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户外面料产品性能测试项目和品质标准
2018年10月10日19:55
信息来源:网络

  户外运动从国外传到中国已有十余年时间,已渐成流行趋势,户外服装在中国的发展蒸蒸日上,市场份额占有率越来越高,一些年轻白领和收入较高群体选择越来越具有功能性和穿着舒适性的服装,因此户外功能性服装就应运而生。
  什么叫功能?意思就是事物或方法所发挥的有利作用,功能服装,就是把服装所具备的功能最大限度的发挥出来,让人们体验功能服装所具有的特性,让人们走出家门,享受户外生活。

  当然户外功能服装因其加工工艺的复杂,导致其价格的昂贵,知名品牌如COLUMBIA(哥伦比亚)、THE NORTH FACE(TNF 北面)一件户外服装价值上千元或数千元。为什么这么贵?其树立品牌文化经过几十年的积淀、宣传、演绎及品质的追求,形成品牌自身的价值;我作为近四年来专业做户外面料技术员,在长三角有品质管控严格著称,操作过NIKE(耐克)、COLUMBIA(哥伦比亚)、THE NORTH FACE(TNF 北面)、REI等知名品牌,以自己的经验积累与驴友们分析户外运动服装面料料的品质及功能性测试指标要求(服装做工除外)。

  户外面料分为两种,一种是户外运动面料制作的服装,此类面料主要以登山服、滑雪服、冲锋衣为主,风格粗犷,手感硬挺,对产品性能要求非常高,适用探险和恶劣环境下使用,对人具有起到保护的作用(国外大牌对此要求非常严格,必须让设在上海的国际权威测试机构如ITS  SGS等测试,国内外中低档品牌无此详细要求)。
  另外一种是户外休闲面料制作的服装,其定义就是走出家门外就是户外活动,此类布料以休闲时尚为主,讲究做工精细,手感柔软,穿着舒适,适用于旅游、野外活动等等。

  从理论上讲:人在户外舒适环境:32±2℃,相对湿度:40%-60%。当人在运动时,体内转化成热能,体温上升,产生汗液,需通过服装面料排放出去;当人在寒冷环境下,需要服装保暖御寒作用,不使身体热能流失。户外功能服装就是起如此作用。

  怎样判断户外服装的品质和功能,其含义主要是体现在纺织面料功能上,功能包括以下测试:缩水率、接缝滑移、拉长强度、撕裂强力、PH值、防水度、耐水压、透湿度、雨淋、光照、水渍、汗渍、摩擦、机洗等等物理性能指标。
  这些户外面料加工工艺比常规面料复杂,涉及加工环节多,并且拥有防水、防风、透湿、耐水压、保暖、排汗、防紫外线等多种功能,因此在纺织面料生产过程中控制品质是十分关键。
  下面我介绍户外服装的产品性能指标和国际知名品牌所要求的测试标准。与户外面料同行业相互交流学习,不足之处敬请指点!
  名词解释:
  ITS:Intertek Testing Services,简称ITS,是世界上规模最大的工业与消费产品检验公司之一,总部位于英国,全球领先质量测试和安全服务机构。(中国总部设在上海)。

  SGS:通标标准技术服务有限公司,总部位于瑞士,创建于1878年,是全球检验、鉴定、测试及认证服务的领导者和创新者,也是公认的品质与诚信的全球基准。(中国总部设在上海)。

  一、户外运动面料:一般由尼龙、涤纶等化纤面料经后加工:防水、压光、干湿法涂层、贴膜复合等各种工艺,具有防水、防风、透湿、透气、保暖、耐水压、抗紫外线等各种功能性面料。如何实现这些功能呢?功能就是指后加工的多道工艺来实现纺织面料所具有的产品性能,后加工涉及环节特别多,如何做好这些户外面料,首先要从源头抓起,源头就是纺织印染厂。

  1、纺织

  (1)纱线:纱线品质的好坏决定面料的品质、强力的好坏决定面料撕裂的品质。(化纤面料纱支用D来代表,表示旦尼尔数,国际上常用于表示化学纤维及天然丝的细度;撕裂:通过测试纱强力越好,耐磨性耐穿性更好,在野外环境更能保护人体的作用)。

