第二节 功能性纺织品性能检测
一、功能整理纺织品性能检测的一般规定
经染整加工使织物具有特定功能性的纺织品称为功能整理纺织品。其性能的检测内容和方法除上述常规性能检测外，还需要进行功能性的检测，如防静电、阻燃、拒水防水、抗菌等性能检测，检测时通常作如下规定。
试样应在距整匹织物两端2m以上抽取整幅样品，长度应满足测试总需求量。小块试样应在距布边至少1/10幅宽处剪取。试样织物应平整无皱，不能有影响试验结果的疵点。
测试样品一般均需调湿，在温度为20℃±2℃、相对湿度为65%±3%的大气条件下平衡24h以上。对测试要求干燥的试样，则需于烘箱中烘至质量恒定后，储于干燥器内，备用。
功能性整理纺织品的性能检测往往要使用到一些有毒、易燃、易爆物质或气体，因此，试验时应加强安全防护措施，严格遵守操作规程。
二、拒水性能测试
拒水整理是在纤维表面引入临界表面张力小于水的拒水整理剂，使织物表面水润湿角增大，不易润湿，从而改变织物的表面性能，具有拒水性能。经拒水整理的织物，其拒水性能可用淋水试验（《纺织品防水性能的检测和评估沾水法》GB/T 4745-2012）和静水压试验（《纺织品防水性能的检测和评价静水压法》GB/T 4744-2012）的结果来表示。拒水整理的耐久性测试可参照AATCC Test MethOd 124-1996。采用AATCC标准洗衣机，在2g/L标准皂洗液中（选择小浴比标准），于30℃下洗涤，然后在标准烘干机中烘干，这样一个循环为水洗一次。测定多次水洗后的拒水整理效果，评价拒水整理的耐久性。
（一）拒水性能测试—沾水法（GB/T 4745-2012）
将试样安装在环形夹持器上，保持夹持器与水平呈45。，试样中心位置距喷嘴下方一定的距离。用一定量的蒸馏水或去离子水喷淋试样。喷淋后，通过试样外观与沾水现象描述及图片的比较，确定织物的沾水等级，并以此评价织物的防水性能。
试样的沾水级别按照表1-6-9进行评级。
表1-6-9 沾水评级描述
试样的防水级别按照表1-6-10进行评级。
表1-6-10 防水性能评价
续表
（二）拒水性能测试——静水压试验（GB/T 4744-2012）
拒水性能测试原理：以织物承受的静水压来表示水透过织物所遇到的阻力。在标准大气条件下，试样的一面承受一个持续上升的水压，直到有三处渗水为止，并记录此时的压力，可以从织物的上面或下面施加水压。选用哪种方式应在报告中注明。试验结果与织物在短时间或稍长时间受水压后呈现的性能直接有关。
三、阻燃性能测试
阻燃整理是利用阻燃整理剂阻碍燃烧或在燃烧过程的某一阶段中止燃烧，使织物的可燃性有不同程度的降低。有些阻燃剂在较高温度下会分解，使织物的表面形成覆盖层或者生成不燃性气体，从而隔绝其与空气中氧的接触，达到阻燃的目的；有些阻燃整理剂在较高的温度下发生熔融或者升华，使燃烧产生的热量迅速扩散，织物达不到燃烧温度，从而起到阻燃的作用；还有的阻燃整理剂改变了纤维素纤维的热裂解过程，使纤维素大分子在断裂前迅速且大量脱水，大大降低了可燃性气体和可挥发性液体的量，抑制了有焰燃烧，从而达到阻燃的目的。阻燃整理效果的检测方法很多，有限氧指数法、垂直燃烧试验法、水平燃烧试验法、45。角燃烧试验法以及火柴试验法等。
（一）垂直燃烧试验法（GB/T 5455-2014）
燃烧试验法主要用来测定试样的燃烧广度（炭化面积和损毁长度）、续燃时间和阴燃时间。一定尺寸的试样，在规定的燃烧箱里用规定的火源点燃12s，除去火源后测定试样的续燃时间和阴燃时间。
阻燃性能测试仪（垂直式，图1-6-8）、剪刀。
