维普资讯 http://www.cqvip.com 功能性纺织品的功能评价方法ｓ标准化现状（二） ￣ｅＯｅＯｅ印染（２Ｏ０．７ Ｎｏ．９ｌ Ｏｏ 功能性纺织品的功能评价方法与标准化现状（二） 谇吴颖，王建平 （上海天祥质量技术服务有限公司，上海２００２３３） 关键词：测试；评价；方法；标准；功能性纺织品 中图分类号：ＴＳ１９７ 文献标识码：Ａ 文章编号：１０００—４０１７（２００７）０９—００４３—０６ ３ 纺织品抗紫外性能的评价方法与标准 Ｊ 到达地球表面的太阳光，其波长范围为２８０—３０ ０００ ｌｕｎ，分 外光源下，以紫外光照射一段时间后，观察光敏染料染色基布 的颜色变化，并以此评价试样的抗紫外线能力。此法利用光敏 别由紫外线（５％）、可见光（５０％）和红外线（４５％）组成。其 中，紫外线由波长较短、强度较大的ｕＶ—Ｂ（２８０—３１５ ｎｉｎ）和波 长较长、能量较低的ｕＶ—Ａ（３１５—４００ ｌｒｌｍ）及波长小于２８０／１／１１ 的ＵＶ—Ｃ组成。紫外线是一种对人类既有利又有害的电磁波， 它有助于人体内维生素Ｄ的合成和钙的吸收，同时还具有杀 菌、消毒的功效，但过量的紫外线会使人体皮肤产生红斑、皮 炎、色素沉积，甚至引起皮肤癌。研究表明，ｕＶ—Ｃ波段的紫外 线对人体的影响较大，但因其绝大部分受到臭氧层和空气介质 的阻隔，而难以到达地面。所以对人类的实际影响不大。Ｌｒｖ—Ｂ 区段的紫外线是导致病理性作用的主要区段，其作用强度一般 为ｕＶ—Ａ区段紫外线的１ ０００倍左右。 近年来，由于工业的发展，消耗臭氧层的化学物质的排放 增多，平流层的臭氧量逐年减少，甚至造成臭氧层空洞，紫外线 对地球的辐照因此增大，人类健康受紫外线的影响也成倍增 加。如何采用衣着或其它防护用品来抵御紫外线的伤害，已成 为人们竞相研究的重点。 使纺织品获得屏蔽或吸收紫外线功能有三种途径：一是设 计特殊的织物组织结构，提高织物对紫外线的阻隔作用；二是 以后整理的方式，赋予织物抗紫外线功能；三是采用具有抗紫 外线功能的纤维材料，生产出具有抗紫外线功能的纺织产品。 抗紫外线纺织产品的抗紫外线作用机理可分为两大类：一 是添加对紫外线有反射作用的紫外线屏蔽剂，如某些金属氧化 物的超细粉体（Ａ１ ０３、ＭｇＯ、ＺｎＯ、ＴｉＯ 、石墨和高岭土等），它们 可对射入的紫外线进行反射和散射，从而对紫外线起屏蔽作 用；另一种是添加对紫外线有强烈吸收作用，并能通过能量转 换减少紫外线透过量的物质，这类物质通常是一些有机化合 物，如水杨酸酯类、金属离子螯合物、二苯甲酮类和苯并类 等，它们通过吸收紫外线而使分子发生能级跃迁，并将之转换 成热能而散失。 纺织品抗紫外线功能的检测可以有多种方式。 ３．１直接照射人体法 在人体皮肤某一区域的相邻部位，分别覆盖抗紫外线织物 和相同材质的非抗紫外线织物，用紫外线直接照射，通过记录 和比较皮肤红斑出现的时间进行评定。该方法简便、快速、直 观，但由于是主观评价，偏差较大，且对受试者也有害。 ３．２变色褪色法 选用光敏染料染色基布，上面覆盖待测试样，置于标准紫 染料的变色或褪色作为判断依据，显然，选择不同的光敏染料 可能得到不同的测试结果，因为不同的光敏染料对不同波长紫 外线的敏感程度不同。 ３．３紫外线强度累计法 利用紫外线照射，将试样放置在紫外线强度累计仪上，在 规定时间后，积分计算透过试样的紫外线光照累计总量，以判 断试样抵御紫外线的能力。这种方法具有科学性和合理性，但 其表征的是总量，无法对试样抵抗不同波长和方向的紫外线辐 射程度作出针对性判断。 ３．４紫外线强度计法 选择特定波长的紫外线照射织物，测定其透过率（透过试 样的紫外线强度与无试样时紫外线辐射强度之比率）。由于特 定波长的紫外线与实际可能遭受的紫外线辐射不同，因此，此 法的设计不尽合理。 ３．５分光光度计法 采用紫外分光光度计作为紫外线辐射源，其辐射出的紫外 线波长分布于整个近紫外波段（２８０—４ＯＯ ａｍ）。利用积分球收 集透过试样的各个方向上的辐射通量，计算紫外线透射比。显 然，透射比越小，试样的抗紫外功能越好。该法由于可以检测 织物在各个不同波长下的透射比，是目前国际上采用较多的通 行测试方法。 目前国际上，在纺织品抗紫外线辐射功能测定方法的标准 化方面已经比较完善。由于臭氧层空洞等问题，澳大利亚和新 西兰对紫外线辐射造成的危害尤为关注，并在１９９６年首先制订 出抗紫外线防护服测试方法标准（ＡＳ／ＮＺＳ ４３９９－－１９９６（紫外防 护面料评估与分类》），此后ＢＳ、ＡＡＴＣＣ、ＥＮ和ＩＳＯ也纷纷推出 相应的标准或标准草案。