探討紡織品功能性測試項目比對結果的差異情況

鄭園園 樊斌

(中紡標檢驗認證股份有限公司 北京 100025)

1 前言

功能性紡織品是指紡織品和服裝除了滿足基本的穿著和使用性能（例如色牢度、斷裂強力、尺寸變化率等）外，還具有比普通產品更多的功能或優化的基本性能（例如，透氣、透濕、抗紫外線、抗靜電等）。功能性紡織品的發展在很大程度上提升了紡織品的檔次和競爭力，同時也提高了紡織品的附加值[1]。

功能性紡織品按照不同的功能可分為三大類。第一類：舒適性，例如透濕性、透氣性、熱阻和濕阻、吸濕速干、防水、防污等；第二類：安全防護性，例如阻燃、抗紫外線、抗靜電、防輻射等；第三類：衛生保健類，例如抗菌、防螨、消臭、防蚊、遠紅外、負離子等[1]。

隨著人們對功能性紡織品需求的日益增長以及紡織新材料、新技術的不斷開發，功能性紡織品獲得了廣闊的發展空間，也給紡織品檢測市場帶來了新的發展機遇。與此同時，國內大量檢驗檢測機構（各機構承擔檢驗檢測業務工作的部門為實驗室，以下統稱“實驗室”）申請了功能性紡織品的產品標準及相關方法標準的認可授權。

由于實驗室間的技術水平、檢測經驗、資質能力存在不同程度的差異，所出具的檢驗檢測報告的準確性、科學性和一致性有待考驗，給功能性紡織品的產品質量帶來了潛在的風險。此外，功能性紡織品能否達到預期的功能無法判斷，這給使用者帶來了安全隱患。

本文通過組織全國紡織品功能性測試實驗室間比對活動，并對測試結果進行統計分析，從比對試驗的角度分析目前國內紡織品功能性測試項目的差異情況，為行業主管部門的決策和標準的制修訂工作提供數據參考。

2 試驗方案

2.1 測試項目

測試項目的選擇標準遵從以下原則：品牌企業使用頻次較高的功能標識；抽檢出現不合格頻次較高的項目；消費者投訴比較多的功能特點等方面。本次選取的測試項目涵蓋保暖性（如熱阻等）、舒適性（如濕阻等）、防水性能（如靜水壓、表面抗濕性等）、通透性（如透濕、透氣等）、抗起球性、抗靜電（如半衰期等）、防紫外線（如紫外線防護系數UPF等）、遠紅外（如遠紅外發射率等）等近8類項目。

2.2 測試樣品

測試樣品涵蓋多種織物類型（包括機織物、針織物等）、多種顏色（包括深色、淺色、混合花色等）的樣品。測試樣品來源于日常委托測試留樣、市場銷售的樣品等多種渠道，選取具有一定代表性的樣品進行測試。

2.3 測試方法（見表1）[2]-[11]

2.4 參加實驗室

參加比對活動的實驗室共36個，分別來自13個不同省、直轄市、自治區，實驗室類型包括國家紡織類產品質檢中心、各地區纖維檢驗局（所）、出入境檢驗檢疫局技術中心實驗室、國外檢測機構以及民營檢測實驗室等。從實驗室所在區域來看，大部分實驗室來自華東區的浙江、上海、江蘇等地，約占總實驗室數量比例的60%。

3 統計分析方法及結果評價原則

3.1 統計分析方法

3.1.1 穩健統計法（Z比分數法）[12]

依據CNAS-GL002:2018《能力驗證結果的統計處理和能力評價指南》附錄A中的中位值和標準化四分位距法對測試結果進行統計分析。以中位值作為指定值，以標準化四分位距（NIQR）作為能力評定標準差。

