冲锋衣防水透湿功能评价方法研究

楼陈钰

(浙江方圆检测集团股份有限公司，杭州　310013)



冲锋衣防水透湿功能评价方法研究

楼陈钰

(浙江方圆检测集团股份有限公司，杭州310013)

摘要：研究了冲锋衣防水、透湿性能的评价方法，并对市场上的冲锋衣进行了实测分析，结果表明：冲锋衣防水、透湿性能可按GB/T21295—2014测试和评价；冲锋衣产品鱼龙混杂，多数不具备防水透湿功能；邦迪斯门淋雨法适用于评价织物的动态拒水性，并与耐静水压、表面沾水等级正向相关；覆膜产品透湿性能好于涂层产品。

关键词：冲锋衣；防水；透湿；评价

0　引　言

冲锋衣(technical jacket)是集防水、透湿性能于一体的功能性纺织品[1]，在服用过程中，雨水不能浸入织物，而人体散发的汗液可以水蒸气的形式通过织物传导到外界，从而避免在人体上积聚冷凝，保持服装的干爽性和舒适性。它必须满足透湿量大于出汗量，能迅速吸收并向外扩散冷凝水的条件，在国内市场上属于一个相对新型的服装种类。随着人们生活水平的提高，对纺织品功能性要求越来越高，冲锋衣已逐渐成为户外运动的标准装备,得到了蓬勃的发展，随之而来的对其防水、透湿等功能性检测，已成为行业关注的焦点问题。

陈益人等[2]研究并比较了几种常用的测试静水压的方法，认为Mullen测试方法适用于测试涂层或层压防水透湿织物的防水性，而静压头方法更适用于测试防水性能稍低的织物。邓燕[3]研究了国际上常用的5种织物透湿测试方法，并对其测试条件、测试结果及其相关性进行了对比，结果表明应根据产品实际用途选择测试方法，以使测试数据具有实用意义。章辉等[4]对比了国内外织物透湿性能的试验方法及相关标准，通过试验分析了透湿性试验方法国家标准中存在的问题与不足，为完善织物透湿性试验方法的国家标准提出了建议。

但是目前国内尚无冲锋衣的国家标准，也缺乏对冲锋衣防水、透湿等功能的判定依据，冲锋衣产品大多参照单夹服装的产品标准考核。标准的缺位和功能性评价的缺失造成冲锋衣市场处于一种鱼龙混杂，混乱不堪的状态，而且多数冲锋衣没有明确的防水、透湿的功能性标识，以次充好的现象时有发生，这不仅给消费者带来困惑，也给市场的监管带来了难度。为了帮助消费者正确选购冲锋衣，同时规范冲锋衣行业，提升产品质量整体水平，笔者对冲锋衣在不同使用情况下的防水性、不同人体活动状态下的透湿性能的测试方法和评定指标进行了研究，并对市场上的冲锋衣进行了实测分析，对冲锋衣防水、透湿性能的评价方法进行初步研究，为冲锋衣国家标准的制定提供一定的借鉴。

1　冲锋衣功能性评价

1.1静态防水性能

静态防水性能是指织物抵抗被水润湿和渗透的性能。它是冲锋衣最主要的功能，能有效阻止雨雪的入侵，使水分子不能渗透织物，避免人体感到潮湿和寒冷。纺织品通过表面拒水整理，即可达到防水和拒水的功能。一般通过耐静水压性能和沾水等级等参数来表征。

耐静水压性能以织物承受的静水压来表示织物抵抗液态水渗透的能力，可量化为在规定的试验条件下，对织物的一个面施加一个持续上升的水压，直到另一面出现3处渗水点时的压力值，测试标准为GB/T4744—2013《纺织品 防水性能的检测和评价 静水压法》[5]，抗静水压等级和防水性能评价见表1。沾水等级是指织物表面抵抗被水润湿的程度，用一定量的水喷淋试样，通过试样外观与沾水现象描述及图片的比较，确定织物的沾水等级，测试标准为GB/T4745—2012《纺织品 防水性能的检测和评价 沾水法》[6]，沾水等级和防水性能评价见表2。

表1抗静水压等级和防水性能评价

抗静水压等级/级静水压值P/kPa防水性能评价0P<4抗静水压性能差14≤P<13213≤P<20具有抗静水压性能320≤P<35具有较好的抗静水压性能435≤P<50550≤P具有优异的抗静水压性能

注：等级基于水压上升速率6.0kPa/min得出。

表2沾水等级和防水性能评价

沾水等级/级防水性能评价01不具有抗沾湿性能1～22抗沾湿性能差2～3抗沾湿性能较差3具有抗沾湿性能3～4具有较好的抗沾湿性能4具有很好的抗沾湿性能4～55具有优异的抗沾湿性能