中国参照欧盟标准草案ｐｒＥＮ １３７５８ 《纺织品日光紫外线防护性能》，制订了新的国家标准ＧＢ／Ｔ １８８３０－－２００２《纺织品防紫外线性能的评定》。上述标准均采 用分光光度计法。 ＧＢ／Ｔ １８８３０－－２００２的基本原理是：用单色或多色ｕＶ射线 辐射试样，收集总的光谱透射射线，测定总的光谱透射比，并计 算试样的ＵＰＦ值。该标准方法采用平行光束照射试样，用一个 积分球收集所有透射光线；也可采用光线半球照射试样，收集 平行的透射光线。 所谓的ＵＰＦ值即紫外线防护系数，是指皮肤无防护时计算 出的紫外线辐射平均效应，与皮肤有织物防护时计算出的紫外 线辐射平均效应之比。ＵＰＦ值是目前国际上采用较多的评价织 维普资讯 http://www.cqvip.com 印染（２ＯＯ７ Ｎｏ．９） Ｗ１ＷＷｏ ｃｄｆｎ．ｃｏｒｎ．Ｃｌｌ ＧＢ／Ｔ ５４５６－－１９９７《纺织品燃烧性能试验垂直方向火焰 蔓延性能的测定》 ＧＢ／Ｔ ８５４５－－１９８８《纺织织物表面燃烧性能的测定》 ＧＢ／Ｔ ８７４６－－１９８８《纺织织物燃烧性能垂直向试样易点 燃性的测定》 物防紫外线性能的指标。ＵＰＦ值越高，织物的抗紫外线性能越 好。由于没有规定使用的条件， Ｆ值可以被用来评价不同织 物防紫外线性能的优劣。该标准还同时引入了透射比Ｔ（Ａ）的 概念，即在波长为Ａ时，透射辐射通量与入射辐射通量之比。 该标准规定：只有当纺织品按该标准规定条件测定，样品的 Ｆ值＞３０，且在３１５—４００ ｎｎａ波长范围内的透射比的算术平 均值Ｔ（ＵＶＡ） ＜５％时，才能称为“防紫外线产品”。 ＧＢ／Ｔ １１０４９－－１９８９《铺地纺织品燃烧性能在室温下片剂 试验》 ＧＢ／Ｔ １４６４４－－１９９３《纺织织物燃烧性能４５。方向燃烧速率 ４纺织品阻燃性能的评价方法与标准¨ｏＪ 绝大部分纺织材料是可燃的，即使经过阻燃整理也难以阻 测定》 ＧＢ／Ｔ １４６４５－－１９９３《纺织织物燃烧性能４５。方向损毁面积 止纤维在火焰中燃烧。但阻燃整理能够不同程度地降低纺织 品的燃烧速度，或使其在离开火源后迅速停止燃烧。因此，阻 燃是一个相对概念。在日常生活中，各种火险隐患无所不在。 为了减少由于纺织品易燃而引起的火灾，降低人员和财产损 失，纺织品燃烧性能的测试受到了世界各国的高度关注。针对 纺织品的不同用途，世界各国制定的阻燃法规也已由飞机内饰 纺织材料、地毯和建筑装潢材料，逐渐扩大到睡衣、沙发套、床 垫和室内装饰物等。英国、美国和日本等国家还以法律形式规 定：妇女、儿童、老年人和残疾人的服装以及睡衣，必须具有阻 燃功能，且必须在产品上标明。中国在这方面的立法和标准化 工作力度也在不断加大。 织物的阻燃性能通常采用两种标准评判：一种是通过测定 织物的燃烧速率来进行评判。即把经过阻燃整理的面料按规 定方法与火焰接触一定时间，然后移去火焰，测定面料继续有 焰燃烧的时问和无焰燃烧的时间，以及面料被损毁的程度。有 焰燃烧的时间和无焰燃烧的时间越短，被损毁的程度越低，面 料的阻燃性能越好；反之，面料的阻燃性能不佳。另一种是通 过测定样品的氧 数（ＬＯＩ，也称极限氧指数）来进行评判。氧 指数是指样品燃烧所需的最低氧气量。氧指数越高说明面料 维持燃烧所需的氧气浓度越高，即表示越难燃烧。该指数可用 在氮、氧混合气体中，样品保持烛状燃烧所需氧气的最小体积 百分数来表示。从理论上讲，纺织材料的氧指数只要大于２１％ （自然界空气中氧气的体积浓度），其在空气中就有自熄性。根 据氧指数的大小，通常将纺织品分为易燃（ＬＯＩ＜２０％）、可燃 （ＬＯＩ＝２０％～２６％）、难燃（ＬＯＩ＝２６％一３４％）和不燃（ＬＯＩ＞ ３５％）四个等级。事实上，几乎所有常规纺织材料（纤维）都属 易燃或可燃的范围。 纺织品燃烧测试方法因原理、设备和目的的不同而呈多样 性。各种测试方法的结果难以相互比较，试验结果仅能在一定 程度上说明试样燃烧性能的优劣。燃烧试验方法主要用来测 试试样的燃烧广度（炭化面积和损毁长度）、续燃时间和阴燃时 间。根据试样与火焰的相对位置，燃烧测试方法可分为垂直 法、倾斜法和水平法。