  (2)纺织:纱线在纺织机械织造成坯布过程中,调好机台,减少坯布横档、断经断纬、破洞、扣路等瑕疵情况。

  2、印染

  印染厂染色时颜色必须在接受范围内,且不能有阴阳色,布面品质合格,另外就是讲重要的物理性能测试:

  (1)、手感:要求柔软,户外运动面料手感都有些偏硬,目前开发出新产品手感改善,但户外休闲面料要求更柔软些。

  (2)、纬斜:美标测试 ASTM D3882 染色布要求是有效幅宽≤3%为A级品,色织格子布和印花布要求是有效幅宽≤2%为A级品。(纬斜如果超过美标范围易导致服装水洗后变形扭曲、格子布印花布格形不对称,不美观)。

  (3)、密度:美标测试 ASTM D3775 要求经纬向密度≤±3%为A级品。

  (4)、克重:美标测试 ASTM D3776,要求±3%内为A级品。

  (5)、PH值:美标测试 AATCC-81 要求4.5-7.5 (人体偏弱酸性,所以规定值为弱酸性范围适合人体,如果呈碱性,则皮肤易受刺激干燥不舒服)。

  (6)、撕裂强力:美标测试 ASTM D1424, 根据不同品种面料具体要求(撕裂用公斤KG、磅LB、牛顿N表示其布面经纬向测试数值,撕裂好坏,影响到服装的耐磨耐穿性)。

  (7)、拉长强度:美标测试 ASTM D5034,根据不同品种面料具体要求(用公斤KG、磅LB、牛顿N表示其布面经纬向测试数值,拉长强度好坏,影响到服装的耐磨耐穿性)。

  (8)、接缝滑移:美标测试 ASTM D434,根据不同品种面料具体要求(用MM表示其测试数值,接缝强度的好坏,影响到服装拼缝的滑移)。

  (9)、缩水率:美标测试 AATCC-135  要求经纬向≤±3%为A级品,(缩水率若超出3%,影响到服装穿着水洗后几次的尺寸大小变形)。

  (10)、摩擦色牢度:美标测试 AATCC-8 要求:干磨4级,湿磨4级。(此要求服装面料褪色程度)。

  (11)、汗渍色牢度:美标测试 AATCC-15   要求:变色4级,沾色4级。(此要求通过棉、尼龙、涤纶、羊毛、晴纶、醋脂等布块测试看变色、沾色评判等级)。

  (12)、日晒牢度:美标测试 AATCC-16E  要求:特定灯管20小时照射4级,40小时照射3级(主要是耐阳光照射,一般穿着户外服装在滑雪、登山户外运动上防止阳光照射不易变色,若遇险情,其醒目的服装颜色,等待救援方便)。

  (13)、机洗色牢度:美标测试 AATCC-61-2A  要求:变色4级,沾色4级。(此要求通过棉、尼龙、涤纶、羊毛、晴纶、醋脂等布块测试看变色、沾色评判等级)。

  (14)、水渍色牢度:美标测试 AATCC-107  要求:变色4级,沾色4级。(此要求通过棉、尼龙、涤纶、羊毛、晴纶、醋脂等布块测试看变色、沾色评判等级)。

  备注:AATCC: (American Association of Textile Chemists and Colorists,简称AATCC) 美国纺织化学师与印染师协会标准,是辨别与分析纺织品的色牢度、物理性能和生物性能的非官方机构。ASTM:(American Society for Testing and Materials,简称ASTMM)美国材料与试验协会标准。

  色牢度:表示织物面料的颜色牢度,最高为5级,最低为1级,评判沾色和变色色差等级是用American Grey Card Standards(美标灰卡)。

  国外知名品牌Columbia(哥伦比亚) 和The North Face(TNF 北面)、REI等等主要采用以上14个美标要求数据做为测试标准。但有些颜色敏感度和染料无法克服的自身缺陷及技术难关,有些指标达到标准还是有一定难度或无法实现(包括全球最先进的德士达、汽巴、克莱恩等染料商也有部分染料无法达到上述部分测试标准,往往需要染料商出具报告给客户确认)。部分含偶氮染料致癌作用的染料和甲醇超标的化工产品明确禁用,有害物质会在最后面一章节里讲解。

