崔小英

［通标标准技术服务（上海）有限公司，上海200233］

0 引言

随着社会生活水平的日益提高，消费者对纺织品的舒适性越来越关注。透气性和透湿性是衡量纺织品使用舒适度的两个重要性能指标。其中，透气性是指空气通过织物的性能，透湿性是指水蒸气通过织物的性能。从国内外标准看来，产品的透气性用透气率来表征，透湿性用透湿率或湿阻来表征。一般来说，在温热环境下，消费者希望纺织品具有较好的透气透湿性。若服装透气透湿性差，人体体表的汗液不易散发出去，会使人感觉闷热不适，床上用品透气透湿性差还会影响人的睡眠质量。此外，在有风的寒冷环境下，消费者还希望服装产品具有一定的防风性。为研究纺织品的透湿透气性，本文对国内外纺织品的透气性和透湿性的测试及评价方法进行了对比分析。

1 透气透湿性测试标准

1.1 透气性

透气性测试广泛用于家纺、服装、口罩、空气过滤材料、气囊、降落伞、帆、帐篷、遮阳蓬、真空吸尘器袋等产品的透气性评价。目前，纺织品透气性的测试方法主要有GB/T 5453—1997《纺织品织物透气性的测试》（以下简称GB/T 5453）、ISO 9237—1995《纺织品织物透气性的测试》（以下简称ISO 9237）和ASTM D737-18《纺织织物透气性的测试》，三个标准中测试产品透气性的试验条件和结果表征存在差异，详见表1。三个标准所用纺织品透气性的测试原理基本一致，均测定空气气流透过织物的流量。将样品在指定温湿度的恒温恒湿环境下调湿平衡一定时间，并在此环境中进行测试，将试样平整、无折皱地夹持在规定面积的透气仪夹具上（避免夹具处漏气），启动仪器，使空气气流通过试样，调节空气流量达到指定压降值，测出一定时间内垂直通过指定试样面积的气流流量，计算出透气率。透气率测试结果越大，表明产品透气性越好。透气性测试适用于机织物、针织物、非织造布和其它纺织制品。

1.2 透湿性

透湿性测试主要用于服装和家纺产品的透湿性评价。常见的纺织品透湿性测试方法主要有干燥剂吸湿法和水蒸发法测试产品的透湿率及蒸发热板法测试湿阻，详见表2。透湿率是指在试样两面保持规定的温湿度条件，在规定时间内垂直通过单位面积试样的水蒸气质量，单位为g/(m2·24 h)。GB/T 12704.1—2009《纺织品织物透湿性试验方法第1部分：吸湿法》（以下简称GB/T 12704.1）和ASTM E96/E96M-16《材料的水蒸气渗透性标准试验方法》（以下简称ASTM E96/E96M-16）的程序A、C、E均采用干燥剂吸湿法测试透湿率。GB/T 12704.2—2009《纺织品织物透湿性试验方法 第2部分：蒸发法》（以下简称GB/T 12704.2）方法A和ASTM E96/E96M-16的程序B、D均采用水蒸发法（正杯法）测试透湿率，GB/T 12704.2方法B和ASTM E96/E96M-16的程序B、W均采用水蒸发法（倒杯法）测试透湿率。上述国标和美标测试产品透湿性的原理基本一致，但在试验箱温湿度、风速、试样尺寸、试样与水面或干燥剂距离等方面的要求各有不同。透湿率测试结果越大，表明产品的透湿性越好。湿阻是指试样两面的水蒸气压力差与垂直通过试样的单位面积蒸发热流量之比，单位为㎡·Pa/W。GB/T 11048—2018《纺织品生理舒适性稳态条件下热阻和湿阻的测定（蒸发热板法）》（以下简称GB/T 11048）和ISO 11092∶2014《纺织品 生理舒适性稳态条件下热阻和湿阻的测定（蒸发热板法）》（以下简称ISO 11092）测试湿阻的原理和方法基本一致，且产品的湿阻测试结果越小，表明产品的透湿性越好。吸湿法和蒸发法透湿性测试适用于厚度≤10 mm的片状织物，而蒸发热板法测试热阻适用于各类织物及其制品。

