第十二章纺织品其他性能测试

1第十二章 纺织品其他性能测试2第十二章目录第一节 纺织品防紫外性能测试第二节 纺织品防辐射性能测试第三节 纺织品抗静电性能测试第四节

纺织品抗菌性能测试第五节

纺织品防螨、防虫蛀性能测试3第一节

纺织品防紫外性能的评定

由于臭氧层的破坏，到达地面紫外线辐射增加，过量的紫外线对人体眼睛、皮肤和免疫系统造成损害。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，测试试样的透射光谱波长分布，求得试样日光紫外线波长在315~400nm之间透射比和日光紫外线波长在290~315nm之间透射比，并可计算试样的紫外线防护系数UPF值。4

式中是波长为时的光谱透射比，取波长间隔（例如5nm）测取读数，m是波长在315~400nm之间按测取的次数，k是波长在290~315nm之间按测取的次数。

5式中为日光光谱照度，单位为瓦每平方米纳米，为与波长相关的红斑辐射效应，红斑指由各种物理或化学作用引起的皮肤变红。和的数据见表12-1。按国家标准GB/T18830方法测定，当试样的UPF＞40，且T(UVA)AV＜5%时，可称为“防紫外线”产品。

6第二节 纺织品防辐射性能测试电子技术广泛应用造成的电磁污染，已被公认为继大气污染、水质污染、噪音污染后的第四大公害。电磁辐射污染主要指脉冲放电、工频交变磁场、微波、射频电磁辐射等。过强的电磁波辐射会对人体产生严重的危害，为了避免电磁波辐射带来的损害，应对产生电磁波的电器采取屏蔽措施，人应远离电磁波发射源或使用各种防护用品，穿着电磁波防护面料制成的服装可以屏蔽或者吸收外界的电磁波辐射，以减少对人体的危害。防电磁辐射织物的屏蔽效能与织物结构、屏蔽材料的特性、电磁波的频率和辐射源到屏蔽体的距离等因素有关，因此测试时要考虑辐射源的类型、电磁波的频率、人实际所处的电磁场环境，及测试方法的适用范围等。7根据Schelkunoff的屏蔽理论，当屏蔽板非常薄且面积为无限大的平面，入射波为垂直入射的平面波时，材料屏蔽效能（ShieldingEffectiveness）表示为：SE(dB)=20lg(E0/E1)=20lg(H0/H1)=10lg(W0/W1)

式中：E0、H0、W0分别为空间某点上未加屏蔽时

的电场强度、磁场强度和功率；E1、H1、W1分

别为加屏蔽后该点的电场强度，磁场强度和功率。8其他防电磁辐射面料的电磁屏蔽性能指标主要有反射率R、透过率T、吸收率A等，各指标定义如下：

R=Er2/E02=Hr2/H02=Wr/W0T=Et2/E02=Ht2/H02=Wt/W0A=1－R

－T

式中：注脚r代表反射；t代表透射。9一、同轴传输线法（ASTM-ES）

同轴传输线法是美国国家材料实验协会(ASTM)推荐的一种测量屏蔽材料的方法。该方法根据电磁波在同轴传输线内传播的主模是横电磁波这一原理，模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。10二、屏蔽室法

测试原理是测试有和无抗电磁辐射织物的阻挡时，接收信号装置测得的场强和功率值之差，即为屏蔽效能SE。11三、波导管测试法

测试装置如图12-3所示。图中，1为网络分析仪，频率范围212～312GHz，有一路输出端口A，两路输入端口B和C(B为反射输入端口，C为透射输入端口)；2为信号输出发射器；3为信号精密衰减器；4为波导管，装有反射检测传感器；5为样品测试窗口；6为透射信号检测传感器。12四、微波暗箱测试法

微波暗箱测试装置如图12-4所示。13五、微波暗室测试法

微波暗室测试装置如图12-5所示。14六、旷野测试法

旷野测试法原理示意图如图12-6所示。15第三节 纺织品抗静电性能测试纺织品在生产加工和使用中易因摩擦和感应产生静电。纺织品抗静电的基本实现方式主要有以下三种：（1）提高湿度，使织物表面具备水分保持性能可降低表面电阻。（2）降低表面电阻，将导电纤维融入纱线可以使电荷离域（接地）。（3）加入助剂，包括纺丝油剂中加入抗静电剂、功能性整理助剂、新型抗静电柔软整理剂等。16一、静电压半衰期法

静电压半衰期法的原理是，使试样在高压静电场中带电至稳定后，断开高压电源，使其电压通过接地金属台自然衰减，测定其电压衰减为初始值之半所需的时间。测试装置如图12-7所示。17二、织物摩擦电荷面密度法