  国内外户外服装中低档品牌对此要求不高或不详细,甚至这些品牌不完全清楚物理性能指标高低对人体保护的重要性,当然品质要求的好坏跟价格也有很大的关系。

   二、纺织面料后加工

  纺织面料后加工包括干法涂层、湿法涂层、贴膜复合(含点贴和转移贴两种)等工艺流程,这几种加工过程中需添加很多化工产品来完成户外面料的功能性,但化工产品有其一定有害物质,所以从印染到后加工必须规定有害物质控制一定范围对人体是无害的,使用化工产品必须是环保型材料,有害物质在最后面一章专门讲解一些知名品牌对化学有害物质的限制值和拒绝使用的材料。

  1、干法涂层

  纺织面料经过以上测试合格后,从染厂送布到涂层厂,进行面料PU聚氨脂干法涂层,把具有各种防水、透气、透湿功能的涂层剂,经机械作用把聚氨脂加粘合剂固定在织物表面上,使织物表面孔隙被涂层剂封闭或减小到一定程度,从而得到防水性。织物透气性透湿性则通过涂层上经过特殊方法形成的微孔结构或涂层剂中的亲水基团与水分子作用,借助氢键和其它分子间力,在高湿度一侧吸附水分子,后传递到低温度一侧解析的作用来获得其功能性。

  干法涂层具有环保性,胶面可有白色、银色、透明、黑色等等;

  干法涂层工艺:来布检验合格---接布---打成大卷装---上防水---压光---打底胶---涂层---烘干---定型---成品检验---包装。

  整个干法涂层工艺完成后,要测试以下物理性能。

  (1)、防水:美标测试AATCC-22   洗前100分(5级),水洗10次后90分(4级),水洗20次80分(3级)。

  (洗前5级为最高,洗20次后仍能达到3级,此测试结果值非常高,国外知名品牌都是此要求。此防水标准可称超泼水,也可防污,防水浓度有普通防水、中防水、高防水(又称超泼水),还有一种叫特氟龙TEFLON,也是防水的一种)。

  (2)、撕裂强力:经过干法涂层多道工艺,特别是压光,必将导致织物撕裂强力下降很多,则减弱服装耐磨性耐损性,如果不能满足同品种的撕裂要求,加工过程中考虑添加抗撕裂剂,提升面料的撕裂强力,当然此抗撕裂是环保材料。

  (3)、涂层均匀度:面料涂层,是把PU胶放在布面,用刮刀均匀刮在布面上,定型完成后,可用取克重机在布面左中右各取一块称克重,便得知左中右的数值是否合格。

  (4)、雨淋:美标测试 AATCC-35,此测试用布固定位置,滴水淋在织物表面,一般为<1g为合格品。

  (5)、耐水压:美标测试标准 AATCC-127 日标测试JIS-L 1092B,耐水压用mmH2O表示,国外知名品牌在5000mm指标或以上较多(5次洗后测),国内外中低档品牌普遍要求3000mm以内(洗前测)。

  (国外知名品牌测试是常用水洗5次后测试,国内外中低档品牌都是测水洗前的。耐水压洗前测试值很容易达到,但洗几次后就会下降很多,从专业角度上讲,测试最好是5次测,这样耐水压比较好,否则只重洗前测,做成服装穿在身上后,多次洗后耐水压下降很厉害,防水性能就差,且容易脱胶或起泡)。

  (6)透湿度:两种杯法测试

  正杯法:美标ASTM E-96 A、C、E;日标JIS L-1099 A1;

  倒杯法:美标 ASTM-E96,日标测试 JIS-L 1099B1;

  透湿度用g/m2/24hours表示,国外知名品牌在5000g或以上较多,国内外中低档品牌普遍要求3000g以内。(知名品牌测试及其他品牌是洗前测试,透湿度经多次洗后值会慢慢上升的)。

