Un acheteur compare deux stratifiés à membrane. La fiche technique du fournisseur A indique 9 000. Celle du fournisseur B indique 20 000. Le fournisseur B semble plus de deux fois plus respirant — jusqu'à ce que vous lisiez les petites lignes et découvriez que les deux chiffres proviennent de méthodes différentes, de conditions différentes et, éventuellement, d'unités différentes.
La transmission de vapeur d'eau est l'une des propriétés pour lesquelles la méthode fait partie du chiffre. Deux méthodes reviennent souvent dans les travaux sur les textiles et les revêtements et sont fréquemment confondues entre elles et avec l'ASTM E96 : la JIS L 1099 et l'ASTM D1653.
JIS L 1099 : une norme, plusieurs essais différents
La JIS L 1099 est la norme japonaise relative à la perméabilité à la vapeur d'eau des textiles ; son édition en vigueur est la JIS L 1099:2021. Elle comprend deux familles de méthodes, qui reposent sur des principes différents.
| Méthode | Principe | Conditions couramment citées |
|---|---|---|
| A-1 | Dessiccant au chlorure de calcium dans une coupelle droite, éprouvette par-dessus | 40 °C, 90 % RH |
| A-2 | Eau dans une coupelle droite | 40 °C, 50 % RH |
| B-1 | Acétate de potassium saturé dans une coupelle renversée ; éprouvette en contact avec l'eau | Essai court, généralement d'environ 15 minutes |
| Autres méthodes B | Variantes de l'approche B pour des matériaux particuliers | Voir la norme |
Les méthodes A sont des méthodes gravimétriques classiques à coupelle : la coupelle gagne (A-1) ou perd (A-2) de la masse sur une période de plusieurs heures, et le taux de transmission se déduit de la pente.
La méthode B-1 est de nature différente. La solution d'acétate de potassium est un absorbeur d'humidité très puissant, et l'éprouvette est en contact avec de l'eau liquide plutôt qu'avec de l'air humide. La force motrice est différente, et l'essai est court. A-1 et B-1 peuvent donc classer différemment un même ensemble de matériaux — la littérature brevets sur les tissus respirants va jusqu'à affirmer que les résultats A-1 et B-1 ne sont pas corrélés. Aucun facteur ne permet de convertir l'un en l'autre.
Piège 1 : la lettre de la méthode manque
« Perméabilité à l'humidité 15 000 g/m²·24h (JIS L 1099) » ne vous dit presque rien. Est-ce A-1 ou B-1 ? Une fiche technique qui omet la lettre de la méthode ne peut être comparée à rien, y compris à une fiche technique du même fournisseur l'année précédente.
Lorsque vous rédigez une spécification, nommez la méthode : « JIS L 1099:2021, méthode A-1 ». Lorsque vous recevez un chiffre, demandez la méthode avant de comparer.
Piège 2 : par heure ou par 24 heures
Les méthodes gravimétriques mesurent une variation de masse par surface et par temps, et les unités g/(m²·h) et g/(m²·24 h) sont toutes deux utilisées. Entre elles, il y a un facteur 24 — assez grand pour que personne ne devrait le manquer, assez petit pour passer inaperçu lorsqu'un chiffre est copié dans un tableau comparatif sans son unité. Convertissez tout en une seule unité, et gardez l'unité à côté de chaque chiffre.
Piège 3 : comparer la JIS à l'ASTM E96
L'ASTM E96 comporte aussi des méthodes au dessiccant et à l'eau, mais dans des conditions différentes (les modes opératoires courants se déroulent à 23 °C et 50 % HR) et avec une géométrie de coupelle différente. Un résultat JIS A-1 à 40 °C et 90 % HR présente une force motrice d'humidité bien plus grande. Les méthodes mesurent le même phénomène, mais elles ne sont pas interchangeables et il n'existe aucune conversion fixe entre elles.
Pour la recherche sur le confort vestimentaire, une étape supplémentaire est la plaque chaude gardée transpirante de l'ISO 11092, qui exprime la résistance à la vapeur d'eau (Ret) plutôt qu'un taux de transmission. Elle répond encore à une question voisine mais différente.
ASTM D1653 : écrite pour les revêtements, pas pour les tissus
L'ASTM D1653 figure souvent à côté des méthodes textiles, mais son domaine d'application est la transmission de vapeur d'eau des films de revêtements organiques — peintures, vernis, laques et similaires — soit sous forme de films libres, soit appliqués sur des supports poreux. Elle comporte deux méthodes :
- Méthode A, coupelle sèche — préférée lorsqu'une humidité relative élevée n'est pas attendue près de la barrière.
- Méthode B, coupelle humide (la « coupelle de Payne ») — préférée lorsqu'une humidité élevée est attendue.
La norme est explicite sur trois points qui s'appliquent également aux textiles enduits et aux finitions du cuir :
- Il ne faut pas s'attendre à une concordance entre des résultats issus de méthodes ou de conditions d'essai différentes ; choisissez la méthode la plus proche des conditions d'utilisation.
- Les résultats ne sont comparables que lorsque les revêtements sont essayés à la même température et à la même humidité étroitement contrôlées et à épaisseur de film égale.
- La transmission n'est pas une fonction linéaire de l'épaisseur du film, de la température ou de l'humidité relative.
Le point 2 est le plus souvent ignoré. Un fournisseur de revêtements qui cite un taux de transmission sans l'épaisseur du film sec vous a donné la moitié d'un résultat.
Ce qu'un laboratoire devrait faire
- Demandez quelle méthode la spécification vise réellement, y compris la lettre (JIS) ou la méthode (ASTM).
- Réalisez la méthode spécifiée dans les conditions spécifiées plutôt qu'une méthode voisine que vous auriez déjà installée.
- Indiquez les unités en entier, avec la base de temps.
- Pour les revêtements, mesurez et indiquez l'épaisseur du film à côté du taux de transmission.
- Utilisez un matériau de référence que vous essayez régulièrement, afin que la dérive de l'étanchéité des coupelles, de l'humidité de l'enceinte ou du flux d'air apparaisse dans vos propres données. Certaines méthodes pour tissus, comme la BS 7209, intègrent un tissu de référence au mode opératoire.
Note sur l'équipement
Notre appareil de perméabilité à la vapeur d'eau à huit coupelles pour tissus d'habillement comprend des récipients d'eau, des anneaux porte-éprouvette et un dispositif de tissu de référence. Nos appareils gravimétriques de WVTR — à un poste, à six positions avec balance intégrée et à huit positions avec balance externe — réalisent les méthodes à coupelle, et tous sont produits dans notre propre atelier à Istanbul.