（1）剪取试样300mm×80mm经、纬向各5块，调湿后，夹入试样夹，试样下端与试样夹两下端对齐，打开试验箱门，将试样夹连同试样垂直挂于试验箱中。
（2）关闭箱门，接通气源，此时通气灯亮，按下点火开关，待火焰稳定30s后，按下启动开关，使点火器移至试样正下方，点燃试样。12s后，点火器停止供气并回复原位，此时续燃计时器开始计时，待续燃停止，立即按接收器的停止开关，此时阴燃器开始计时，待阴燃停止后，再按计时器的停止开关（也可用秒表测定续燃和阴燃的时间）。读取续燃和阴燃时间（精确至0.1s）。
（3）打开试验箱前门，取出试样夹，卸下试样，根据织物的质量选定重锤（表1-6-11），测量损毁长度。损毁长度的测定：先沿其长度方向炭化处对折一下，然后在试样下端烧焦区的一侧，距其底边及侧边各约6mm处悬挂已选定的重锤。将试样平放在桌面上，抓住烧焦区未挂重锤的一端，缓缓提起试样并离开桌面，使重锤悬空，以使试样在自然状态下从损毁处裂开（为了提高测量的准确度，防止撕裂方向改变，可在炭化中心处先剪一段距离），裂缝逐步增大，直到不开裂为止。放下试样，测量试样撕裂端到末端的距离即为损毁长度（也称炭长，精确到1mm）。
图1-6-8 垂直燃烧仪示意图
1—正前门2—试样夹支架3—试样夹4—试样夹固定装置5—焰高测量装置6—电火花发生装置7—点火器8—通风孔门9—耐热及耐腐蚀材料的板10—安全开关11—顶板12—控制板
表1-6-11 织物与重锤选用的关系
（二）水平燃烧性测试法
其原理是：对于水平放置的试样点火到标准时间，测定火焰的蔓延距离及时间，用火焰的蔓延速度表征织物的阻燃特性。
该法适用于检测各类纺织品特别是汽车内饰织物。符合的标准有：ISO 3795，FMVSS 302，DIN 75200，SAE J369，ASTM D5132，JIS D1201，Au169，FZ/T 01028。
试验仪器为水平燃烧测试仪。仪器配有密封不锈钢燃烧室及观察窗，耐高温高压。采用具有悬空鼓膜结构，并带有钢弹簧和减振系统，可平稳操作。配有试样夹及门式燃烧器，试样架可以上下及左右进行移动。基本模式配有手动计时控制。配有自动燃气控制系统，包括电磁控制燃气阀、自动点火计时器及控制器。
（三）限氧指数法（GB/T 5454-2014）
限氧指数法是目前广泛使用的纺织品燃烧性能测试方法，它是指在规定的实验条件下，在氧氮混合气体中，材料刚好能保持燃烧状态所需最低氧浓度，用LOI表示，LOI为氧所占混合气体的体积百分数。
（1）续燃时间。在规定的试验条件下，移开（点）火源后材料持续有焰燃烧的时间。
（2）阴燃时间。在规定的试验条件下，当有焰燃烧终止后，或者移开（点）火源后，材料持续无焰燃烧的时间。
（3）损毁长度。在规定的试验条件下，材料损毁面积在规定方向上的最大长度。
（4）极限氧指数。在规定的试验条件下，氧氮混合物中材料刚好保持燃烧状态所需要的最低氧浓度。
将试样夹于试样夹上垂直于燃烧筒内，在向上流动的氧氮气流中，点燃试样上端，观察其燃烧特性，并与规定的极限值比较其续燃时间或损毁长度。通过在不同氧浓度中一系列试样的试验，可以测得维持燃烧时氧气百分含量表示的最低氧浓度值，受试试样中要有40%～60%超过规定的续燃和阴燃时间或损毁长度。
（四）45°燃烧试验法
