冲锋衣面料防水透湿指标分析与比较

潘行星

（1 福建省纤维检验局，福建 福州 350026）

（2 福建省纺织产品检测技术重点实验室，福建 福州 350026）

1 前言

随着全民健身运动的兴起以及人们对自然、健康生活方式的追求，户外运动、旅行、野营、各类野外挑战甚至极限运动等日益受到追捧[1]。市面上的冲锋衣产品，某些仅描述防泼水、超防水、透气、透湿的字样，有些标注防水透气指数5000mm（其实质为面料可承载最大5000mmH2O的压力（约50kPa），仅为防水性能指标）字样，令一般消费者摸不着头脑。消费者会误以为仅仅防水性能好，冲锋衣品质就高，实际上并不全面，透湿性能也是一个很重要的指标[2-3]。

冲锋衣面料防水透湿性能表现为水在一定压力下不浸入衣服，但是汗等汽体可以散发到服装外部。防水透湿性能主要通过表面抗湿性、静水压、透湿率指标来评价。其中，静水压即织物抵抗被水渗透的程度；透湿率通常是指规定时间内垂直通过单位面积试样的水蒸气质量，关系到冲锋衣的热湿舒适性。品质优良的冲锋衣可以在防雨防风的同时，将身体运动产生的汗气排出，并不像穿雨衣时有闷热的感觉。目前，纺织品静水压通常采用GB/T 4744-2013《纺织品 防水性能的检测和评价 静水压法》测试[4]，透湿率主要通过吸湿法即GB/T 12704.1-2009《纺织品 织物透湿性试验方法 第1部分：吸湿法》[5]、蒸发法即GB/T 12704.2-2009《纺织品 织物透湿性试验方法 第2部分：蒸发法》[6]测试[7]。

文中以冲锋衣面料为研究对象，研究和分析静水压和透湿率指标，探讨其数据分布，比较透湿率测试方法间的结果差异，阐述了指标间的相互关系。

2 测试数据

以笔者所在的检测机构为例，收集了一定时间内的冲锋衣面料检测样品，共计50个，其中35个样品采用上述方法，进行静水压和透湿率测试，研究不同方法之间的关系，结果见表1。15个样品按照GB/T 32614-2016《户外运动服装 冲锋衣》测试比较样品洗涤前、后的静水压和透湿率变化，结果见表2。

表1 洗涤前静水压和透湿率测试结果

表2 洗涤前、后静水压和透湿率测试结果

3 结果分析

3.1 透湿率、静水压测试结果分布

统计分析上述表1和表2测试数据，结果见表3。

表3 透湿率、静水压分布情况

可见，防水透湿面料倒杯-蒸发法的透湿率基本符合正态分布，≤4000g/（m²·24h）的比例为10.0%，＞ 10000g/（m²·24h）的比例 10.0%，一半以上测试结果集中在5000～9000 g/（m²·24h）。而静水压测试结果相对比较分散，≤30kPa的比例为16.0%，＞170kPa的比例为12.0%，70%以上的测试结果大于70kPa。以GB/T 32614-2016《户外运动服装 冲锋衣》中对冲锋衣面料I级功能性要求而言，即洗涤前透湿率≥5000g/(m²·24h)，静水压≥50kPa，50块面料透湿率合格率为84.0%，静水压合格率为82.0%，合格率基本一致。但静水压指标相对更好，三分之二的样品静水压＞100kPa，远远满足标准要求，这也验证了静水压指标通过在织物表面的涂层处理很容易符合标准要求。将GB/T 4744-2013《纺织品 防水性能的检测和评价 静水压法》及台湾标准CNS 15000-2010《防水透湿纺织品性能评估》[8]对静水压的评价性能列如表4所示。