本次比對活動涉及的統計量中位值、標準化四分位距（標準IQR）和極差等。計算公式如下：

X ——指定值（中位值）；

σ——能力評定標準差（NIQR）。

該方法適用于熱阻、濕阻、靜水壓、透濕、透氣、靜電壓半衰期、防紫外、遠紅外等項目。

3.1.2 偏差法

以實驗室結果的眾值作為指定值，將試驗結果與指定值的偏差與給定的允差范圍進行比較分析。

該方法適用于表面抗濕性項目。

3.2 結果評價準則

3.2.1 Z比分數結果評價準則[12]

|Z|≤2 為滿意結果；2＜|Z|＜3為有問題結果；|Z|≥3 為不滿意結果（離群值）。

3.2.2 偏差法結果評價準則

試驗結果與指定值的差異在0.5級范圍內為滿意結果；與指定值的差異超出0.5級范圍為不滿意結果。

4 結果與討論

4.1 熱阻比對試驗

4.1.1 試驗結果（見表2、表3）

表2 熱阻（蒸發熱板法）試驗結果統計表

表3 熱阻（平板法）試驗結果統計表

4.1.2 分析與討論

4.1.2.1 比對結果一致性水平分析

（1）熱阻（蒸發熱板法）

如表2所示，各實驗室結果|Z|值均小于2。實驗室結果分布在0.02～0.04 m2·k/w區間范圍內，主要集中在0.03 m2·k/w附近，實驗室比對結果一致性水平較好。

（2）熱阻（平板法）

如表3所示，除1個實驗室結果可疑，其余實驗室結果|Z|值均小于2。實驗室結果分布在0.02～0.05 m2·k/w范圍, 從結果分布集中程度看，實驗室間比對結果一致性水平較好。

4.1.2.2 比對結果差異的原因分析

（1）實驗室使用多種類型的儀器型號，主要集中在YG606系列，儀器型號的差異可能會對結果產生影響。

（2）氣候室內的溫濕度、空氣流速等因素也會對結果有不同程度的影響。

4.2 濕阻比對試驗

4.2.1 試驗結果（見表4）

表4 濕阻試驗結果統計表

4.2.2 分析與討論

4.2.2.1 比對結果一致性水平分析

如表4所示，有2個實驗室結果|Z|值大于2。從實驗室結果分布來看，結果較為分散，主要分布在20～30m2·Pa/w區間，極差較大，實驗室比對結果一致性水平較差。

注：具備該項測試能力的實驗室數量有限，故參加比對的實驗室數量較少。

4.2.2.2 比對結果差異的原因分析

（1）儀器型號的差異可能會對結果產生影響。

（2）不同氣候室內的溫濕度、空氣流速等因素會引起濕阻結果產生差異。

（3）試驗過程中膜下水量的穩定性，直接影響濕阻空板值，對試驗結果產生影響。

（4）膜的透濕效果及實驗人員操作手法會對結果產生一定影響。

4.3 靜水壓比對試驗

4.3.1 試驗結果（見表5）

4.3.2 分析與討論

4.3.2.1 比對結果一致性水平分析

如表5所示，各實驗室結果|Z|值均小于2。從實驗室結果分布來看，分布在70～90kPa區間的結果占比38%，分布在110～130kPa區間的結果占比31%，實驗室比對結果一致性水平一般。

表5 靜水壓試驗結果統計表

4.3.2.2 比對結果差異的原因分析

（1） 實驗室所使用的靜水壓儀器品牌型號較多，儀器的差異對結果亦產生影響。

（2）個別實驗室在試驗過程中發現有織物破裂/邊緣滲水等現象。

（3）人員觀察細微水珠之間的偏差。

4.4 表面抗濕性比對試驗

4.4.1 試驗結果（見表6）

表6 表面抗濕性試驗結果統計表

4.4.2 分析與討論

4.4.2.1 比對結果一致性水平分析

如表6所示，從實驗室的評級結果來看，部分實驗室結果與眾值的偏差超過0.5級，大部分實驗室結果的差異均在半級允差范圍內。從實驗室結果分布來看，大部分實驗室結果主要集中在3級（占比50%），實驗室結果與眾值的差異在半級范圍內的占比為72%，實驗室比對結果一致性水平一般。

4.4.2.2 比對結果差異的原因分析

（1） 儀器型號的差異可能會對結果產生影響；不同水溫條件對結果亦產生影響。

（2）根據標準要求，試驗過程中需要對噴淋后的試樣進行敲打。打擊力度的差異會影響試樣表面的潤濕程度，從而對結果產生影響。

4.5 透濕比對試驗

4.5.1 試驗結果（見表7、表8、表9）

表9 透濕（蒸發法-倒杯法）試驗結果統計表

4.5.2 分析與討論

4.5.2.1 比對結果一致性水平分析

（1）透濕（吸濕法）

如表7所示，各實驗室結果|Z|值均小于2。實驗室結果連續分布在5×103～11×103g/(m2.24h)區間范圍內，其中，6×103～8×103g/(m2.24h)附近范圍結果占比62%。從實驗室結果分布的集中程度來看，實驗室比對結果一致性水平一般。