  (7)、胶面剥度牢度:美标AATCC-135测试,连续水洗24小时不脱离。

  备注:以上是干法涂层工艺要求,经过防水、涂层后,染厂14个物理性能测试指标大部分会提升半级以上,主要下降的是撕裂,经后加工处理可提升。干法涂层目前常做指标比较好的洗后5次测试,耐水压和透湿度洗后测试在5000mm/5000g,若不考虑洗后测,耐水压洗前也能做到8000-10000mm,透湿度提高不了,国外知名品牌都测洗后指标,国内绝大部分品牌测洗前指标。

  目前欧洲一公司在中国干法涂层厂最高可做到欧标ISO测试耐水压和透湿度10000 mm /10000g,但其加工非常昂贵,很少有户外品牌客户能接受此价格。

  但干法涂层胶面因其身缺陷较多,如胶条、漏胶、胶粒、手感、胶面克重等各种瑕疵,湿法涂层优点较多,越来越有取代干法涂层的趋势。

  名词解释:

  JIS:(Japanese Industrial Standards)日本工业标准的简称,由日本工业标准调查会组织制定和审议。

  防水:是指织物表面上了一层防水,形成较强防雨水、雪水渗透能力,起到保护的作用(对暴雨、大雨除外)。

  耐水压:也叫静水压,是指单位面积承受水压强力,在标准实验室条件下,用蒸馏水往织物喷淋,并记录水压最大值,如耐水压5000mm,即单位面积最大可承受5m压力而不会发生渗漏。

  透湿度:指在一定的标准实验室条件下,使试样的两侧形成一特定的湿度差,水蒸气通过试样进入干燥的一侧,通过测定透湿杯重量随时间的变化量,从而求出试样的水蒸气透过率等参数。

  户外面料产品性能测试项目和品质标准(下)!

  2、湿法涂层

  湿法与干法涂层的区别在于打底胶和涂层过水槽,在水的作用下凝固其胶面,其它物理测试标准与其一致。湿法涂层经机械作用把聚氨脂加粘合剂固定在织物表面上,具有环保性,胶面可成白色、银色、透明、黑色等等;

  湿法涂层工艺:来布检验合格---接布---打成大卷装---上防水---压光---打底胶---过水槽---涂层---过水槽---烘干---定型---成品检验---包装。(目前还可以在胶面做印花)。

  湿法涂层工艺完成后,要测试以下物理性能。

  (1)、防水:美标测试AATCC-22   洗前100分(5级),水洗10次后90分(4级),水洗20次后80分(3级)。

  (2)、撕裂强力:经过干法涂层多道工艺,特别是压光,必将导致撕裂强力下降很多,则减弱服装耐磨性耐损性,如果不能满足同品种的撕裂要求,加工过程中考虑添加抗撕裂剂,提升面料的撕裂强力,当然此抗撕裂是环保材料。

  (3)、涂层均匀度:面料涂层,是把PU胶放在布面,用刮刀均匀,可用取克重机在布面左中右各取一块称克重,便得知左中右的数值是否合格。

  (4)、雨淋:美标测试 AATCC-35,此测试用布固定位置,滴水淋在织物表面,一般为<1g为合格品。

  (5)、耐水压:美标测试标准 AATCC-127 日标测试JIS-L 1092B,耐水压用mmH2O表示。

  (6)透湿度:杯法:美标ASTM E-96 A、C、E;日标JIS L-1099 A1;倒杯法:美标 ASTM-E96,日标测试 JIS-L 1099B1;透湿度用g/m2/24hours表示。

  (7)、胶面剥度牢度:美标AATCC-135测试,连续水洗24小时不脱离。

  备注:湿法涂层测试测试标准干法是一致的,只是工艺略有不同。经过防水、涂层后,染厂14个物理性能测试指标大部分会提升半级以上,主要下降的是撕裂,经后加工处理可提升。

  湿法涂层目前指标比较稳定的5次水洗后耐水压、透湿度分别为5000mm/5000g,如果不考虑洗后测,耐水压洗前也能做到8000mm。

  湿法涂层因其PU胶面问题非常少,手感较干法柔软些,越来越流行的趋势。

  干湿法涂层面料的功能是具备防水、透湿之功能,就是外面的雨水、雪水进不来,里面的汗气、湿气通过织物排出去。具有超强的挡风、防水、透气性能,能保持人体在户外运动或休闲时的干爽和舒适。