国际上对纺织材料燃烧性能测试方法的 标准化已相当全面和完善，包括ＩＳＯ、ＡＳ＇Ｉ＇Ｍ、ＢＳ、ＪＩＳ在内的国外 先进标准均有１０余项相关的测试方法标准，我国也已制定并 实施了１０多项不同的测试方法标准，如： ＧＢ／Ｔ ５４５４－－１９９７《纺织品燃烧性能试验氧指数法》 ＧＢ／Ｔ ５４５５－－１９９７《纺织品燃烧性能试验垂直法》 和接焰次数测定》 ＦＺ／Ｔ ０１０２８－－１９９３《纺织织物燃烧性能测定水平法》 ＧＢ／Ｔ １７５９１—２００６《阻燃织物》 ＧＢ／Ｔ ２０３９０．１—２００６《纺织品床上用品燃烧性能第１部 分：香烟为点火源的可点燃性试验方法》 ＧＢ／Ｔ ２０３９０．２—２０ｏ６《纺织品床上用品燃烧性能第２部 分：小火焰为点火源的可点燃性试验方法》 我国目前对于服装阻燃性能的测试，主要采用ＧＢ／Ｔ ５４５５－－１９９７（纺织品燃烧性能试验垂直法》。其原理是将一定 尺寸的试样，垂直置于规定的燃烧试验箱中，用规定的火源点 燃１２ ｓ，移去火源，测定试样的续燃时间和阴燃时间；阴燃停止 后，按规定的方法测出损毁长度。该方法可用于服用织物、装 饰织物和帐篷织物等阻燃性能的测定。仔细研究上述标准发 现，我国的纺织品阻燃性能评价方法，以织物的燃烧速率为主 要依据，只有符合标准要求的纺织产品才能被视为阻燃产品。 我国在纺织产品阻燃性能要求的立法或标准化方面已经 走过了多年历程，但在内容上与先进国家仍有一定的差距。因 此，我们应认真吸取国外先进经验，加快完善纺织品燃烧性能 试验方法标准，制定和完善阻燃纺织品的产品标准，加强纺织 品的质量监督检验，推动阻燃纺织产品的发展。 出口欧美和日本的纺织产品都必须达到一定的阻燃性要 求，这源于欧美和日本等工业发达国家都制定有严格的纺织产 品防火安全法规和技术标准。如ＣＰＳＣ １６ ＣＦＲ １６１０为美国防 火安全法规针对衣着类纺织品（一般成衣）的防火标准，但不包 括帽子、手套、鞋子及衬里，此标准是纺织品与成衣防火的最低 要求，适用于所有成人及儿童成衣；ＣＰＳＣ １６ ＣＦＲ １６１５／１６５为 美国防火安全法规针对儿童睡衣防火所制定的更严格的法规， 所有作为儿童睡衣用途之成衣或材料，都必须符合此规范，其 测试必须严格按规定的步骤进行。英国同样也有相应的安全 法规，如１９８５年颁布的睡衣安全法规，要求必须对睡衣进行阻 燃试验，测试方法采用ＢＳ ５７２２／ＢＳ ５４３８。 ５ 纺织品抗静电性能的评价方法与标准¨ 抗静电纺织品在石油、化工、电子、电气和制药等多个工业 领域有广泛的应用，特别是在对防火、防爆和净化等有特殊要 求的工作岗位，其作用更大。纺织品的抗静电功能，通常通过 特殊后整理（涂层、表面金属化处理等），以及使用导电纤维材 料（金属纤维、金属镀层纤维、导电复合纤维等），以纯纺、混纺 维普资讯 http://www.cqvip.com 功能性纺织品的功能评价方法ｓ标准化现状（二） 或交织等方式获得。 应根据面料的不同性质而采用合适的纺织品抗静电性能 印染（２００７ Ｎｏ．９） 按特定方式将工作服与化纤内衣摩擦后脱开，投入法拉第 筒，求得带电量（ｗＣ／件）。此法的测试对象限于服装，但由于 该法对内衣的材质和摩擦手法未作规定，因此缺乏可比性。 ５．５ Ｅ法（工作服摩擦带电量法．与ＧＢ／Ｔ ｌ２０ｌ４一ｌ９８９基本 相同） 评价方法，测试的项目也因此各异。静电测试包括危险静电源 参数测试、材料和制品静电性能检测、易燃易爆物品静电感度 的测试等。表征材料或制品静电性能的主要参数有电阻率、泄 漏电阻、电荷密度和半衰期、摩擦带电电压和半衰期等。纺织 用内衬锦纶或丙纶标准布的滚筒烘干装置（４５ ｒ／ｍｉｎ以 材料静电性能的评价主要有电阻类指标（体积比电阻、质量比 电阻、表面比电阻、泄漏电阻、极间等效电阻等）、静电电压及半 衰期、电荷面密度等指标，以及吸灰试验、吸附金属片试验等简 上），对工作服试样摩擦起电１５ ｍｉｎ，投入法拉第筒测得工作服 带电量（ ｃ／件）。此法适合于服装的摩擦带电量测试。 ５．６ Ｆ法（极间等效电阻法） 织物试样与接地导电胶版良好接触，按规定间距和压力用 易的低精度测试指标。国内外有关纺织品抗静电性能的测试 方法标准已较为齐全，我国目前用于纺织品、服装抗静电性能 测试的国家和行业标准主要有： ＧＢ／Ｔ １２０１４－－１９８９《防静电工作服》 ＧＢ／Ｔ １２７０３－－１９９１《纺织品静电测试方法》 ＦＺ／Ｔ ０１０４２－－１９９６《纺织材料静电性能静电压半衰期的 测定》 ＦＺ／Ｔ ０１０４４－－１９９６《纺织材料静电性能纤维泄漏电阻的 测定》 ＦＺ／Ｔ ０１０５９－－１９９９《织物摩擦静电性吸附测定方法》 ＦＺ／Ｔ ０１ｏ６０～１９９９《织物摩擦带电电荷密度测定方法》 ＦＺ／Ｔ ０１０６１～１９９９《织物摩擦起电电压测定方法》 必须注意的是，同一标准中不同的测试方法，其适用性是 不同的。