1.2动态防水性能

动态防水性能是指织物经受一定时间一定压力的水持续冲击的防水性能，适用于评价织物在运动状态下经受阵雨的拒水性。测试标准为GB/T 14577—1993《织物拒水性测定 邦迪斯门淋雨法》[7]。由于冲锋衣遮风挡雨的特性，要求满足在不同气象条件下均能够有效地阻挡雨水霜雪和雾气入侵的穿着需要，所以有必要考察不同气象条件下冲锋衣的防水性能。表3是不同气象条件下水蒸气和水滴的大小[8]，邦迪斯门淋雨法可以模拟不同气象条件的雨滴大小和雨量，观察经过一定的时间后试样的水渍形态并测定试样吸收的水量。但是标准没有给出防水性能的评价指标。

1.3透湿性能

透湿性能是指人体散发的汗液以水蒸气的形式通过织物传导到外界，从而避免汗液积聚冷凝在人体与织物之间的能力。人体与服装间存在“微气候区”，如果人体蒸发的汗气不能排出织物外，那么就会提高微气候区的水蒸气含量，导致其相对湿度增加，甚至会导致汗气冷凝，从而使穿着者感到闷热潮湿不舒服。所以透湿率是表征冲锋衣舒适性的重要指标，可量化为在试样两面保持规定的温湿度条件下，规定时间内垂直通过单位面积试样的水蒸气质量，以g/(m2·24h)为单位[9]，测试标准为GB/T 12704.1—2009[9]和GB/T 12704.2—2009[10]，GB/T 21294—2014《服装理化性能的检验方法》[11]规定了对成品透湿率的测试方法，涂层产品按GB/T 12704.1—2009测试，覆膜产品按GB/T 12704.2—2009的方法A测试，二种方法均采用(a)组试样条件。但是这二个标准均未给出透湿性能评价参数。

表3不同气象条件下水蒸气和水滴的大小

气象状态水蒸气分子雾轻雾毛毛雨小雨中雨大雨暴雨水分子直径/μm0.00042020040090020003000～40006000～10000

人体在不同运动条件的下散热量和排汗量如表4[12]所示，人体经剧烈运动后的出汗量约为2200～2500g/(m2·24h)左右，所以冲锋衣面料的透湿量应大于2200g/(m2·24h)。

表4不同运动条件下人体的散热量和排汗量

运动状态释放热量/(kJ/m2·h)不同温度条件下人体排汗量/(g/m2·24h)0℃10℃20℃坐210290320430爬407430520720水平步行5885806601010中劳动924101013301730重劳动1260103019902880

1.4冲锋衣功能性评价技术要求

GB/T 21295—2014《服装理化性能的技术要求》[13]给出了功能性服装防水、透湿性能的技术要求，具体见表5。只有耐静水压性能、拒水性能和透湿率均符合表5技术要求，冲锋衣才具备防水、透湿的功能。

表5GB/T 21295—2014《服装理化性能的技术要求》对防水透湿功能性的技术要求

性能指标防雨功能防暴雨功能耐静水压性能/kPa≥13≥35拒水性能/级≥4透湿率/(g/(m2·24h))≥2200

2　试验与结果讨论

2.1样品

10个批次冲锋衣抽样样品，具体见表6。

2.2试验方法

静水压：按GB/T 4744—2013《纺织品 防水性能的检测和评价 静水压法》方法测定；

沾水等级：按GB/T 4745—2012《纺织品 防水性能的检测和评价 沾水法》方法测定；

动态防水等级：按GB/T 14577—93《织物拒水性测定 邦迪斯门淋雨法》方法测定；

透湿量：按GB/T 21294—2014《服装理化性能的检验方法》规定，涂层产品按GB/T 12704.1—2009测试，覆膜产品按GB/T 12704.2—2009方法A测试[13],但是由于2个测试标准的方法和环境条件不同，为了测试数据的可比性，统一按GB/T 12704.1—2009(a)组试样条件测定。

2.3试验设备

YG(B)812D型织物静水压测试仪、4921型淋水仪、邦迪斯门淋雨仪、YG(L)216织物透湿量仪。

2.4结果与讨论

10种冲锋衣面料防水、透湿性能指标测试结果见表7。

表6冲锋衣样品参数

样品编号颜色聚酯纤维含量/%处理方式厚度/mm接缝处是否压胶1灰褐色100覆膜产品0.56是2蓝色100涂层产品0.25否3紫罗兰色100涂层产品0.32是4湖蓝色100涂层产品0.37是5黑色100涂层产品0.21否6湖蓝色100涂层产品0.27否7褐色100涂层产品0.33否8草绿色100覆膜产品0.48是9灰色100覆膜产品0.43否10黑色100涂层产品0.36否

表7冲锋衣面料功能性指标测试结果

样品编号静水压/kPa表面沾水等级/级受淋面拒水级数/级吸水率/%透湿率/(g/(m2·24h))147.44～551.583.51×10328.74312.625.64×102311.4446.262.09×103423.6442.462.94×10351.83321.763.32×10266.54314.284.25×10273.33318.421.86×102837.84～552.143.38×103912.8445.362.35×103102.83319.522.07×102