  3、贴膜复合

  贴膜复合有三种:点贴、转移贴、全贴。

  (1)、点贴:通过机械作用把粘合剂跟织物和膜复合在一起,此种方法做高端最常用的做法。加工方法有TPFE、TPU等,具备防水、防风、透湿等功能主要体现在膜上,具备低、中、高透膜通过机械作用和织物复合,中、高透膜采用低温(控制100℃以内)热溶胶复合,这样不会破坏膜的功能性,加工出成品具备高数值的防水、耐水压、透湿度等性能指标。膜有透明膜、雾膜、彩色膜等等系列。

  目前耐水压、透湿度最高稳定指标在20000 mm/20000g,不过现在听说Gore-Tex公司膜最高耐水压能做到40000mm的指标。

  复合:有单贴、有两层半贴、三层贴等多种方法:

  单贴:织物直接和膜复合;

  两层半贴:一种说法,在织物直接复合膜面做印花或者其它工艺。

  三层贴:表面为织物、中间为膜、底布为针织摇粒绒(又称抓绒布)或其它各种针织梭织底布,三层复合。此种复合布最具备保暖功能。

  工艺流程:来布检验合格---接布---打成大卷装---上防水---压光(弹力布不压光)---上膜贴合---烘干---定型---成品检验---包装。(分自动贴膜机和手工贴膜机)。

  点贴工艺完成后,要测试以下物理性能。

 A、防水:美标测试AATCC-22   洗前100分(5级),水洗10次后90分(4级),水洗20次80分(3级)。

  B、撕裂强力:经过压光工艺,导致撕裂强力下降很多,则减弱服装耐磨性耐损性,如果不能满足同品种的撕裂要求,考虑染厂时撕裂通过测试。

  C、雨淋:美标测试 AATCC-35,此测试用布固定位置,滴水淋在织物表面,一般为<1g为合格品。

  D、耐水压:美标测试标准 AATCC-127 日标测试JIS-L 1092B,耐水压用mmH2O表示,品牌一般常规要求5000mm至20000mm(据说GORE-TEX膜耐水压最高已达到40000 mm)。

  E、透湿度:两种杯法测试

  正杯法:美标ASTM E-96 A、C、E;日标JIS L-1099 A1;

  倒杯法:美标 ASTM-E96,日标测试 JIS-L 1099B1;

  透湿度用g/m2/24hours表示,国内外品牌一般常规要求5000mm至20000mm;

  F、膜面剥度牢度:美标AATCC-135测试,连续水洗24小时不脱离。

  备注:在长三角点贴技术最好的是日本企业、然后是台湾企业、最后是国内企业。据我经常与贴膜复合负责技术人员沟通了解:膜分低、中、高透膜,意思是不同品种的膜含功能数值不一样,如高透膜在10000mm以上,膜本身已经含有这些功能数值,就是加工过程中控制流程,防止膜所含的功能被破坏,在一定条件下低温贴合,膜所具备的功能仍然保持原有的数值和略微下降一点。

  国内工厂加工往往采用高温复合,胶水在高温下粘合度更强,这样易导致膜本身的功能数值大部分被破坏,所贴出来的功能指标很低,另外易产生气味。

  Gore-Tex公司起步早,在户外行业起领头作用,产品性能确实优于其他公司,但这些年来其广告的宣传推广和吹捧,造就了Gore-Tex神话。

  Gore-Tex膜昂贵的价格,除了一些国外大品牌和国内一线品牌如探路者极少顶级系列用Gore-Tex膜,为自己品牌做宣传外,一般绝大多数品牌公司都不会用此膜,确实是价格太昂贵了,同样做出来的户外服装价格也非常贵,有多少户外服装品牌能用的起Gore-Tex膜?也许每个品牌只用一点点,并不会用高指标的膜,搭上Gore-Tex的名气推广自己。

