生理褲穿著舒適性及其防滲透性能分析

鄔歆沅，李艷梅，田 軍，李梓蔚，張明慧，潘晶晶

(1.上海工程技術大學 紡織服裝學院，上海 201620; 2.上海儀徽環保科技有限公司 上海 201107)

發育成熟的女性一般每月一次的月經來潮叫生理期。女性在生理期一般會使用衛生巾來吸收經血，若經血量較多或沒有及時更換衛生巾，就會發生經血側漏、污染衣物的尷尬情況。莊梅玲等[1]設計了有關生理期側后漏等問題的調查問卷，發現生理期發生過側后漏的女性占總調研女性人數的52.08%，由此可見，經血側后漏問題已成為女性生理期急需解決的困擾。

生理褲是一種供女性生理期期間使用、可防止經血滲透的內褲，但其防漏部的設計在一定程度上降低了生理褲的穿著舒適性。有很多學者對生理褲的結構和防漏部的防滲透層進行了改良。付小紅[2]將生理褲的前片和背片處都設計了防漏部，整體呈現“花瓶狀”，防漏部分滌綸基布覆蓋有過膠層。黃惠妹[3]則是采用外臀部丁字型的防漏部設計，在提高防漏部伸縮性能的同時讓其起到良好的提托作用，使得衛生巾更貼合臀部，從而減少經血側漏的可能性。孫景俠[4]在生理褲防漏部上設置膨體聚四氟乙烯(ePTFE)微多孔膜，這種微多孔膜的平均孔徑≤1 μm，可以截留各種血細胞和蛋白質(直徑遠大于1 μm)，同時可以排出水蒸氣分子(直徑<0.0004 μm)從而保持較好的透濕性能和透氣性。張鴻業[5]在內褲襠部由里向外排布干爽層、隔水層、吸水層、防水層，防水層由聚氨酯(PU)或熱塑性聚氨酯彈性體(TPU)等材料組成，所述功能層側邊還設置有防漏側條，可以防止使用者動態狀態下，出現血液滲透的情況。

前期市場調查發現，市場上能被普通消費者購買的生理褲褲型、防漏部結構大同小異，更多的生理褲通過改變防滲透層的材料來達到透濕透氣等穿著舒適性。大多由棉織物作為內褲的主體，防漏部用不同的防滲透材料復合棉形成防滲透層，將防滲透材料一側貼合內褲主體縫合，另一側則作為貼膚側，其中防滲透材料以PU、TPU較為常見。

本文對不同防滲透材料進行性能測試，對由其制作而成的生理褲進行實際穿著主觀測評。在多因素影響實驗的情況下控制變量，對比不同防滲透材料制成的生理褲的舒適性和防血液滲透性能，找出較適合作為生理褲防滲透層的材料，以期為消費者選購與研發者開發生理褲提供參考和指導。

1 生理褲防漏層的性能測試

1.1 實驗材料

實驗材料選用與目前市面上所售賣生理褲相似的原料，分別為TPU高透膜(浙江環龍新材料有限公司)、PU透明膜(吳江名門科技材料有限公司)、ePTFE納米纖維微多孔膜(江蘇金由新材料有限公司)，分別復合全棉針織汗布(市場購得)形成3種實驗復合面料(蘇州和辰鑫紡織品有限公司負責復合)。實驗所用女性經血為添加了抗凝血劑的實驗用新鮮血液，后續統一用“經血”描述。

1.2 性能測試

1.2.1 透濕性能測試

采用YG601-II電腦織物透濕儀(寧波紡織儀器廠)和YG(B)606G型紡織品熱阻和濕阻測試儀(溫州市大榮紡織儀器有限公司)，參照GB/T 12704.1—2009《紡織品 織物透濕性試驗方法 第1部分：吸濕法》和GB/T 11048—2018《紡織品生理舒適性穩態條件下熱阻和濕阻的測定(蒸發熱板法)》，對3種不同的防滲透復合面料進行透濕性能測試。

1.2.2 透氣性能測試

采用YG 461E-III全自動透氣率儀(寧波紡織儀器廠)，參照GB/T 5453—1997《紡織品 織物透氣性的測定》，在壓差100 Pa、試驗面積20 cm2的條件下，分別對3種不同的防滲透復合面料的不同部位測定10次以上，取平均值。

1.2.3 防血液滲透實驗

ePTFE、PU、TPU復合面料防血液滲透實驗設計見圖1。如圖所示，在辦公椅“6”上放置1張15cm×10 cm白色紙巾“5”，上面放置1塊45cm×45 cm防血液滲透的復合面料“4”(防滲透層一側向下)。1次月經天數為4～7天，經血量平均約為35mL[6]，女性每天約換4次衛生巾[7]，因此實驗將1次測試的血液劑量定為2 mL。實驗開始時首先在復合面料上滴加經血“3”，并迅速用保鮮膜“2”覆蓋。然后實驗人員“1”坐在經血上部，適當挪動模擬實際生活狀態。15 min后，揭開保鮮膜，觀察血液滲透狀態。