织物摩擦电荷面密度法的原理是，用规定的摩擦材料摩擦试样使试样带电后，测定投入法拉第筒后试样的电位，再换算成单位面积上的带电量，单位以C／m2表示。18三、摩擦带电电压法

原理是：在一定的张力条件下，使样品与标准布相互摩擦，以此时产生的最高电压及平均电压对着装者内衣与外衣摩擦带电关系进行评价。测试装置如图12-11所示。19四、工作服静电性能测试

１、脱衣时的衣物带电

将脱下的工作服投入法拉第筒，测量其电量，即求得工作服对内衣摩擦的起电量。

２、工作服的摩擦带电

其原理用滚筒烘干装置模拟工作服摩擦带电的情况。20第四节 纺织品抗菌性能测试抗菌是一个涉及范围较大的概念，各种不同检测方法的结果之间没有严格的可比性。由于实验条件不同以及测试者对标准理解程度的差异，导致抗菌测试结果相差很大。如何根据所选用的抗菌产品的类别和性能，合理地选择相应的抗菌检测方法具有非常重要的现实意义。21一、纺织品抗菌方法概述

抗菌是抑菌和杀菌作用的总称，抑菌是抑制微生物生长繁殖的作用，杀菌是指杀死微生物营养体和繁殖体的作用。

纺织用抗菌剂是一类具有杀菌和抑菌性能的新型助剂，能够在一定时间内，使某些微生物（细菌、真菌、酵母菌、藻类及病毒等）的生长或繁殖保持在必要水平以下。

纺织用抗菌剂应具有特点：具有广谱抗菌性；稳定性好，耐洗涤、耐磨损、耐热、耐光照，在产品有效使用期内不易分解失效；与基质的相容性或可加工性好，易添加到基材中，不变色，不降低产品使用价值或美感；安全性好，对健康无害，不造成对环境的污染，细胞不易产生耐药性。22纺织品的抗菌一般采用以下几种方式一是采用后整理技术。二是采用有机物（包括天然有机物）抗菌剂添加。三是采用无机物添加。

23二、纺织品抗菌测试菌种

选择合适测试菌种须考虑因素有：相关标准、法规的要求；产品用途、产品宣称的抗菌效果；客户指定等。

为考核抗菌纺织品是否具有广谱抗菌效果，较合理的选择是按一定的比例，将有代表性的菌种配成混合菌种用于检测。目前大部分抗菌产品的抗菌性能，往往仅选择金黄色葡萄球菌、大肠杆菌和白色念珠菌，分别作为革兰氏阳性菌、革兰氏阴性菌和真菌的代表。

24三、纺织品抗菌性能的评价

抗菌纺织品抗菌性能的评价是一个相对比较复杂的问题，它不仅包括抗菌效率的评价，还涉及抗菌谱范围、抗菌效果的耐久性、抗菌剂的安全性、纤维或织物的外观及适用性等方面的评价。

纺织品抗菌测试方法分为定性测试方法和定量测试方法，以定量测试方法最为重要。

2526几种常用抗菌测试方法：

定性测试方法有：AATCC-90试验法、AATCC-90喷雾法、AATCC-90比色法、AATCC-30试验法等；

定量测试方法有：AATCC-100试验法、振荡瓶法、AATCC-147试验法等；

国内有关纺织品抗菌性能测试方法有琼脂平皿扩散法、吸收法、振荡法等。

27（一）定性测试方法1、AATCC-90试验法

又称晕圈试验法。此法是用于抗菌剂筛选的抗菌效力快速定性方法。原理是：在琼脂培养基上接种试验菌，再紧贴试样，在37℃下培养24h后，用放大镜观察菌类繁殖情况和试样周围无菌区的晕圈大小，与对照样的试验情况比较。此法一次能处理大量的试样，操作较简单，时间短。2、AATCC-90喷雾法 AATCC-90喷雾法是对AATCC-90试验法改良之一，是在培养后的试样喷撒一定量TNT试剂，肉眼观察试样上菌的生长情况。283、AATCC-90比色法 AATCC-90比色法也是对AATCC-90试验法改良，是在培养后试样上的菌洗出液中加入一定量的TNT试剂使发色，15min后用分光光度计测定525nm处的吸光度，来求出活菌个数。但是以上两方法不适用于无琥珀酸脱氢酶的试验菌。4、AATCC-30试验法 AATCC-30是对纺织材料抗霉菌和抗腐烂性能的评定。确定了纺织材料抵抗霉菌和耐腐烂的性能，以评定杀菌剂对纺织材料抗菌性能的有效性。分为土埋法、琼脂平板法及湿度瓶法等几种方法。29（二）定量测试方法1、AATCC-100试验法