以ＧＢ／Ｔ １２７０３－－１９９１《纺织品静电测试方法》为例， 该标准提供了６种不同的测试方法，测试的项目和技术条件不 同，适用的产品也不同，所表征的意义也不同。 ５．１ Ａ法（半衰期法，与ＦＺ／Ｔ ０１０４２－－１９９６相同） 用＋１０ ｋｖ高压对置于旋转金属平台上的试样，放电３０ ｓ， 测定感应电压的半衰期（ｓ）。此法可用于评价织物的静电衰减 特性，但含导电纤维的试样，在接地金属平台上的接触状态无 法控制，导电纤维与平台接触良好时电荷快速泄漏，而接触不 良时其衰减速率与普通纺织品类似，同一试样在不同放置条件 下得到的测试结果差异极大。故Ａ法不适合于含导电纤维织 物抗静电性能的评价。 ５．２ Ｂ法（摩擦带电电压法，与ＦＺ／Ｔ ０１０６１－－１９９９基本相同） 将４块试样（２经２纬，４ ｃｍ ｘ ８ ｃｍ）夹置于转鼓上，转鼓以 ４Ｏ０ ｒ／ｍｉｎ的转速与标准布（锦纶或丙纶）摩擦，测试１ｒａｉｎ内试 样的带电电压最大值（Ｖ）。对嵌织导电纤维的织物而言，此法 因试样尺寸过小，导电纤维的分布会随取样位置的不同而产生 很大的差异，故也不适用。 ５．３ Ｃ法（电荷密度法．与ＦＺ／Ｔ ０１０６０－－１９９９基本相同） 试样在规定条件下以特定方式与锦纶标准布摩擦后，用法 拉第筒测得电荷量，根据试样尺寸求得电荷面密度（ｐ￣Ｃ／ｍ ）。 电荷面密度法适合于评价各种织物，包括含导电纤维织物经摩 擦积聚静电的难易程度，所测结果与试样的吸灰程度有较密切 的相关性。该法由于试样与标准布间的摩擦起电通过人工操 作实现，故测试条件的一致性、测试结果的准确性和重现性等 易受操作手法的影响。 ５．４ Ｄ法（脱衣时的衣物带电量法） 专门的电极夹持试样，经短路放电后施加电压，根据电流值求 得极间等效电阻（Ｑ）。含导电纤维织物与导电胶版接触，会引 起暴露导电纤维的局部区域之间短路，难以测得真实的等效电 阻，故也不适用于含导电纤维织物的抗静电性能测试。 除了ＧＢ／Ｔ １２７０３－－１９９１中上述６个适用于不同产品和考 核目标的纺织品抗静电性能测试方法之外，ＦＺ／Ｔ ０１０５９－－１９９９ 还提供了一个测定织物摩擦静电性吸附的方法。该方法将织 物以规定的方法摩擦后吸附于金属斜面，根据吸附时间评价织 物的抗静电性能。此法简便易行，适用于反映服用织物因静电 吸附肢体的程度，但测试结果受操作手法的影响较大。对含导 电纤维的织物试样而言，金属与裸露导电纤维的接触状态的不 确定性，也将导致测试结果不稳定。 综观现有的纺织品静电性能测试国家标准和行业标准，真 正具有实际意义的用于含导电纤维的织物静电性能测试方法， 只有ＧＢ／Ｔ １２７０３－－１９９１和ＦＺ／Ｔ ０１０６０—１９９９中的电荷面密度 法。事实上，现行的各种测试方法所得的纺织品（特别是含导 电纤维的织物）的各个抗静电性能评价指标，相互之间并无良 好的相关性。由于各个评价指标所反映的纺织品抗静电性能， 分别代表了静电的产生、逸散，以及平衡过程中的各个侧面或 某个特定时刻的状态，因此，不能强求在各个指标间找到一定 的关联，而是应建立一套完整的、多侧面的评价体系，以反映纺 织品在不同的测试条件和状态下的抗静电性能及实际使用效 果。有专家建议，对现有的电荷面密度法，应进一步研究和改 进相关的测试技术条件，将人工摩擦改为自动化操作，以进一 步提高测试的精度和重现性。 ６ 纺织品负离子功能的评价方法¨２。 负离子纤维是近年出现并迅速走俏的一种新型功能纤维。 最早证实负离子对人体有益的是德国物理学家菲利普・莱纳 德博士（因研究阴极射线而获得诺贝尔物理学奖）。他认为，在 自然环境中，有益于人体健康的负离子最多的地方是瀑布附 近，飞溅出的水雾汽具有负离子效应。基于这一学说，人们把 在瀑布附近因吸量负离子，而感觉心情舒畅的状态称为 “莱纳德效应（Ｌｅｎａｒｄ Ｅｆｆｅｃｔ）”。近几十年来，科学家们对负离 子的生物效应进行大量的研究，确认空气中的负离子会对人的 情绪、精力和健康产生明显的影响。首先，人处在负离子充沛 的环境中，会觉得空气特别新鲜、情绪特别好；其次，负离子对 某些疾病具有明显的辅助治疗作用，如缓解呼吸道疾病的症 维普资讯 http://www.cqvip.com 印染（２００７ Ｎｏ．９） ＷＷＷｏ ｃｄｆｎ．Ｃ０１１１．