GB/T 14644-2014《纺织品燃烧性能45。方向燃烧速率的测定》测试原理为：在规定的条件下，将试样呈45。角斜放，对试样点火1s，将试样有焰向上燃烧到一定距离，记录所需的时间，评定该纺织品燃烧的剧烈程度。对于平面织物，取10块大小为150mm×50mm的试样测试；对于起绒织物，同样大小取样20块进行测试。对于表面起绒的织物，底布的点燃或熔融现象，作为评定该织物燃烧剧烈程度的附加指标，且需加以注明。该标准规定了服装用纺织品易燃性的测定方法及评定服装用纺织品易燃性的三种等级，适用于测量易燃纺织品穿着时一旦点燃后燃烧的剧烈程度和速度。
试验仪器为45。燃烧测试仪，配置与以上燃烧测试仪类同。都含有点火系统、计时系统、供气系统及基本的燃烧室及支架。按照标准，进行点火，点火时间较以上两种仪器要短得多，一般为1s。织物被点燃后，燃烧至棉线处，棉线烧断使重锤下落，从而触发即停开关，显示器显示燃烧时间。
该法适用于服用纺织品的易燃性试验。符合的标准除了GB/T 14644-2014外，还有ASTM D1230，FTMS 191-5908，CFR 16 Part1610，CAL IF TB117，NFPA702。
四、抗静电性能测试
抗静电整理是通过在疏水性纤维表面引入亲水性基团，使织物亲水性提高，导电性提高，降低织物表面电荷积累，从而达到抗静电的目的。抗静电整理效果的测试方法有两种，一种是测定经抗静电剂处理过的材料表面电阻值；另一种是将处理过的材料经强烈摩擦后，测定其电荷半衰期及所带的电荷或电压的大小。这里主要介绍静电压半衰期测定法（参见GB/T 12703-1991）。
静电压半衰期测定法是较为常用的测定抗静电整理效果的方法，所谓静电电压是指试样上积聚的相对稳定的电荷所产生的对地电压。而静电压半衰期是指试样上静电电压衰减至原始值一半时所需要的时间。静电压半衰期测定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。测定电压衰减为初始值一半所需要的时间。
织物静电测试仪、剪刀。
2.测试
（1）取试样60mm×80mm 3组，每组3块，于50℃干燥30min，然后在20℃±2℃、相对湿度45%±2%的条件下调湿5h。
（2）将一组试样（3块）紧夹于回转试样台上，正面向上，待回转试样台回转平稳后，在放电针距试样20mm处施加8kV高电压30s，停止放电，立即记录试样静电电压值及试样静电压衰减一半所需时间t。
（3）一个样品做3次试验，每次做一组试样3块，结果取3个数据的平均值。
五、织物透气性能测试
织物通过空气的性能称为透气性。织物透气性取决于织物中空隙大小及多少，而这又与纤维和纱线的性状、织物的组织结构以及后整理等因素有关。如织物经缩绒、起毛、树脂整理、涂层等后整理后，其透气性均有所降低。织物透气性能指标用透气量和透气率表示。透气量是指织物两面在规定的压差下、单位时间内流过材料单位面积的空气体积。透气率是指在规定的试样面积、压降和时间条件下，气流垂直通过试样的速率。根据新的国家标准，现用透气率来表示织物的透气量。其测试参见GB/T 5453-1997。
织物透气仪、剪刀。
（1）试样一般取全幅1m，在不同部位测试10次。先按仪器说明书进行调试，然后将试样夹持在试样圆台上，试验面积一般为20cm 2，或根据需要选择5cm 2、50cm 2、100cm 2的试验面积，调节压头高低，扳下加压手柄，压紧试样（试样应平整而又不变形）。为防止漏气，在试样台一侧应垫上垫圈，对于柔软织物，应套上试样绷紧压环。
（2）接通电源，启动风机，并调整风机风速，使压力差稳定在规定值上，记录气流流量。
六、抗紫外线性能检测
抗紫外线整理剂分为紫外线吸收剂和紫外线反射剂两类。前者通过吸收照射到织物表面的紫外线，并能使之进行能量转换，降低织物紫外线的通过率，从而起到防紫外线的作用；后者则通过反射织物表面的紫外线而使紫外线透过率下降，从而起防护作用。