该法原理为：在待测试样和对照试样上接种测试菌，分别加入一定量中和液，强烈振荡将菌洗出，以稀释平板法测洗脱液中的菌浓，与对照样相比计算织物上细菌减少的百分率。

此法的缺点是：一次试验的检体不能太多，且花费时间较长；对于非溶出型试样，不能进行抗菌性能评价；没有详细规定中和溶液的成份；而且菌液中营养过于丰富，与实际穿着条件相差太大；容器太大，不易操作。

在吸收国内外经验的基础上，经过大量的实验，对其加以改进，形成了一套系统的定量测试方法体系，可以满足不同抗菌纺织品抗菌性能测试的需要，即改良AATCC-100。30

改良AATCC-100要点是：将AATCC-l00法的试样由直径为4.8cm的圆形改为边长约1.8cm的正方形，将其放入30mL或50mL带盖锥形瓶。用0.85%冰冷生理盐水(0～4℃)代替AATCC肉汤稀释接种菌。将菌种从约108～109CFU/mL稀释到1×105～2×105CFU/mL，制成接种菌液。用20mL，0.85%冰冷生理盐水代替中和剂洗涤试样。

改良AATCC-90要点是：在培养后试样上的菌洗出液中加入一定量的TNT试剂使发色，15min后用分光光度计测定525nm处的吸光度，来求出活菌个数。

改良AATCC-100和改良AATCC-90都不适用于无琥珀酸脱氢酶的试验菌。312、振荡瓶法

振荡瓶法即ShakeFlask法，是美国道康宁公司为克服AATCC-100法的缺点而开发的可评价非溶出型纤维制品抗菌性能的一种方法。该方法适用于羽绒、纤维、纱线、织物，以及特殊形状的制品等各类纺织产品，尤其适用于非溶出型抗菌纺织产品。此法为增强试样与菌的接触，将样品投入盛有磷酸盐缓冲液的有塞三角瓶中，移入菌液后在一定条件下强烈振荡1h，取1mL试验液，置于培养基上使细菌繁殖一定时间，检查菌落数与空白样品比较，计算细菌减少率。

该种方法的优点是可以适用于大多数试样，像粉末状、有毛或羽的衣服、凸凹不平的织物等都能使用，即使是水溶液中非溶出型的试样也能评价其抗菌性能。缺点是稀释液缺少微生物增殖所需用的养分，不符合穿着条件；培养时间短，试验菌几乎不能增殖，与日常穿衣时间相差太大；另外振荡温度为25℃，并非最佳培养温度。32

振荡瓶法对亲水性的织物测试结果较准确，虽然也能测试吸水性差的织物，但准确度不是很高。对完全不吸水的纤维，特别是纱线状物或粉状、块状物品，重现性不大理想，根据振荡烧瓶法的优点，对其进行改良，要点如下：

将菌种从约108～109CFU/mL每次10倍稀释到1.5×105～3.5×105CFU/mL，第一次稀释用AATCC肉汤，第二次开始直到最后一次稀释用磷酸盐缓冲液，制成接种菌液。另外，在作10倍系列稀释时，用0.85%冰冷生理盐水代替牛肉汤。333、AATCC-147试验法

又称平行划线法，是对纺织品抗菌效力的半定量实验方法，可相对快速和方便地定性测试经抗菌整理的纺织材料的抗菌性能，可用来确定具有可扩散抗菌剂的纺织品的抗菌能力。可替代繁琐的AATCC-100。 AATCC-147试验法原理：将一定量的培养液(内含一定数目的金黄色葡萄球菌等细菌的孢子)滴加于盛有营养琼脂平板的培养皿中，使其在琼脂表面形成五条平行的条纹，然后将样品垂直放于这些培养液条纹上，并轻轻挤压，使其与琼脂表面紧密接触，在一定的温度下放置一定时间。此法是用与样品接触的条纹周围的抑菌区的宽度来表征织物的抗菌能力。34（三）国内有关纺织品抗菌性能测试方法

国家标准GB/T20944《纺织品抗菌性能的评价》参照上述国际测试方法，所采用的纺织抗菌性能评价方法主要有琼脂平皿扩散法、吸收法、振荡法等三种。

这三种方法的抗菌测试原理、抗菌指标计算、抗菌效果评价等都是各不相同的，选择合适抗菌测试方法须考虑因素有：产品材质、吸水性等产品特性；抗菌剂特性，如溶出性和非溶出性；抗菌剂的作用机理；产品用途；产品使用国要求；客户要求等。351、琼脂平皿扩散法