表7 透濕（吸濕法）試驗結果統計表

（2）透濕（蒸發法-正杯法）

如表8所示，除個別實驗室Z值結果可疑，其余實驗室結果|Z|值均小于2。實驗室分布在2.5×103g/（m2·24h）～3.5×103g/（m2·24h）區間范圍內，其中，3.0×103g/（m2·24h）附近范圍結果占比50%。從實驗室結果分布的集中程度來看，透濕（蒸發法-正杯法）實驗室間的一致性水平一般。

表8 透濕（蒸發法-正杯法）試驗結果統計表

（3）透濕（蒸發法-倒杯法）

如表9所示，除個別實驗室|Z|值結果大于2，其余實驗室結果|Z|值均小于2。實驗室主要分布在0.5×104g/（m2·24h）～1.5×104g/（m2·24h） 區間范圍內，其中，1.0×104g/（m2·24h)附近范圍結果占比50%。從實驗室結果分布的集中程度來看，實驗室比對結果一致性水平一般。

4.5.2.2 比對結果差異的原因分析

實驗室所使用的干燥劑種類、粒徑分布、所使用的儀器型號、儀器內的風速、透濕杯放置位置等因素可能對結果的差異產生影響。

4.6 透氣比對試驗

4.6.1 試驗結果（見表10）

表10 透氣試驗結果統計表

4.6.2 分析與討論

4.6.2.1 比對結果一致性水平分析

如表10所示，除個別實驗室結果|Z|值大于2，其余實驗室結果|Z|值均小于2。實驗室結果主要分布在40～60mm/s區間，占比92%，從實驗室結果分布集中程度來看，實驗室比對結果一致性水平好。

4.6.2.2 比對結果差異的原因分析

實驗室所使用的儀器型號主要為YG461和FX3300系列，儀器型號的差異可能會對結果產生影響。

4.7 抗靜電比對試驗

4.7.1 試驗結果（見表11）

4.7.2 分析與討論

4.7.2.1 比對結果一致性水平分析

該項目主要考核指標為半衰期，如表11所示，從Z值來看，雖然實驗室結果|Z|值均小于2，但半衰期結果分布在5～30s范圍內，數據分布較為離散。從實驗室結果分布集中程度來看，實驗室比對結果一致性水平較差。

表11 抗靜電試驗結果統計表

4.7.2.2 比對結果差異的原因分析

實驗室所使用的儀器型號主要為YG401、H0110等系列，不同儀器型號電機轉速亦不同，分布區間為1000～1500r/min，儀器型號的差異可能會對結果產生影響。

4.8 防紫外線比對試驗

4.8.1 試驗結果（見表12）

4.8.2 分析與討論

4.8.2.1 比對結果一致性水平分析

如表12所示，除個別試驗結果可疑，其余實驗室結果|Z|值均小于2。實驗室結果分布在40～50，從實驗室結果分布集中程度來看，實驗室比對結果一致性水平較好。

表12 防紫外線試驗結果統計表

4.8.2.2 比對結果差異的原因分析

實驗室所使用的儀器型號差異可能會對結果產生影響。

4.9 遠紅外比對試驗

4.9.1 試驗結果（見表13）

4.9.2 分析與討論

4.9.2.1 比對結果一致性水平分析

如表13所示，實驗室結果|Z|值均小于2。從實驗室結果分布集中程度來看，實驗室比對結果一致性水平較好。

表13 遠紅外試驗結果統計表

注：具備該項測試能力的實驗室數 量有限，故參加比對的實驗室數量較少。

4.9.2.2 儀器設備

實驗室采用的儀器設備型號均為EMS 302M。

5 結論

熱阻、透氣、防紫外線、遠紅外等項目比對試驗數據較為集中，實驗室間比對結果一致性水平較好；靜水壓、表面抗濕性、透濕性等項目實驗室間比對結果一致性水平一般；濕阻、抗靜電等項目比對試驗數據較為分散，實驗室間比對結果一致性水平較差。

引起實驗室間比對結果差異的原因包含多方面因素，涉及儀器設備型號、試驗環境、試驗所用的耗材及試劑、試驗人員操作經驗、目光評級水平等差異。

為確保實驗室檢測結果的準確性，建議從兩方面著手：一方面加強實驗室內部質量控制，另一方面加強與外部實驗室的比對交流活動。