圖1 復合面料防血液滲透實驗示意圖Fig.1 Diagram of anti-blood penetration test of composite fabric

1.3 實驗結果與分析

1.3.1 透濕性分析

面料濕阻Ret值和吸濕法測得的面料透濕率見表1 。GB/T 21295—2014《服裝理化性能的技術要求》中規定，服裝的透濕率要大于2 200 g/(m2·24 h)，各生產單位在此基礎上選擇并適當提高各項技術指標，嚴格把控自身產品質量[8]。從表1可以看出，3種復合面料均達到要求，可以作為生理褲防滲透層面料，此外還能夠看到ePTFE復合面料的透濕率遠高于TPU和PU復合面料的透濕率。

表1 面料濕阻RET值和透濕率Tab.1 Fabric moisture resistance RET value and moisture permeability

GB/T 11048—2018是有關服裝舒適性方面的評價測定標準，通過濕阻來判斷紡織品透濕性能的指標，濕阻值越小，透濕(排汗導濕)性能越好[9]。在FZ/T 73051—2015《熱濕性能針織內衣》中規定，針織內衣的熱阻需要小于等于0.05 (m2·k)/W，透濕指數需要大于等于0.45 ，通過計算得濕阻需要小于等于6.67(m2·Pa)/W。分析表1數據發現，只有ePTFE復合面料符合標準。

綜合2種測試標準，可以得出3種面料中ePTFE復合面料的透濕性能最佳。

1.3.2 透氣性分析

3種面料的透氣率見圖2。由圖示出，ePTFE復合面料的透氣率明顯大于PU復合面料和TPU復合面料。

圖2 3種面料的透氣率Fig.2 Air permeability of the three fabrics

1.3.3 血液滲透情況分析

PU膜和TPU膜是無孔膜，所以血細胞無法透過。ePTFE納米纖維微多孔膜的孔徑一般在0.5～3.0μm之間，孔隙率高達90%[10]，血細胞直徑則在6.0～9.5 μm之間，無法透過ePTFE納米纖維微多孔膜，所以也可達到阻止血液滲透出內褲、污染衣物的目的。

防血液滲透實驗結果為：PU、TPU、ePTFE復合面料三者的防血液滲透能力均良好，沒有發生滲透。

雖然只有ePTFE復合面料符合FZ/T 73051—2015的要求，但目前市場中更多的產品使用的防滲透層為PU復合面料與TPU復合面料，所以后續將繼續分析以這3種面料為防滲透層的生理褲，以對比3種防滲透材料在實際使用中的性能差異。

2 生理褲實際穿著主觀測評

2.1 測評準備

市場采購2款銷量較高的生理褲，分別為“貓人”生理褲和“愛波喜”生理褲，其防滲透層材料分別為PU和TPU復合面料。上海儀徽環保科技有限公司提供1款以ePTFE納米纖維微多孔膜為防滲透層材料的生理褲。以上3種生理褲的褲型結構相同，防漏部設計大致相似，貼膚面料均為純棉材質。對以上3款生理褲進行剪標處理，并將公司提供的生理褲、貓人生理褲和愛波喜生理褲分別編號為1、2、3號。

為對以上3款生理內褲進行研究，征集20名18～24歲在校女大學生作為受試者，受試者基本情況見表2。如表所示，絕大多數受試者的身體質量指數(BMI)和月經量都在正常范圍內。在20名受試者中，有20%的受試者是服裝相關專業，對生理褲穿著的透濕、透氣性能夠提供比較專業的判斷，有45%的受試者曾經使用過生理褲相關產品，能夠更加客觀地評價生理褲的透濕、透氣性。

表2 受試者基本情況Tab.2 Subject’s basic situation

問卷內容見表3，將運動的負擔由低到高分為4個層級，要求受試者用RPE方法(即通過運動時自我感覺的負擔度，自我判斷運動強度)進行運動強度的自我判斷[11]。選用的3款生理褲褲型、結構、貼膚面料基本相同，所以防滲透面料的透濕透氣性能是影響穿著舒適性的最大因素，內衣面料含水量越高,透氣性越差,透濕性越弱[12]。因此針對透濕透氣舒適度設計舒適度5級評價：1—極不舒適，汗液浸濕面料并黏著皮膚的情況；2—很不舒適，略有出汗，有黏膩感；3—略不舒適，有悶熱感；4—比較舒適，稍感面料厚重；5—與穿著普通內褲一樣舒適。

表3 問卷內容Tab.3 Questionnaire content

測評要求每位受試者在生理期期間選擇3天分別穿著提供的3個品牌的生理褲，每個品牌生理褲穿著時間為24 h，并在穿著生理褲當天的一個固定時間點填寫問卷。連續進行共5個周期(6～10月)的主觀測評，累計發放300份問卷，共收集有效問卷286份，后對數據進行統計分析。