该方法适用于机织物、针织物、非织造织物和其他平面织物，不适用于抗菌剂在试验琼脂上完全不扩散的试样，也不适用于抗菌剂与琼脂起反应的试样。

原理：平皿内注入两层琼脂培养基，下层为无菌培养基，上层为接种培养基，试样放在两层培养基上，培养一定时间后，根据培养基和试样接触处细菌繁殖的程度，定性评定试样的抗菌性能。36（1）每个试样至少测量3处，并按式（12-12）计算试样的抑菌带宽度。

式中：为抑菌带宽度，单位为毫米(mm)；为抑菌带外径的平均值，单位为毫米(mm)；为试样直径，单位为毫米(mm)。（2）测定抑菌带后，用镊子将试样从琼脂培养基上移去，用显微镜检查试样下面接触区域的细菌繁殖情况。（3）根据细菌繁殖的有无和抑菌带的宽度，按表12-4评价每个试样的抗菌效果。37382、吸收法

该方法适用于羽绒、纤维、纱线、织物和制品等各类纺织产品。

原理：将试样与对照样分别用试验菌液接种。分别进行立即洗脱和培养后洗脱，测定洗脱液中的细菌数并计算抑菌值或抑菌率，以此评价试样的抗菌效果。39（1）细菌数的计算

根据两个平皿得到的菌落数，按下式版计算细菌数

式中：M为每个试样的细菌数；Z为二个平皿菌落数（CFU）的平均值；R为稀释倍数；20为洗脱液的用量，单位为毫升（mL）。（2）试验有效性的判定

根据下式计算细菌增长值，当大于或等于1.5时，试验判断为有效；否则试验无效，重新进行试验。

式中：F为对照样的细菌增长值；Ct为3个对照样接种并培养18h~24h后测得的细菌数的平均值；C0为3个对照样接种后立即测得的细菌数的平均值。40（3）抑菌值的计算

对于试验有效的，按下式计算抑菌值，修约至小数点后一位。

式中：A

为抑菌值；Tt为3个试样接种并培养18h～24h后测得的细菌数的平均值。（4）抑菌率的计算

如果需要，按下式计算抑菌率Y，数值以百分率(％)计，修约至整数位。41（5）结果的表达

以抑菌值或抑菌率的计算值作为结果。当抑菌值或抑菌率计算值为负数时，表示为“０”；当抑菌率计算值>99％时，表示为“>99％”。（6）抗菌效果的评价

当抑菌值≥l或抑菌率≥90％，样品具有抗菌效果。当抑菌值≥2或抑菌率≥99％，样品具有良好的抗菌效果。423、振荡法

该方法适用于羽绒、纤维、纱线、织物，以及特殊形状的制品等各类纺织产品，尤其适用于非溶出型抗菌纺织产品。

原理：将试样与对照样分别装入一定浓度的试验菌液的三角烧瓶中，在规定的温度下振荡一定时间，测定三角烧瓶内菌液在振荡前及振荡一定时间后的活菌浓度，计算抑菌率，以此评价试样的抗菌效果。43（1）活菌浓度的计算

根据两个平板得到的菌落数，按下式计算每个试样烧瓶内的活菌浓度(保留两位有效数)。

式中：K为每个试样烧瓶内的活菌浓度(CFU/mL)；Z为两个平板菌落数的平均值；R为稀释倍数。（2）试验有效性的判断

根据下式计算试验菌的增长值F。

式中：F为对照样的试验菌增长值；Wt为3个对照样18h振荡接触后烧瓶内的活菌浓度的平均值(CFU/mL)；W0为3个对照样“零”接触时间烧瓶内的活菌浓度的平均值(CFU/mL)。44（3）抑菌率的计算

振荡接触18h后，比较对照样与抗菌织物(或未抗菌处理织物)试样烧瓶内的活菌浓度，按下式计算抑菌率(保留两位有效数)。

式中：Y为试样的抑菌率；Wt为3个对照样18h振荡接触后烧瓶内的活菌浓度的平均值(CFU/mL)；Qt为3个抗菌织物(或3个未抗菌处理织物)试样18h振荡接触后烧瓶内的活菌浓度的平均值(CFU/mL)。（4）结果的表达