表4 抗静水压等级和防水性能评价

结合表3和表4发现，台湾标准对防水性能的分级评价比GB/T 4744-2013《纺织品 防水性能的检测和评价 静水压法》更符合实际情况，也更适合消费者选择冲锋衣时的评价参考。通常来说，防水指数在3000mm～5000mm（静水压30kPa～50kPa）可以适合日常天气及城市户外等条件；6000mm～8000mm（静水压60kPa～80kPa）适合于野外或者徒步等活动，10000mm以上（静水压100kPa）可以进行登山、探险等活动。

3.2 透湿率测试方法比较

三种透湿率测试方法所得结果的趋势分布图见图1。可见，三种方法趋势基本相同，吸湿法测试结果介于倒杯-蒸发法和正杯-蒸发法结果之间。倒杯-蒸发法的测试数据分布区间较广，某种程度上能体现产品之间的差异。GB/T 32614-2016《户外运动服装 冲锋衣》采用GB/T 12704.2-2009《纺织品 织物透湿性试验方法 第2部分：蒸发法》 B法即倒杯-蒸发法测试评价透湿率。

图1 三种透湿率测试方法所得结果的趋势分布图

3.3 洗涤前后静水压、透湿率变化

笔者对表2的数据进行分析，可以看出除个别出现升高外，15个样品中13个样品静水压洗后都有降低，很多甚至有显著下降。如13号样品静水压洗后为洗前指标的31.94%。对透湿率指标而言，除5号样品出现下降外，其他14个样品透湿率洗后都有增大的趋势，很多甚至有显著升高。如12号样品透湿率洗后为洗前指标的425.66%。

GB/T 32614-2016《户外运动服装 冲锋衣》规定洗涤方法为按GB/T 8629-2001《纺织品 试验用家庭洗涤和干燥程序》5A洗涤程序洗涤3次，每次洗后悬挂晾干。分析原因为洗涤过程可能影响防水透湿膜及其附着力，使其受到一定损伤。

3.4 各测试指标相关分析

针对表1的测试数据，对三种透湿率测试指标和静水压指标进行相关系数分析，具体见表5。

表5 三种方法透湿率与静水压的相关系数

由表5中相关系数可以看出，静水压指标与三个透湿率指标之间为均为负相关，且为低度线性相关（|r|＜0.4）。透湿率指标的三种测试方法之间本身均存在正相关，且为显著性相关（0.4 ≤ |r|＜0.7）。

根据上述数据的分析结果可知，防水性能和透湿率之间是一个相互矛盾的数据，两者呈现负相关。往往出现产品的防水性能很好（静水压测试结果优异），而透湿性能相对一般的情况（详见表1中1#、4#和24#等样品）。

4 结论及建议

（1）防水透湿面料倒杯-蒸发法的透湿率测试结果基本符合正态分布，呈现中间多两头少的趋势。而其静水压测试结果整体较好，结果分布向右偏移，三分之二的样品静水压指标远大于标准要求。GB/T 4744-2013《纺织品 防水性能的检测和评价 静水压法》对静水压的分级评价相对宽松，不利于消费者选择冲锋衣时作为评价参考。

（2）三种透湿率测试方法趋势基本相同，吸湿法测试结果介于倒杯-蒸发法和正杯蒸发结果之间。倒杯-蒸发法的测试数据分布区间较广，某种程度上能体现产品之间的差异。

（3）静水压洗后都有降低，很多甚至有显著下降。极端情况下，洗后静水压为洗前指标的31.94%。对透湿率指标而言，洗后都有增大的趋势，很多甚至有显著升高。极端情况下，洗后透湿率为洗前指标的425.66%，原因可能为洗涤过程对防水透湿膜及其附着力有一定破坏。

（4）静水压指标与三个透湿率指标之间为均为负相关，且为低度线性相关。静水压和透湿率指标之间有一定相互制约的关系。透湿率指标的三种测试方法之间本身均存在正相关，且为显著性相关。

（5）建议消费者选购冲锋衣时，要同时关注防水和透湿两个指标，并不是防水指数越高就一定越好。