớp không khí tĩnh trong cốc (mức nước, thể tích cốc, hướng đặt mẫu) tạo lực cản bổ sung đối với hơi nước truyền qua. Nếu niêm mẫu không kín, hơi ẩm có thể rò rỉ quanh mép cốc gây sai số.

Dây cáp Aqua Boy Code 200 ra đời phụ kiện kết nối 

Luồng không khí/tốc độ gió: nếu thiết bị thử không đảm bảo luồng khí đồng đều, các mẫu đặt khác nhau trong buồng sẽ có tốc độ gió bề mặt khác nhau => ảnh hưởng tới kết quả, đặc biệt trong phương pháp bốc hơi.

Tính đồng nhất của mẫu: mẫu vải phải đại diện, không có khuyết tật như nếp, lỗ thủng, phồng rộp (đặc biệt vải tráng phủ) vì điều này ảnh hưởng lớn tới truyền hơi nước.

Sợi và cấu trúc vải: sợi tự nhiên hoặc tái sinh có khả năng hút ẩm tốt hơn sợi tổng hợp; vải dày hơn hoặc độ khít cao hơn thường có khả năng chống hơi nước/transmission kém hơn. Các nghiên cứu cho thấy pore size (kích thước lỗ rỗng) ảnh hưởng mạnh tới WVTR và độ kháng hơi nước. 

Như vậy, khi so sánh dữ liệu thử nghiệm từ các phòng thí nghiệm hoặc các tiêu chuẩn khác nhau, cần chắc chắn rằng các điều kiện thử (nhiệt độ, độ ẩm các loại vải , tốc độ gió, thiết bị, phương pháp) đã được đơn nhất hoặc được hiệu chỉnh tương đương.

>>> Lưu ý: Các lỗi vải may mặc thường gặp khiến hàng không xuất khẩu được

Gợi ý lựa chọn và khuyến nghị cho sử dụng thực tế

Với các doanh nghiệp, phòng thí nghiệm hoặc khách hàng xuất khẩu vải kỹ thuật, cần xem xét vài yếu tố sau để đảm bảo dữ liệu thử nghiệm phục vụ đúng mục tiêu:

Xác định khu vực thị trường chính: nếu chủ yếu xuất sang Hoa Kỳ, nên chọn phương pháp theo ASTM E96; nếu vào Nhật bản, chọn JIS L 1099; nếu vào nội địa Trung Quốc hoặc làm chứng nhận nội địa, dùng GB/T 12704.

Chọn phương pháp phù hợp với đặc tính mẫu: nếu vải có màng tráng phủ hoặc lớp phức tạp, có thể cần phương pháp đo kháng hơi nước (ví dụ ISO 11092) thay vì chỉ đo truyền hơi nước đơn thuần.

Chuẩn hóa điều kiện thử nghiệm: đảm bảo lớp hút ẩm, khoảng cách mẫu, bịt kín, luồng gió, lớp không khí tĩnh… được thực hiện theo đúng tiêu chuẩn và ghi rõ điều kiện thử.

So sánh kết quả phải cùng điều kiện/method: nếu muốn so sánh với dữ liệu từ đơn vị khác hoặc tiêu chuẩn khác, chắc chắn dùng cùng phương pháp hoặc có thông số hiệu chỉnh.

Các phụ kiện đầu dò Aqua Boy cho máy đo độ ẩm

Trong báo cáo kết quả, nên ghi rõ phương pháp (ví dụ ASTM E96 BW, JIS L 1099 A‑1…) và điều kiện thử (nhiệt độ, độ ẩm, tốc độ gió) để khách hàng hoặc người đọc hiểu được “ngữ cảnh” thông số.

Việc đo độ thấm ẩm của vải kỹ thuật đòi hỏi lựa chọn tiêu chuẩn và phương pháp phù hợp với mục tiêu và thị trường. Sự khác biệt giữa phương pháp ở Trung Quốc (GB/T), Nhật Bản (JIS) và Hoa Kỳ (ASTM) có thể dẫn tới kết quả không tương thích nếu chỉ nhìn vào số liệu. Các yếu tố như kích thước hạt hút ẩm, lớp không khí tĩnh, tốc độ gió, niêm mẫu và tính đồng nhất của mẫu vải đều ảnh hưởng đáng kể tới dữ liệu. Do vậy, để đảm bảo tính tin cậy và khả năng so sánh, doanh nghiệp và phòng thí nghiệm cần chuẩn hóa quy trình thử, lựa chọn đúng tiêu chuẩn xuất khẩu và ghi rõ phương pháp thử nghiệm khi báo cáo kết quả.