表1 纺织品透气性测试比较

表2 纺织品透湿性测试比较

2 国内标准对透气透湿性的要求

2.1 服装类产品对透气透湿性的要求

对产品的透气透湿性要求随服装种类的不同而有所不同，详见表3。在国内标准中，对纺织品防风性能有要求的标准仅有FZ/T 81010—2018《风衣》（以下简称GB/T 81010）和GB/T 29869—2013《针织专业运动装通用技术要求》（以下简称GB/T 29869）两个标准。其中，GB/T 29869是针对针织专业运动装的通用技术要求，并不是常规服用产品标准，且GB/T 29869规定明示防风透湿性的产品需要水洗前和水洗10次后均满足透气率和透湿率要求；FZ/T 81010是一个常规服装产品标准，对明示防风性能的风衣产品要求水洗前和水洗3次后透气率≤50 mm/s，并按照GB/T 5453标准方法进行透气性测试，对试验面积、压降和气流方向均进行了规定，但对测试部位及多层产品是否应叠加后进行测试未明确。此外，标准对产品的透气率要求只规定了最大值，未规定最小值，这意味着透气率非常小或几乎不透气的产品也是满足要求的；标准对产品的防风性和透湿性都有指标规定，但两者是并列关系，若防风性和透湿性只明示其一，则两者无需同时满足，企业可根据产品特性和需求选择。

表3 不同类服装透气透湿性要求

涤（锦）纶防水透湿雨衣面料产品标准FZ/T 14023—2012《涤（锦）纶防水透湿雨衣面料》（以下简称FZ/T 14023）规定了产品的透气率和透湿性指标，而雨披雨衣产品标准QB/T 4999—2016《日用防雨品雨披雨衣》对产品的透气率和透湿性却无要求。美标的ASTM D7017-2014《雨衣和各种用途的防水涂层面料性能规范标准》对产品的透气率和透湿性未作要求，GB/T 23330—2009《服装防雨性能要求》和欧标的EN 343:2003+A1:2007《防雨防护服标准》对透气性也未作要求，但规定了三个级别湿阻指标，即：1级湿阻＞40（m2·Pa/W），20（m2·Pa/W）＜ 2级湿阻≤40（m2·Pa/W），3级湿阻≤20（m2·Pa/W），测试方法分别为GB/T 11048和ISO 11092，多层产品按组合测试，且湿阻越小的产品，透湿性越差，因而连续穿着时间不宜过长。若企业要对雨衣类产品的透气率和透湿性制定质量控制指标，可以参考FZ/T 14023、GB/T23330、EN343和FZ/T 81010标准中对透气率和透湿性的规定执行。

保暖内衣非絮片型产品标准FZ/T 73022—2012《针织保暖内衣》要求考核产品主要面料的透气率和保温率，规定透气率≥180 mm/s。总而言之，产品既要保暖性好，又要透气性好。FZ/T 73016—2013《针织保暖内衣絮片型》则删除了旧版透气率的考核，改为考核含絮片部分的透湿率和保温率，按整体结构叠加测试。

GB/T 14272—2011《羽绒服装》和FZ/T 73053—2015《针织羽绒服装》均要求里料不得使用不透气的织物和薄膜，但对技术指标未进行量化，且未规定使用透气性设备进行检测，该规定难以得到有效执行。

2.2 床上用品对透气性的要求

国内羽绒羽毛床上用品在满足防钻绒性指标的同时，还对织物的透气性进行了规定（见表4），并要求透气性按GB/T 5453标准方法进行检测，要求户外野营型睡袋壳透气率≥2 mm/s，其它羽绒羽毛床上用品的透气率≥5 mm/s。表4中4个羽绒羽毛床上用品产品标准对产品的透湿性均无要求，而欧美的羽绒羽毛床上用品标准对透湿性也无要求。

2.3 影响纺织品透气透湿性的因素

从织物结构来看，织物组织、面密度、厚度和织物的层数都会对产品的透气透湿性产生影响。从织物后整理来看，涂层整理、层压工艺会降低织物的透气透湿性，影响织物的透气透湿性；对覆膜产品，膜的性能和覆膜工艺都会影响产品的透气透湿性。从服装成品来看，服装面料、里料、胆料、填充物会影响产品整体的透气透湿性。据朱国权、倪冰选、陈丹妮等人的研究表明：一般情况下，随着织物透气性能变大，透湿性相应也变大，但是变化幅度远小于透气性；对于透气性差别很大的样品，其透湿性差别不一定大；涂层/覆膜织物的透气性很小，但依旧具有一定的透湿性[1]。