Ｃ１１＂ 状、制止疼痛、降低癌症发病率和提高人的免疫力，清洁空气和 杀菌灭毒，改善睡眠质量和防止偏头痛，使氧自由基无毒化、使 体液呈弱碱性，增强人的抵抗力和抑制肿瘤细胞的增长等。研 究还表明，负离子具有明显的降低人体内５－羟色胺（５ＨＴ）含量 的功效。５－羟色胺又称血清素，是一种血管收缩剂，会加速人体 衰老。负离子进人人体后，会降低肠粘膜、松果体和中枢神经 系统内血清素的含量，从而可以延缓衰老。 空气中的负离子主要是以水合离子状态存在的负羟离子 电源、微电流放大器和直流供电电源等部分。根据收集器结构 的不同，空气离子测量仪可分为圆筒式和平板式两种类型。圆 筒式收集器由两个同心圆筒构成，外圆筒为极化极，内圆筒为 收集极。圆筒式收集器存在诸多问题，且测试精度不高。平板 式离子收集器由两块相互平行的极化板和收集板构成。正、负 离子随取样气流进人收集器后，在收集板与极化板之间的电场 作用下，按不同的极性分别向收集板和极化板偏转，把各自携 带的电荷转移在其上。收集板上收集到的电荷通过微电流计 落地，形成一股电流。与此同时，极化板上收集到的电荷则通 （Ｈ ０ 。）、负氢氧离子（ＯＨ。）和负氧离子（０ 。），其中对人体 健康最有益的是水合羟基离子，人们通常称其为负碱性离子。 过极化电源落地，被复合掉，不影响测量。一般情况下，每个空 不同环境中，负离子的浓度存在很大的差别（见表４）。 表４不同环境中负离子含量比较 场所 负离子数量／ 场所 负离子数量／ （￣＇／ｃｍ ） （￣／ｅｒａ ） 森林、瀑布区 ｌＯ Ｏｏｏ一２Ｏ Ｏｏｏ 城市公园 ４０Ｏ一６０ｏ 疗养地 ５ Ｏｏｏ～ｌＯ Ｏｏｏ 街道绿化地带 ２ｏｏ～４００ 乡村 ｌ Ｏｏｏ一５ Ｏｏｏ 城市办公室 ｌ０ｏ 公园 ４００～ｌ Ｏｏｏ 城市居室 ４０～５Ｏ 旷野、郊区 ｌ０ｏ～ｌ Ｏｏｏ 工业净化区 Ｏ 认识到负离子对人体健康的有益作用后，人们试图通过人 工的方式以提高周围环境的负离子含量，以改善生活和工作环 境。人工产生负离子的方法通常有： （１）喷水法，利用莱纳德效应，用高压空气或高压水将水喷 成雾状小水滴，使之撞击某些坚硬的表面，造成水滴的连续破 裂，形成空气正、负离子； （２）电晕放电法，利用电晕法，由电极放电，使空气电离，正 离子被阴极板吸收，而负离子被气流吹出； （３）放射源法，利用辐射剂量较小的放射性物质使空气离 子化； （４）天然矿石法，某些天然矿石在特定条件下，如温度、湿 度、压力的变化和受到低辐射激发时，使空气电离产生负离子。 事实上，在某些大型景观场所，利用喷水法增加负离子浓 度的做法已相当普遍；利用电晕法生产的负离子发生器也已进 人商场、办公室和家庭；放射源法由于安全性评估的有效性，尚 不能为大部分人所接受，而尚未被有效地利用；而天然矿石法 则已被纺织产品普遍采用。 近年来，负离子技术在纺织品上的应用迅速升温，其发展 势头甚至超过以前人们在远红外产品开发中所倾注的热情。 目前，负离子技术在纺织品上的应用主要通过后整理和共混纺 丝制得负离子纤维两种方式。遗憾的是，到目前为止，国内外 尚无针对纺织品负离子性能的测试方法标准，目前采用的测试 方法主要是以空气离子测量仪结合人工手搓的方式进行。即 先用手搓动纺织品一定时间，然后将试样靠近离子测量仪的测 量端口并进行读数。 空气离子测量仪是测量大气中气体离子的专用仪器，可以 测量空气离子的浓度，分辨离子的电荷性，并根据离子的迁移 率差异辨别离子的大小。空气离子测量仪通常采用电容式收 集器来收集空气离子所携带的电荷，并通过一个微电流计测量 这些电荷所形成的电流。除了收集器之外，测量仪还包括极化 气离子只带一个单位的电荷，离子浓度可通过所测得的电流及 取样空气流量换算而获得。 目前，国内外的空气离子测量仪基本上采用平板式电容器 作为离子采集器，其中美国Ａｌｐｈａ Ｌａｂ公司生产的空气离子测 量仪应用最为广泛，其测量精度可达１０个离子／ｃｍ 。但该仪 器由于受环境和人为因素的影响较明显，且读数不太稳定，故 其测试结果的可信度受到质疑。日本Ａｎｄｅｓ公司的ｌｎｔｉｐｒｏ ＩＴＣ－ ４０３Ａ型空气离子测量仪的自动化程度较高，使用方便。国产空 气离子测量仪在技术上已达到国际先进水平，而且获得了静态 法空气离子测量仪的发明专利，不仅在理论上有创新，而且自 动化程度也较高，并在一定程度上克服了平板式离子测量仪的 某些不足。 、 在目前无方法标准可循的情况下，市场上的纺织品负离子 功能测试是根据各自的需要进行的，不同的测试数据之间缺乏 可比性。