以抑菌率的计算值作为结果。当抑菌率计算值为负数时，表示为“0”；当抑菌率计算值≥0时，表示为“≥0”。（5）抗菌效果的评价

对金黄色葡萄球菌及大肠杆菌的抑菌率≥70％，或对白色念珠茵的抑菌率≥60％，样品具有抗菌效果。45

纺织品抗真菌（防霉）性能的评价主要通过观察试样接触真菌后，在一定的温湿度条件下，经过一定时间以后真菌在试样上的生长情况来评定的。抗霉菌效力测定方法如表12-5所示。46第五节 纺织品防螨、防虫蛀性能测试螨虫有尘螨、谷螨、刺螨等很多种类。螨虫在一般家庭中大量存在，如寄生在家具、地毯、坐垫、衣物、毛绒玩具等物品上，以食屑、皮屑、毛发等为食，在温度20℃~25℃、相对湿度60%~80%的全暗环境下生长。螨虫对人的危害主要是引起过敏症和皮脂炎。螨虫的存在还会使哮喘等过敏性疾患的发生率迅速增加，特别是对婴幼儿危害尤其严重。一般而言，纺织品防虫蛀性能主要是指毛纺织品防虫蛀性能。47一、纺织品防螨方法

纺织品防螨方法主要有三类：

一是不让螨虫繁殖，如杀螨法、诱杀法；

二是不让螨虫接近，如驱避法；

三是不让螨虫侵入，如阻断法。

纺织品防螨整理方法分为化学防螨和物理防螨两大类：

化学防螨法是将防螨剂与纺织品相结合，以达到防螨的目的，其又包括杀螨法和驱螨法；

物理防螨主要是阻螨法。48二、纺织品防螨效果评价

采用的评价方法主要有四种：分别为螨虫死亡率评价法、驱避率评价法、抑制率评价法和通过率评价法。491、螨虫死亡率评价法的试验方法（1）螨虫培殖法：适用于测定纺织制品的防螨功能，这种方法是将防螨织物裁成直径6cm的圆片，放入培养皿底部，放入一定数量的螨虫（100只）和培养基，一定时间后用显微镜观察，求出螨虫死亡率。（2）残渣接触法（夹持法）：如图12-12所示，用药剂处理滤纸，将滤纸裁成一定大小，对折成为10cm×10cm的纸片，中间放入30只螨虫，三面用夹子夹住，以防螨虫逃逸。然后在25℃、相对湿度75%的条件下，放置24h后，测定螨虫的死亡率。50（3）螺旋管法：在5ml容量的玻璃螺旋管中放入防螨试样200mg，放入一定数量的螨虫和培养基，在一定时间后，测螨虫的死亡率。512、驱避率评价法的试验方法（1）大阪府公共卫生研究所法：这种方法适用于被面、床单、非织造布等薄型面料。将7只培养皿的皿壁相互接触，然后放在硬纸板上使其位置得以固定。在周围6只培养皿内间隔放置经过药物处理和未处理（对照）的待测纤维或织物，使其铺满皿底并达约0.4cm厚，其上各放一直径约2cm的滤纸，滤纸上面各试虫饲料0.05g。在中心皿放入试虫约5000只。将上述硬纸板放进大小适中的平底容器中的架条上。在平底容器底部存有饱和食盐水，以充分浸润脱脂棉，架条放在脱脂棉上，防止硬纸板受潮，然后将容器盖好。平底容器放进25℃的恒温箱中，使容器内保持（25±1）℃，相对湿度为75%，培养24h。恒温处理后，取出周围的6只培养皿，然后用食盐水浮游法分别测定其螨虫数，再按下式计算其驱避率。

52（2）阻止侵入法：适用于对地毯防螨功能的评价。如图12-13所示，取大小两个塑料培养皿。大皿外径90mm，高15mm；小皿外径35mm，高10mm。大皿内放入有螨虫达10000只的培养基，均匀分布。中间放小皿，小皿内放置切好的防螨地毯试样并放粉末饲料(没有螨虫)，用食盐水调湿为75%RH。在（25±1）℃全暗条件的恒温器内，饲育24h，计算生存的螨虫数。用对比试样进行同样的试验，反复进行5次，用各试验的活螨合计值计算出驱避率。对于对比试样，如果螨虫数不超过1000只则此试验无效。

53（3）玻璃管法：这种方法适用于防螨絮棉的评价。如图12-14所示，取长度为100mm、壁厚1mm、内径为20mm的玻璃管一段，一侧粘贴胶带纸，均匀附着0.01g粉末饲料，先后塞入0.025g未加工棉（厚5mm）和0.04g防螨絮棉（厚20mm），在另一端40mm以内放入10000只螨虫，用高密度织物封住端口。将这一玻璃管在温度25℃、相对湿度（75±5）%的全暗条件下放置48h，求出驱避率。

54

国家标准GB/T24253《纺织