表4 床上用品对透气性的要求

3 结论

若对纺织品的防风、透气和透湿性能有明确规定的，则应按产品标准执行；若未规定相关产品标准，企业又需进行性能评价时，建议企业应根据产品特征和实际用途进行选择。由于对于纺织品透湿性测试评价和试验方法众多，所用试验设备和测试方法均有差异，因而所得结果之间并无直接联系。在标准制修订时，除了规定合理的检测项目和技术指标之外，还应将试验方法（包括取样部位、试验参数、测试面等）明确规定，利于检测机构及贸易相关方对标准的正确理解，有利于标准的有效执行。

柔性沸石棉纤维材料可秒变止血救生衣

为了解决紧急救生止血的问题，浙江大学化学系范杰教授课题组采用原位微载技术将介孔单晶菱沸石结合到棉纤维表面，制备了一种柔性沸石棉纤维复合物。该止血材料具备高效的止血性能和可靠的安全性。近日，这项研究被国际知名期刊《自然·通讯》在线发表，论文第一作者为浙江大学化学系博士生余丽莎，通信作者为浙江大学化学系范杰教授、浙江工业大学化工学院朱艺涵教授。范杰教授对沸石的组成和表面结构进行改造与升级，制得止血效果优良且放热温和（伤口温度＜45℃）的沸石止血剂。该止血剂在2019年年初已获得II类医疗器械注册证和生产许可证，其紧急止血救生衣有望于2019年8月份问世。此外，柔性沸石棉纤维材料还可制成止血毛巾、止血纱布等多种产品，成为户外运动、极限运动、赛车等特殊人群的保护装备，也可以作为急救装备，在战争、交通、地震等意外事故中发挥作用。

大量研究和应用表明，在重度出血情况下，沸石类的无机止血材料是最有效的。国外使用的A型沸石止血剂在战争中拯救了上千名士兵的生命，但该产品在使用过程中遇水或血液会放出大量的热，伤口局部温度超过90℃，导致皮肤灼伤和影响伤口愈合，这是困扰该国多年的难题。

由于现有的沸石止血剂是坚硬的无机粉体材料，容易黏附在伤口，不利于伤口清创，因此，如何将坚硬的无机粉体止血剂变成柔性、安全、便捷止血材料，成为新的挑战。棉纤维吸水性好，成本低，可编制成适用于不同伤口形状的止血织物，因此棉纤维是沸石生长理想的载体。此外，课题组发现，在微孔沸石中引入介孔，通过增加沸石的孔径、中断沸石的微孔骨架并减少扩散长度有利于促进血液中水分子的更快吸收和扩散。沿着这样的设计思路，经过两年的探索，范杰团队由此开发了一种原位微载技术，将介孔菱沸石生长到棉纤维表面，并使得棉纤维与沸石通过化学键紧密结合。该材料完美地保留了沸石的物理化学性质和稳定性，同时通过中断骨架来产生介孔，从而大大增强物质的吸附，更有利于止血。该止血材料的外观与手感与普通的纤维几乎没有区别，具有良好的柔软性，并且沸石与棉纤维结合非常牢固。

有着救命神器之称的作战纱布，是一种浸渍高岭土的无机止血材料，但这种纱布遇水或血液后，活性成分高岭土很容易脱落，存在较大的安全隐患。范教授团队研发的“紧密结合的”沸石纤维复合物不怕水洗，也不怕水冲，甚至超声波振荡0.5 h后也未分离。在非常挑战性的猪颈动脉致死模型试验中，用作战纱布在伤口按压10 min仍然血流不止，而沸石纤维复合物纱布在伤口按压5 min就可成功止血，且使用过程中无放热效应。在造成人员受伤大出血的突发事故现场往往缺乏现成的有效止血材料，范杰认为，把沸石纤维做成止血衣穿在身上是最保险的救援方式，可实现随时随地的紧急止血救援。