有些企业为了盲目追求高负离子发生率，有意避开环 境的本底数据，且不与普通织物进行对比测试，使买家或消费 者所得到的测试数据缺乏可信度。此外，现有测试方法中许多 人为因素，使测试结果的重现性大打折扣。因此，建立一套封 闭的、包含负离子激发单元在内的，且自动化程度较高的纺织 品负离子功能测试系统，是纺织品负离子功能测试方法标准化 的发展方向。 ７ 纺织品抗电磁辐射功能的评价方法 电磁辐射已经成为继水、大气、噪声之后的第四大环境污 染源。大量研究表明，电磁辐射对地球生物和人类的危害和影 响，已远远超过了人们对它的认识。常见的电磁辐射从频率上 可以分为：射频电磁场（包括低频、中频、高频和微波）、工频电 磁场和静电场，功率从几瓦到几百乃至上千瓦不等。电磁辐射 对人体的危害主要通过热效应、非热效应和累计效应三种方式 实现。电磁辐射的热效应会引起体温的升高，从而对人体产生 生理影响和抑制、伤害作用。人体细胞和体液大多是极性分 子，在某些频率范围的电磁辐射下会因运动加剧或内摩擦而产 生热。当产热过多并超过人体自身的调温能力时，体温平衡系 统失调，从而引发生理功能紊乱或病变。电磁辐射的非热效应 主要表现在对人体电磁兼容系统的干扰。人体本身是一个电 磁兼容体系，其神经系统的信息传输是以动作电位为传导信号 的，心电、脑电等均为人体内部的电磁场。一旦环境的电磁场 强度高至影响人体内部电磁场的程度，就会引发生理功能的紊 维普资讯 http://www.cqvip.com 功能性纺织品的功能评价方法ｓ标准化现状（二） 乱。如果人体长期处于电磁辐射较高的环境下，所受的干扰超 出了自身的生理调节和修复能力。那么，电磁辐射对人体损害 的累计效应将是不可逆转的，甚至是致命的。电磁辐射对人体 的各种效应在生理上的表现包括：全身的致热反应，使眼睛的 晶状体浑浊而引发白内障，损伤性腺，导致内分泌和中枢神经 系统紊乱，引起植物神经紧张、失调，干扰心脑电流，影响人体 器官机能等。常见的症状包括：头痛、嗜睡、失眠、易激动、乏 力、记忆衰退、反应迟钝、心跳缓慢、血压降低、血红细胞和白细 印染（２００７ Ｎｏ．９） 不同频段的电磁辐射的反射和吸附能力不同，因此，目前采用 的抗电磁辐射性能测试方法有多种，必须根据抗电磁辐射材料 的性质和实际用途，对测试方法加以选择。 抗电磁辐射织物屏蔽效能的测试方法，不同专家有不同的 分类方法，其中比较多的是把其分成远场法、近场法和屏蔽室 法。 （１）远场法主要用于测试抗电磁辐射织物对电磁波远场 （平面波）的屏蔽效能，它包括美国ＡＳＴＭ ＥＳ７同轴传输线法和 胞减少、甲状腺轻度肿大、多汗、毛发脱落和消瘦等。 早期的防电磁辐射或抗电磁干扰研究和产品开发，主要集 美国国家标准局（ＮＢＳ）推荐的法兰同轴法。同轴传输线法是 根据电磁波在同轴传输线内传播的主模是横电磁波的原理，模 中在军事、国防或工业领域，并已取得相当的进展。随着个人 电脑、计算机网络通讯、移动电话、视听设备和微波炉等电子技 术的日益普及，电磁辐射对人们健康和生命安全的影响日益凸 现。在日常工作和生活中，采取积极的措施，强化对电磁辐射 的防护已成为热门话题，而开发和使用具有抗电磁辐射功能的 纺织品则是最简便、有效的手段之一。 抗电磁辐射纺织品的开发，模拟了常规电磁屏蔽材料的工 作原理，即以金属隔离的原理来控制电磁干扰由一个区域向另 一个区域的感应和辐射传播，而这种隔离是通过电磁屏蔽材料 对入射电磁辐射的反射或吸收实现的。抗电磁辐射纺织产品 的开发主要有三种途径：一是采用金属或导电纤维与其它纤维 混纺或交织。目前，大部分抗电磁辐射纺织产品是以这种方式 制备的。其作用机理以反射为主，具有一定的抗电磁辐射效 果。二是采用含导电材料（某些金属及其盐类和炭黑等）的涂 层剂，对织物进行涂层加工。此类抗电磁辐射纺织材料具有一 定的功效，且加工简便，但织物的服用性能较差。三是利用金 属溅射、真空金属镀膜、电镀或化学镀的技术，对织物进行涂层 加工，使织物表面形成一层导电膜，从而具有良好的抗电磁辐 射功能。但其成本较高，且耐久性差。 到目前为止，国内外尚无统一针对抗电磁辐射纺织产品功 能评价的测试方法和标准，市场上大量的抗电磁辐射纺织产 品，基本上都沿用一些常规电磁屏蔽材料的性能测试方法。