沖鋒衣面料防水透濕指標分析與比較

潘行星

（1 福建省纖維檢驗局，福建 福州 350026）

（2 福建省紡織產品檢測技術重點實驗室，福建 福州 350026）

1 前言

隨著全民健身運動的興起以及人們對自然、健康生活方式的追求，戶外運動、旅行、野營、各類野外挑戰甚至極限運動等日益受到追捧[1]。市面上的沖鋒衣產品，某些僅描述防潑水、超防水、透氣、透濕的字樣，有些標注防水透氣指數5000mm（其實質為面料可承載最大5000mmH2O的壓力（約50kPa），僅為防水性能指標）字樣，令一般消費者摸不著頭腦。消費者會誤以為僅僅防水性能好，沖鋒衣品質就高，實際上并不全面，透濕性能也是一個很重要的指標[2-3]。

沖鋒衣面料防水透濕性能表現為水在一定壓力下不浸入衣服，但是汗等汽體可以散發到服裝外部。防水透濕性能主要通過表面抗濕性、靜水壓、透濕率指標來評價。其中，靜水壓即織物抵抗被水滲透的程度；透濕率通常是指規定時間內垂直通過單位面積試樣的水蒸氣質量，關系到沖鋒衣的熱濕舒適性。品質優良的沖鋒衣可以在防雨防風的同時，將身體運動產生的汗氣排出，并不像穿雨衣時有悶熱的感覺。目前，紡織品靜水壓通常采用GB/T 4744-2013《紡織品 防水性能的檢測和評價 靜水壓法》測試[4]，透濕率主要通過吸濕法即GB/T 12704.1-2009《紡織品 織物透濕性試驗方法 第1部分：吸濕法》[5]、蒸發法即GB/T 12704.2-2009《紡織品 織物透濕性試驗方法 第2部分：蒸發法》[6]測試[7]。

文中以沖鋒衣面料為研究對象，研究和分析靜水壓和透濕率指標，探討其數據分布，比較透濕率測試方法間的結果差異，闡述了指標間的相互關系。

2 測試數據

以筆者所在的檢測機構為例，收集了一定時間內的沖鋒衣面料檢測樣品，共計50個，其中35個樣品采用上述方法，進行靜水壓和透濕率測試，研究不同方法之間的關系，結果見表1。15個樣品按照GB/T 32614-2016《戶外運動服裝 沖鋒衣》測試比較樣品洗滌前、后的靜水壓和透濕率變化，結果見表2。

表1 洗滌前靜水壓和透濕率測試結果

表2 洗滌前、后靜水壓和透濕率測試結果

3 結果分析

3.1 透濕率、靜水壓測試結果分布

統計分析上述表1和表2測試數據，結果見表3。

表3 透濕率、靜水壓分布情況

可見，防水透濕面料倒杯-蒸發法的透濕率基本符合正態分布，≤4000g/（m2·24h）的比例為10.0%，＞ 10000g/（m2·24h）的比例 10.0%，一半以上測試結果集中在5000～9000 g/（m2·24h）。而靜水壓測試結果相對比較分散，≤30kPa的比例為16.0%，＞170kPa的比例為12.0%，70%以上的測試結果大于70kPa。以GB/T 32614-2016《戶外運動服裝 沖鋒衣》中對沖鋒衣面料I級功能性要求而言，即洗滌前透濕率≥5000g/(m2·24h)，靜水壓≥50kPa，50塊面料透濕率合格率為84.0%，靜水壓合格率為82.0%，合格率基本一致。但靜水壓指標相對更好，三分之二的樣品靜水壓＞100kPa，遠遠滿足標準要求，這也驗證了靜水壓指標通過在織物表面的涂層處理很容易符合標準要求。將GB/T 4744-2013《紡織品 防水性能的檢測和評價 靜水壓法》及臺灣標準CNS 15000-2010《防水透濕紡織品性能評估》[8]對靜水壓的評價性能列如表4所示。