2.4.1耐静水压性能

耐静水压性能各样品差距较大，如1#和5#样品，8#和10#样品，最大差26倍，其中1#、4#和8#样品的耐静水压性能较好，符合表5规定，其余试样的耐静水压都在13kPa以下，不符合《服装理化性能的技术要求》防雨性能技术要求，合格率仅为30%(防雨)和20%(防暴雨)。

2.4.2表面沾水等级

70%试样的表面沾水等级(沾水法)符合要求，表明抽样冲锋衣表面经过处理，对水的润湿有良好的抵抗能力，以1#和8#样品为最佳。整体上这些冲锋衣表面沾水能力差异不显著。

2.4.3动态防水性能

受淋面拒水级数和吸水率是表征织物动态防水性能的参数，GB/T21295—2014对此没有提及，但是这两个参数和静水压及表面沾水等级呈正向相关性，由表7可以发现，静水压性能、表面沾水等级和透湿率较好的样品，受淋面拒水级数和吸水率参数也较好。

2.4.4透湿率

从透湿性测试结果可以看出：大部分样品的透湿率明显小于GB/T21295—2014规定的2200g/(m2·24h)，合格率为40%，1#和8#样品的透湿率较好，覆膜产品透湿性能好于涂层产品。

2.4.5接缝处防水性能

为了防止雨水顺着冲锋衣接缝渗入衣服内部，所以多数冲锋衣在接缝位置用压胶进行密封。因此考察冲锋衣接缝处防水性能也十分重要，但是由于接缝处面积较小，无法满足现有标准的测试条件，所以现阶段无法对其防水性能进行表征和评价，但是冲锋衣接缝处是否压胶成为评定其防水性能好坏的充分条件。

2.4.6综合评定

综合评定，只有1#、4#和8#样品防水、透湿性能符合要求，所抽样品冲锋衣防水、透湿性能合格率只有30%。

3　结　语

冲锋衣已逐渐成为户外运动的标准装备，但是与之匹配的标准的制订工作相对滞后，国家标准或行业标准至今未出台，这不仅难以保障消费者的利益，也给市场的监管带来了难度。因此及时制定冲锋衣国家标准，建立并完善冲锋衣功能性检测认证工作是目前的当务之急。本文对冲锋衣防水、透湿性能的测试方法和评定指标进行了研究，并对市场上的冲锋衣进行了实测分析，以期对冲锋衣防水、透湿性能的评价方法进行初步研究，为冲锋衣国家标准的制定提供一定的借鉴。

参考文献：

[1] 陈福明.挡风防雨透气的冲锋衣[J].化工管理，2013(11)：97-99.

[2] 陈益人，陈小燕.防水透湿织物耐静水压测试方法比较[J].上海纺织科技，2005(8)：4-7.

[3] 邓燕.织物透湿测试方法比较[J].印染，2004(23)：38-41.

[4] 章辉，计伟.织物透湿性试验方法及标准分析[J].纺织标准与质量，2008(6)：27-31.

[5] GB/T 4744—2013纺织品 防水性能的检测和评价 静水压法[S].北京：中国标准出版社，2013.

[6] GB/T4745—2012纺织品 防水性能的检测和评价 沾水法[S].北京：中国标准出版社，2013.

[7] GB/T 14577—1993织物拒水性测定 邦迪斯门淋雨法[S].北京：中国标准出版社，1994.

[8] 裘愉发. 防水透湿纺织品[J].上海丝绸，2010(3)：3-7.

[9] GB/T12704.1—2009纺织品 织物透湿性试验方法 第1部分：吸湿法[S].北京：中国标准出版社，2010.

[10] GB/T12704.2—2009纺织品 织物透湿性试验方法 第2部分：蒸发法[S].北京：中国标准出版社，2010.

[11] GB/T21294—2014服装理化性能的检验方法[S].北京：中国标准出版社，2014.

[12] 刘雍，马敬安.防水透湿织物的研究现状及发展趋势[J].北京纺织，2004(5)：37-40.

[13] GB/T21295—2014服装理化性能的技术要求[S].北京：中国标准出版社，2014.

(责任编辑：陈和榜)

收稿日期：2015-04-10

作者简介：楼陈钰(1980-)，男，杭州人，硕士，主要从事纺织品理化检测与标准方面的研究。

中图分类号：TS197.4

文献标志码：A

文章编号：1009-265X(2016)01-0037-04

Research on Waterproof and Moisture Permeability Evaluation Method of Technical Jacket

LOUChenyu

(Zhejiang Fangyuan Test Group Co., Ltd., Hangzhou 310013, China)

Abstract：In this paper, the waterproof and moisture permeability evaluation method of Technical Jacket was studied. The products of technical jacket on the market were tested and analyzed as wel1. The results show that the waterproof and moisture permeability of technical jacket can be tested and evaluated according to GB/T21295—2014; most of technical jackets have no waterproof and moisture permeability; dynamic water repellency of technical jacket can be tested and evaluated by Bundesmann rain-shower test, and positively related to hydrostatic pressure and surface water retaining level. Film products of moisture permeability are better than coating products.

Key words：technical jacket; waterproof; moisture permeability; evaluation