通 常，抗电磁辐射产品可以用反射率 、透过率 、吸收率Ａ和屏 蔽效能ＳＥ（Ｓｈｉｅｌｄｉｎｇ Ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｎｅｓｓ）来评价织物抗电磁辐射的效 果，其中最普遍采用的是屏蔽效能ＳＥ。ＳＥ的定义为：空间某点 上未加屏蔽时的电场强度 （或磁场强度风或功率 ），与加 屏蔽之后该点的电场强度Ｅ。（或磁场强度日。或功率 ）的比 值的对数。 ＳＥ（ｄＢ）＝２Ｏ ［Ｅｏ／Ｅ１］ ＝２Ｏ ［风／Ｈ。］ ＝１０ ｌｇ［ ／ １］ ＳＥ越高，表明材料的屏蔽效能越好。研究表明，在低频时， 材料的屏蔽效能主要取决于反射。电磁波反射与材料表面阻 抗有关，材料的导电性能越好，反射就越强，屏蔽效能就越高。 在高频时，屏蔽效能主要取决于电磁波在材料内部传播时的吸 收损耗，它与材料的厚度、电导率和磁导率有关。 电磁辐射由不同波长和频率的多种类型电磁波形成的，其 频段范围从３ Ｈｚ到３×１０ Ｈｚ不等。由于抗电磁辐射材料对 拟自由空间远场的传输过程，对抗电磁辐射织物进行平面波的 测定。该方法的优点是快速、简便，测试过程中能量损失小，测 试的动态范围较宽（可达８Ｏ ｄＢ），适用的频率为３Ｏ一 １ ５００ ＭＨｚ。被测材料的厚度可以从很薄至１０ ｍｍ的均匀织物。 但由于受材料与同轴传输装置的接触阻抗的影响，测试的重复 性较差。法兰同轴法在原理上与同轴传输线法类似，且改进了 样品与同轴线的连接，使其接触阻抗减小，极大地改善了测试 的重现性，但该法对试样厚度的要求≤５ ｍｍ。 （２）近场法主要用于测试抗电磁辐射织物对电磁波近场 （磁场为主）的屏蔽效能，其代表性的方法包括ＡＳＴＭ ＥＳ７双盒 法和改良的ＭＩＬ ＳＴＤ２８５法。所谓双盒法即采用两个屏蔽盒， 各内置一个小天线来发射和接收电磁辐射功率。不加试样时 接收天线收到的功率为Ｐ０，加上试样后接收到的功率为Ｐ。，则 屏蔽效能为： 阳（ｄＢ）＝１０ ｌｇ［Ｐ０／Ｐ ］ 此法设备简单，测试方便，但精度不够高，重现性不理想。 另外，该法的频率为１—３０ ＭＨｚ，试样厚度要求≤４ ｍｍ，动态范 围５Ｏ ｄＢ。改良的ＭＩＬ ＳＴＤ２８５法则在双盒法的基础上，对装置 作了改进，使测试结果能较好地反映材料对近场的屏蔽效能。 但该法对测试时的操作精度要求较高，且测试结果受操作精度 的影响较大。 （３）屏蔽室法（又称微波暗室法） 其原理是测试有和无试 样阻挡时，接收信号装置测得的场强和功率值之差，即为屏蔽 效能。此法测试结果可信度较高，但也受试样与屏蔽室连接处 电磁泄漏的影响。该法设备昂贵，测试频率／＞３０ ＭＨｚ，样品的 厚度要求也较为宽松。相对而言，对于在日常生活中使用的抗 电磁辐射纺织品的屏蔽效能评价，屏蔽室法更为合适。 ８ 纺织品吸湿排汗功能评价方法与标准 吸湿排汗产品的兴起可追溯到２Ｏ世纪７Ｏ年代。通常，人 在剧烈运动时才会明显感受到大量汗液的排出。但事实上，即 使在一般的环境状态下，人体也需借助不问断的“无感蒸泄”来 释放新陈代谢所产生的热量和水汽，以维持体温的恒定。与皮 肤近距离接触的纺织服装，将体表的热量和水汽向外界传送， 所经过的“吸湿（Ａｂｓｏｒｂｅｎｃｙ）一传导（Ｗｉｃｋｉｎｇ）一蒸发（Ｅｖａｐｏｍ． ｔｉｏｎ）”一连串过程，不仅构成了纺织服装吸湿排汗功能的核心， 也是目前所有纺织品吸湿排汗功能检测方法发展的基础。 天然纤维由于其特定的超分子结构和表面形态，一般都具 ４７ 维普资讯 http://www.cqvip.com 印染（２００７ Ｎｏ．９） ｗ ｃｄｔ＇ｎ．ｃｏｓ．ｃｎ 有良好的吸湿排汗功能；而大部分合成纤维具有疏水特性和光 滑的表面形态，难以承担人体所需要的吸湿排汗功能。赋予合 成纤维纺织品吸湿排汗功能，可从以下几方面着手： （１）对纤维原料进行化学结构改性，以改善其吸湿性； 取宠之嫌；二是某些功能的评价缺乏科学有效的测试方法，加 之又从不同的侧面展开，相关性较差，消费者往往得不到准确 的信息，对产品功能的信心就随之下降；三是大量使用化学品， 缺乏足够的安全性评估，使功能纺织品的生态安全风险增大。 在科学技术飞速发展的今天，功能性纺织品的出现和迅速 （２）通过纤维材料的物理形态结构改性，使之借助毛细管 效应以改善其吸湿和导湿性能，如中空、沟槽、异形截面、表面 微孔和细旦化等纤维差别化技术的运用； （３）通过合理的织物组织结构设计，增加吸湿排汗功效； （４）采用适当的后整理技术（包括涂层整理加工），赋予织 发展，对改造传统产业和调整产品结构具有积极的意义。