表4 抗靜水壓等級和防水性能評價

結合表3和表4發現，臺灣標準對防水性能的分級評價比GB/T 4744-2013《紡織品 防水性能的檢測和評價 靜水壓法》更符合實際情況，也更適合消費者選擇沖鋒衣時的評價參考。通常來說，防水指數在3000mm～5000mm（靜水壓30kPa～50kPa）可以適合日常天氣及城市戶外等條件；6000mm～8000mm（靜水壓60kPa～80kPa）適合于野外或者徒步等活動，10000mm以上（靜水壓100kPa）可以進行登山、探險等活動。

3.2 透濕率測試方法比較

三種透濕率測試方法所得結果的趨勢分布圖見圖1。可見，三種方法趨勢基本相同，吸濕法測試結果介于倒杯-蒸發法和正杯-蒸發法結果之間。倒杯-蒸發法的測試數據分布區間較廣，某種程度上能體現產品之間的差異。GB/T 32614-2016《戶外運動服裝 沖鋒衣》采用GB/T 12704.2-2009《紡織品 織物透濕性試驗方法 第2部分：蒸發法》 B法即倒杯-蒸發法測試評價透濕率。

圖1 三種透濕率測試方法所得結果的趨勢分布圖

3.3 洗滌前后靜水壓、透濕率變化

筆者對表2的數據進行分析，可以看出除個別出現升高外，15個樣品中13個樣品靜水壓洗后都有降低，很多甚至有顯著下降。如13號樣品靜水壓洗后為洗前指標的31.94%。對透濕率指標而言，除5號樣品出現下降外，其他14個樣品透濕率洗后都有增大的趨勢，很多甚至有顯著升高。如12號樣品透濕率洗后為洗前指標的425.66%。

GB/T 32614-2016《戶外運動服裝 沖鋒衣》規定洗滌方法為按GB/T 8629-2001《紡織品 試驗用家庭洗滌和干燥程序》5A洗滌程序洗滌3次，每次洗后懸掛晾干。分析原因為洗滌過程可能影響防水透濕膜及其附著力，使其受到一定損傷。

3.4 各測試指標相關分析

針對表1的測試數據，對三種透濕率測試指標和靜水壓指標進行相關系數分析，具體見表5。

表5 三種方法透濕率與靜水壓的相關系數

由表5中相關系數可以看出，靜水壓指標與三個透濕率指標之間為均為負相關，且為低度線性相關（|r|＜0.4）。透濕率指標的三種測試方法之間本身均存在正相關，且為顯著性相關（0.4 ≤ |r|＜0.7）。

根據上述數據的分析結果可知，防水性能和透濕率之間是一個相互矛盾的數據，兩者呈現負相關。往往出現產品的防水性能很好（靜水壓測試結果優異），而透濕性能相對一般的情況（詳見表1中1#、4#和24#等樣品）。

4 結論及建議

（1）防水透濕面料倒杯-蒸發法的透濕率測試結果基本符合正態分布，呈現中間多兩頭少的趨勢。而其靜水壓測試結果整體較好，結果分布向右偏移，三分之二的樣品靜水壓指標遠大于標準要求。GB/T 4744-2013《紡織品 防水性能的檢測和評價 靜水壓法》對靜水壓的分級評價相對寬松，不利于消費者選擇沖鋒衣時作為評價參考。

（2）三種透濕率測試方法趨勢基本相同，吸濕法測試結果介于倒杯-蒸發法和正杯蒸發結果之間。倒杯-蒸發法的測試數據分布區間較廣，某種程度上能體現產品之間的差異。

（3）靜水壓洗后都有降低，很多甚至有顯著下降。極端情況下，洗后靜水壓為洗前指標的31.94%。對透濕率指標而言，洗后都有增大的趨勢，很多甚至有顯著升高。極端情況下，洗后透濕率為洗前指標的425.66%，原因可能為洗滌過程對防水透濕膜及其附著力有一定破壞。

（4）靜水壓指標與三個透濕率指標之間為均為負相關，且為低度線性相關。靜水壓和透濕率指標之間有一定相互制約的關系。透濕率指標的三種測試方法之間本身均存在正相關，且為顯著性相關。

（5）建議消費者選購沖鋒衣時，要同時關注防水和透濕兩個指標，并不是防水指數越高就一定越好。