从整个户外服装行业来看,依然涂层面料为最多。

  (2)、转移贴膜:把粘合剂涂在PU膜上转移贴在离心纸上,再通过离心纸面的PU膜与织物从复合机上高温(一般控制在150℃以下)复合在一起。

  一般是单贴:织物直接和膜复合;

  工艺流程:来布检验合格---接布---打成大卷装---上防水---压光(弹力布不压光)---上膜贴合---烘干---定型---成品检验---包装。(分自动贴膜机和手工贴膜机)。

  大货成品完成后,进行以下测试:

  A、防水:美标测试AATCC-22   洗前100分(5级),水洗10次后90分(4级),水洗20次80分(3级)。

  B、撕裂强力:经过压光工艺,导致撕裂强力下降很多,则减弱服装耐磨性耐损性,如果不能满足同品种的撕裂要求,考虑染厂时撕裂通过测试。

  C、雨淋:美标测试 AATCC-35,此测试用布固定位置,滴水淋在织物表面,一般为<1g为合格品。

  D、耐水压:美标测试标准 AATCC-127 日标测试JIS-L 1092B,耐水压用mmH2O表示,一般常规要求5000mm至20000mm;

  E、透湿度:两种杯法测试

  正杯法:美标ASTM E-96 A、C、E;日标JIS L-1099 A1;

  倒杯法:美标 ASTM-E96,日标测试 JIS-L 1099B1;

  透湿度用g/m2/24hours表示,一般常规要求5000mm至15000mm;

  F、膜面剥度牢度:美标AATCC-135测试,连续水洗24小时不脱离。

  (3)、全贴

  全贴:直接高温把织物和膜和底布复合在一起,这样的方法在浙江绍兴、萧山、海宁、吴江盛泽比较常见,但此种方法是国内中低端户外品牌采用的加工模式,此贴法的结果是具有耐水压、透湿的膜破坏非常厉害,甚至膜都烂了,但剥离牢度好,然而面料的功能性下降非常厉害。

  此方法加工的工厂也较多,但气味重、甲醛超标、不环保,国内中低档品牌采用此加工方式是对消费者极不负责任的。

  不建议用此类加工方法。

  建议品牌客户使用环保合格的工厂,这是对最终顾客提供具有品质保证的产品。

  三、有害物质限制清单和产品安全

  什么叫有害物质?有害物质指人类在生产条件下或日常生活中所接触的,能引起疾病或使健康状况下降的纺织面料有害物质。用现代方法可以检测机体与这种物质的接触量,也能检测到这种物质对人体或对下一代的不良影响。

  在户外服装行业,有害物质产生的来源有两方面:

  1、     纺织面料方面:

  (1)、天然纤维含有残留的重金属、杀虫剂成份;

  (2)、化学纤维(绝大部分户外面料用化学纤维加工而成)含有甲醛成份;

  (3)、含偶氮致癌性染料;

  (4)、含有甲醛、重金属性质的化工助剂产品;

  2、辅料方面:

  (1)、纽扣、拉链含重金属有害物质;

  (2)、其它装饰配件含重金属和甲醛有害物质;

  下面介绍一些国外著名户外品牌对有害物质限制和产品安全性值

  1、底材铅含量<100 ppm(百万分之一百,解读为1000g重量的物品,铅含量低于100mg);

  2、油漆和涂料<90 ppm;

  3、镉<75 ppm;

  4、不可含有铬VI;

  5、甲醛<75 ppm(成人服装);<20 ppm(儿童服装);

  6、邻苯二甲酸盐(酯)<0.1%;

  7、不可含有聚氯乙烯;

  8、不可含有偶氮性致癌性染料;

  9、各个国家标准禁用的有害物质;

  10、ITS、SGS等第三方测试认证;

  通过这些有害物质限制或禁用,必须要求染厂、涂层贴膜等户外加工厂使用环保型材料,达到户外面料品质标准,提供给最终顾客是安全和品质有保证的产品!

  四、儿童户外服装的特别要求

  儿童因是未成年人,自我保护意识不及成人,制作儿童户外服装时需要考虑以下配饰品的安全性。

  1、尖锐和边缘部件;

  2、针、断针、别针;

  3、魔术贴; 

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