同时 满足了消费者对纺织品某些特殊功能的需求。为保持功能性 纺织品的健康发展，研究科学有效的评价方法和加快功能性纺 织品的标准化测试方法进程已成当务之急。∞ 物良好的吸湿排汗功能。 纺织品吸湿排汗功能的检测技术与其设计原理和所采用 的加工工艺紧密关联。目前，国内外尚无可以涵盖所有不同种 类的吸湿排汗纺织品的单一方法或标准，采用的一些方法包 括： （１）吸湿性测定从固定高度将水滴滴落到平坦的测试样 表面上，测量其被试样吸收所需的时间（ｓ）。水滴被吸收所用 的时间越短，则表示试样的吸湿效果越好。此测定方法的对应 标准有美国的ＡＡＴＣＣ ７９。 （２）传导性测试测试样品分经纬向取样，垂直悬挂使试 样下端浸入水中，放置一定时间后，记录试样因毛细管作用爬 升的水线高度。在相同时间内，爬升越高，即试样对湿度的传 导性能越好。国际上采用较多的此类标准有日本的ＪＩＳ Ｌ １０９６ ８．２６、ＪＩＳ Ｌ １０１８ ８．３６和ＪＩＳ Ｌ １９０７。 （３）蒸发即透湿性（ＷａｔｅｒＶａｐｏｕｒＰｅｒｍｅａｂｉｌｉｔｙｗＶＰ ｏｒＷａｔｅｒ Ｖａｐｏｕｒ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ｗＶＴ）测试 吸湿排汗产品除了吸湿与传 导功能外，还应具有较高的透湿性能，以形成完整的吸湿排汗 效果。纺织品透湿功能测试的基本原理是：在固定的试样面积 上，给予一定量水，监测水量与时间的变化关系，并换算为蒸发 率（ｇ／ｍ ／ｈ），即单位时间内单位面积里湿气的透过量。显然， 在相同时间内，蒸发率越高透湿功能越好。对应的国外标准有 英国的ＢＳ ７２０９、美国的ＡＳＴＭ Ｅ９６和日本的ＪＩＳ Ｌ １０９９。 事实上。这里所谓的“透湿”，指的是在特定环境下，纺织品 湿气透过量的多寡。这里的“湿气”，并不等同于人眼可见的汗 液。一般而言，人体的湿气是伴随新陈代谢的产热而来，并由 体表透过衣服排放到外界空气中。若衣服的透湿效果不佳，体 表所产生的水汽在一段时间后，会慢慢凝结成水珠，聚集在体 表与衣服之间，从而使人产生闷热（湿）或湿冷的感觉，直接影 响舒适感。一般，具有防水效果的外衣，或经过涂层（Ｃｏａｔｉｎｇ） 或复合（Ｌａｍｉｎａｔｉｏｎ）加工的纺织品，常会被要求具有透湿功能。 因为这类纺织品经加工处理后，所使用的涂层或贴膜可能会造 成组织孔隙变小，甚至使湿气无法顺利通过。因此，为兼顾穿 着时的舒适性，透湿功能也必须一起考核。 ９ 结语 除上述提到的功能性纺织品外，具有拒油防水、防沾污、易 去污等功能的纺织品也比较畅销，并且一些新的功能还在不断 地被开发。综观功能性纺织品的开发历程，人们褒贬不～，主 要的焦点有三：一是某些功能的开发脱离了实际需要，有哗众 ４８ 参考文献： ［１］姜怀，等．生态纺织的构建与评价［Ｍ］．上海：东华大学出版社， ２ＯＯ６． ［２］ＦＺ／Ｔ ６４０１０－－２０００，远红外纺织品［Ｓ］． ［３］王建平．抗菌纤维与抗菌剂体系［Ｊ］．合成纤维，２００３，３２（２）：１０一 ｌ４，（３）：５—９． ［４］ＦＺ／Ｔ ７３０２３－－２００６，抗菌针织品［Ｓ］． ［５］计芬芬，刘晨．两种纺织品抗菌测试标准的比较［Ｊ］．合成纤维， ２００５，３５（１）：１８—１９． ［６］ 郑字英，等．国家标准《纺织品抗菌性能的评价第１部分：吸收 法》编制说明．２００６． ［７］ 徐璐，等．国家标准《纺织品抗菌性能的评价第２部分：琼脂平 皿扩散法》编制说明．２００６． ［８］吴军玲，崔淑玲．防紫外纺织品的性能检测［Ｊ］．印染，２００５，３１ （５）：４１—４３． ［９］ＧＢ／Ｔ １８８３０－－２００２，纺织品防紫外线性能的评定［Ｓ］． ［１Ｏ］吴坚，等．家用纺织品检测手册［Ｍ］．北京：中国纺织出版社， ２００４． ［１１］佚 名．我国纺织品静电性能的测试［ＥＢ／ＯＬ］．ｈｔｔｐ：／／ｗ￣ｖ． ｎｔ３１５．ｅｏｍ．２００６一ｌＯ一２６． ［１２］公佩虎，等．负离子纺织品及其测试进展［Ｊ］．上海纺织科技， ２００５，３３（１Ｏ）：３１—３３． ［１３］孙润军，等．服装用纺织品防电磁辐射测试方法的研讨［Ｊ］．西安 工程科技学院学报，２００３，１７（２）：１００—１０３． ［１４］张燕，田风．微波屏蔽纺织品研究［Ｒ］．北京 第三届功能性 纺织品及纳米技术应用研讨会，２００３． 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