淺析四種羽絨羽毛防水性能測試方法

1 引言

羽絨是天然動物蛋白質(zhì)纖維，具有質(zhì)地輕柔、蓬松、保暖性好等特性，是優(yōu)良的天然保暖材料[1]。常被人用作服裝和寢具的填充材料。

在實際生活中，羽絨服或羽絨寢具在一段時間的穿著穿戴后需要進行清洗，而羽絨制品本身不適用于干洗，因為干洗用的藥水會破壞羽絨結(jié)構(gòu)，也會使布料老化[2]。而機洗和甩干后的羽絨制品也極易因水洗過多及外力過大導(dǎo)致絨子損傷從而降低保暖性。那么為了盡量減少羽絨經(jīng)過水洗后的損傷，可以通過提高羽絨防水性來減少水洗處理后損傷程度。此外，隨著當(dāng)今戶外行業(yè)的發(fā)展，戶外服裝和睡袋供應(yīng)商對羽絨防水工藝的需求越來越大。許多制造商一直在使用提高羽絨羽毛天然防水性的工藝。因此，防水性能試驗評估也能幫助制造商評估防水性工藝的品質(zhì)，提高戶外羽絨制品的品質(zhì)。

現(xiàn)行羽絨羽毛防水性能評估一般采用國際羽絨羽毛局（IDFB）頒布的《IDFB試驗規(guī)則—2019》[3]，我國在該類性能檢測上沒有相對應(yīng)的測試方法[4-6]。該標(biāo)準(zhǔn)對于羽絨羽毛防水性能的評價方法主要有斥水振蕩試驗法、振蕩后含水量法、耐洗性羽絨羽毛防水性及耐水性羽絨羽毛防水性這4種方法。本文通過對這4種方法進行比較，找出差異并結(jié)合實際工作提出合理的建議。

2 羽絨羽毛防水性評估試驗方法

2.1 斥水振蕩試驗法

試驗原理：通過將樣品持續(xù)放入水中振蕩觀測羽絨羽毛完全飽和所需要的時間來評定羽絨羽毛防水性能。

試驗步驟：在已標(biāo)記5條等級線的梅森罐容器內(nèi)填充（2±0.01）g樣品及400mL蒸餾水。蓋緊瓶蓋水平放置于振蕩儀上振蕩2min后觀察記錄斥水等級。如果羽絨沒有完全沉入水中（即未達(dá)到飽和）則繼續(xù)增加試驗時間且每次增量為20min。若經(jīng)過2h后仍未完全浸沒則增加增量至30min，同樣6h后增至60min。根據(jù)兩次完全浸沒的飽和時長結(jié)果評定該羽絨羽毛產(chǎn)品的防水性能。

2.2 振蕩后含水量法

試驗原理：檢測羽絨羽毛樣品浸入水中振蕩后吸收水分的含量來評價羽絨羽毛防水性能。

試驗步驟：將1.5g樣品及300mL蒸餾水置于密閉燒瓶中。如果已測試斥水振蕩試驗，則根據(jù)該試驗結(jié)果所需一半時間進行振蕩。如果沒有進行測試則振蕩8min。將振蕩后的樣品取下，排空未被吸收的蒸餾水。結(jié)合振蕩后樣品重量、空燒瓶重量及羽絨羽毛樣品質(zhì)量計算振蕩后含水量。根據(jù)處理前后的樣品含水量來比較防水工藝。

2.3 耐洗性羽絨羽毛防水性

試驗原理：通過洗滌羽絨羽毛樣品檢測處理工藝是否容易在洗滌和烘干后脫落，并且能夠反映洗滌對于羽絨羽毛性能的影響。

設(shè)備與材料：家用洗衣機、家用烘干機（如AATCC標(biāo)準(zhǔn)）、液體洗滌劑、Woolite 洗滌劑（無漂白劑）。

試驗步驟：裁剪兩塊直徑為50.8cm（20in）的面料并分別縫合成兩個枕殼，留出一個充絨小口。將縫合后的枕殼由內(nèi)向外翻出。稱取處理前和處理后的樣品各50g羽絨，分別充入相應(yīng)的圓形枕殼中。將制備好的枕頭放入洗滌機（冷水正常機洗）并加入50mL的洗滌劑。每次洗滌后需進行一次漂洗。按照以上步驟設(shè)定洗滌次數(shù)。最后一次洗滌完成后再額外進行一次漂洗，確保樣品沒有洗滌劑殘留。之后對樣品進行烘干處理。

2.4 耐水性羽絨羽毛防水性

試驗原理：通過檢測在特定條件下填充物浸入水中一段時間后的吸水能力來反映洗滌對于羽絨羽毛性能的影響。

設(shè)備與材料：4 只尼龍袋、尺寸12cm×15cm；水槽，最小尺寸為長×寬×高 = 40cm×30cm×40cm。

試驗步驟：將每個裝有10g樣品的尼龍袋稱重，精確到0.1g。將細(xì)棒穿過4個袋子的布圈。 用鉤子和細(xì)棒將尼龍袋固定在水槽底部。確保袋子完全浸入并且互相沒有接觸。 將樣品在水中浸沒1h后，將金屬棒從水中撈起，將其懸掛在一個空塑料箱上方，待樣品晾干。將秒表定時為30min。在樣品晾干30min后，稱量每個尼龍袋。根據(jù)初始樣品質(zhì)量和晾干后樣品質(zhì)量差值來計算羽絨羽毛吸水量，從而評價羽絨羽毛的防水性能。

3 不同試驗方法的比較以及改進

上述4類羽絨羽毛防水性能評價方法的基本原理都是通過與水接觸一段時間后根據(jù)羽絨羽毛吸水情況來判斷樣品防水性能優(yōu)劣，同時經(jīng)過防水性能試驗的樣品也可以被再次利用進行其他測試。但也有以下幾點不同。

3.1 評價方式不同

斥水振蕩試驗法最終是依據(jù)樣品完全飽和時間來作為評判。時間越久則表示羽絨羽毛防水性能越佳。振蕩后含水量法與耐洗性羽絨羽毛防水性是依據(jù)樣品含水量的增量來進行評判。當(dāng)樣品所含水分越多則表示羽毛羽絨的防水性能越差。耐洗性羽絨羽毛防水性雖然也對樣品進行了制樣及洗滌，但對最終結(jié)果不出具數(shù)據(jù)和報告。該測試方法更多的是用于評價防水工藝的耐久性。

3.2 樣品測試量不同

斥水振蕩試驗法與振蕩后含水量法所需的樣本量較少，總測試樣在10g以內(nèi)。而另外兩個測試方法分別需要用到40g及100g的總量。同時還需要額外增加制作防水布袋。從試驗成本上考量，無論對檢測公司還是送檢單位而言，前兩種測試方法性價比更高。

3.3 改進建議

斥水振蕩試驗法：由于斥水振蕩試驗主要是通過肉眼觀測振蕩后羽絨羽毛在水中分布情況，因此試驗人員間的目光可能會存在偏差，建議增加標(biāo)準(zhǔn)樣照減少實驗室及人員間的目光差異。同時針對防水工藝處理較好的樣品，建議限制最長振蕩時間，并以該時間下的樣品浸潤程度等級來作為最終出具結(jié)果。

耐洗性羽絨羽毛防水性：該方法對于洗滌終點的判定沒有作出規(guī)定，對于洗滌次數(shù)也沒有要求。在實際測試中可能會出現(xiàn)各實驗室間的比對結(jié)果出入較大，甚至出現(xiàn)無可比性的情況，因此建議增加判斷洗滌終點的方法或者對洗滌次數(shù)作進一步的規(guī)定。