2.2 主觀測評結果分析

實驗共收集有效問卷286份，實驗統計數據顯示在穿著生理褲過程中，出現衛生巾滲漏情況的占測評總人次的20.9%(包括經血從衛生巾側面、后面、前面等漏出)。由于普通內褲沒有防漏層，經血漏出衛生巾大概率會滲透過內褲造成衣物污染，但在穿著了生理褲的情況下，血液滲透過生理褲防滲透層并污染衣物的情況只占了總測評人次的1.4%，可見生理褲能夠有效阻止經血滲透內褲、污染衣物事件的發生。對比分析3種生理褲，1號生理褲的穿著舒適性最佳，防血液滲透性能(穿著可靠性)較2號、3號生理褲較差，但仍在正常范圍內。

2.2.1 舒適性分析

①不同受試者的測評結果分析。分析普通受試者和服裝專業受試者對不同生理褲舒適性的評判結果，不同專業受試者對不同生理褲的評價見圖3。由圖可知，服裝相關專業的受試者對于生理褲的舒適性評價差異更大，而普通受試者對于生理褲的評價差異較小，但評價結果的順序一致，舒適性優劣順序為：1號生理褲>2號生理褲>3號生理褲。

圖3 不同專業受試者對不同生理褲的評價Fig.3 Evaluation of different menstrual underwear with differentsubjects

②不同影響因素的分析。通過單因素方差分析研究3種不同生理褲舒適性的影響因素，結果見表4，可見生理褲種類和運動負擔對生理褲舒適性的影響有顯著性差異(P≤0.05)。

通過成對樣本T檢驗進一步分析不同生理褲之間的差異性，生理褲舒適性成對樣本T檢驗結果見表5，可見1號生理褲和3號生理褲的舒適性有顯著差異(P≤0.05)。

表5 生理褲舒適性成對樣本T檢驗結果Tab.5 Paired sample T-test results for the comfort of menstrual underwear

運動負擔對不同生理褲的舒適性影響見圖4。如圖所示，相同運動運動負擔下，1號生理褲的舒適性評價穩定且處于較高水平，2號、3號生理褲的舒適性評價略有不穩定。在穿著同一款生理褲的情況下，運動時感覺越輕松，舒適性評價越高，反之越低。

圖4 運動負擔對不同生理褲的舒適性影響Fig.4 Effect of exercise burden on the comfort of different menstrual underwear

2.2.2 滲透性分析

針對有無滲透的測評結果做單因素方差分析，有無滲透的單因素方差分析結果見表6。可見生理期第幾天對經血有無滲透過生理褲有顯著性差異(P≤0.05)。對于此結果，推測原因是女性在生理期的第2天和第3天經血量較大，最容易發生滲漏，于是經血滲透過生理褲的概率也大大增加。如表6所示，生理褲種類對于經血有無滲透過生理褲有顯著性差異(P≤0.05)。

表6 有無滲透的單因素方差分析結果Tab.6 One-way ANOVA results with and without penetration

針對滲透性能對不同種類的生理褲進行成對樣本T檢驗結果見表7。1號生理褲和2號生理褲之間、1號生理褲與3號生理褲有顯著性差異(P≤0.05)。

表7 有無滲透的成對樣本T檢驗結果Tab.7 T-test results of paired samples with or without penetration

就1號生理褲對2、3號生理褲之間防血液滲透實際穿著測評的顯著性差異，對問卷進一步分析。1、2、3號生理褲分別穿著96、95、95人次，3種生理褲發生血液滲透過生理褲并污染衣物的概率分別為2.08%、1.04%、1.04%，可得出實際穿著測評中3種生理褲的防血液滲透性能優劣順序為：2號生理褲=3號生理褲>1號生理褲。

綜觀整個測評周期中，滲透發生的概率較低，且具體溯源滲透發生時間，發現滲透大都發生于測評的后期，因此推測是生理褲在使用、清洗過程中防滲透層產生了破損，而ePTFE復合膜較PU和TPU復合膜耐水洗性能略差。

3 結 論

本文在多因素影響實驗的情況下控制變量，對比不同防滲透面料生理褲的舒適性和穿著可靠性。首先，在實驗室透濕、透氣性能測試中，膨體聚四氟乙烯(ePTFE)復合面料的透濕、透氣性能高于聚氨酯(PU)復合面料與熱塑性聚氨酯彈性體(TPU)復合面料。實際穿著主觀測評結果也顯示，在運動負擔相同的情況下，ePTFE復合面料材質的生理褲透濕透氣舒適度評價整體較高且穩定，專業相關受試者與普通受試者對其舒適性優劣評價一致。其次，在防血液滲透性能方面，實驗室性能測試結果均為良好,但實際穿著主觀測評中顯示,ePTFE復合面料制成的生理褲防血液滲透性能較PU、TPU復合面料制成的生理褲略差，但在整個測評周期中經血滲透發生的概率較低，即ePTFE復合面料制成的生理褲發生經血滲透的概率仍在正常范圍內。因此，3種防滲透復合面料中，ePTFE材料的綜合性能優于PU和TPU材料，在女性生理褲上具有優良的開發和應用前景。