测定紫外线屏蔽效果的方法有紫外反射率和紫外透射率两种。测定紫外反射率通常用积分球法；测定透射率通常用紫外分光光度计法。紫外反射率越大或紫外透射率越小，表明织物屏蔽紫外线效果越好。但用紫外反射率反映抗紫外效果受客观因素影响较大，如被测物表面光洁度对反射率的影响等。所以，用紫外透射率来衡量抗紫外效果更具有说服力。
用紫外分光光度计或紫外线强度计测定各种防紫外线试样的分光透过率曲线，可以判断各波长的透过率，并可用面积求出某一紫外线区域的平均透过率，一般是用紫外分光光度计测得在280～400nm波长内的透射率（或称透光率、透射比），再进行计算，得出紫外线屏蔽率或整理效率。
式中：T0为无试样时的透射率曲线面积；Ta为整理试样的透射率曲线面积；Tb为未整理试样的透射率曲线面积。
紫外辐射防护系数uPF是指某防护品被采用后，紫外辐射达到使皮肤出现红斑的临界剂量所需时间值和不用防护品时达到同样伤害程度的时间值之比。uPF值越大，表示防护效果越好。在紫外线透光或防护测试系统上，按仪器使用说明，测定织物对不同波长紫外光的透过率，然后测试系统自动计算出uPF值。
七、织物悬垂性能检测
织物的悬垂性是指织物因自重而下垂的性能，是已知尺寸的圆形织物试样在规定条件下悬垂时的变形能力。悬垂性反映织物的悬垂程度和悬垂形态，是决定织物视觉美感的一个重要因素。悬垂性能良好的织物，能够形成光滑流畅的曲面造型，具有良好的贴身性，给人以视觉上的享受。作为主要用于衣料的纺织品，一般都需具有良好的悬垂性；而用于窗帘、帷幕、裙料的织物对悬垂性的要求就更高。织物悬垂性的检测分静态悬垂性和动态悬垂性检测。
（一）织物静态悬垂性检测
静态悬垂性是织物在静止状态下的悬垂性能，有纸环法和图像处理法两种。
将圆形试样水平置于与圆形试样同心且较小的夹持盘之间，夹持盘外的试样沿夹持盘边缘自然悬垂下来，利用方法A和方法B测定织物的悬垂性。
（1）方法A。纸环法。将悬垂的试样影像投射在已知质量的纸环上，纸环与试样未夹持部分的尺寸相同，在纸环上沿着投影边缘画出其整个轮廓，再沿着画出的线条剪取投影部分，悬垂系数为投影部分的纸环质量占整个纸环质量的百分率。
（2）方法B。图像处理法。将悬垂试样投影到白色片材上，用数码相机获取试样的悬垂图像，从图像中得到有关试样悬垂性的具体定量信息，利用计算机图像处理技术得到悬垂波数、波幅和悬垂系数等指标。
（二）织物动态悬垂性检测
将圆形试样水平置于与其同心的上下夹持盘之间，仪器以恒定速度带动试样旋转规定时间后停止，试样静置30s后，用数码相机拍下静态悬垂图像；再选择合适的速度旋转试样，拍下试样动态悬垂图像，利用计算机对采集到的图像进行数据处理，得出静态、动态悬垂系数和悬垂形态变化率等测试指标。
（1）在数码相机和计算机连接状态下，开启计算机使评估软件进入检测状态，打开照明光源，用数码相机可以捕捉试样影像，必要时以夹持盘为中心调整图像居中位置。
（2）试样放在下夹持盘上，让定位柱穿过试样的中心，再将上夹持盘放在试样上，使定位柱穿过上夹持盘的中心孔。
（3）开启电动机开关，以100r/min的转速旋转45s停止。
（4）当试样停止旋转时，用秒表开始计时，经过30 s后，即用数码相机拍下试样的静态悬垂图像。
（5）再次开启电动机开关，以50～150r/min的转速旋转试样，当试样旋转稳定后，用数码相机拍下其动态旋转时的图像。（注：试样旋转转速可根据织物特性确定，或由双方协议确定）
（6）用计算机及评估软件根据获得图像得出试样动态或静态的悬垂系数、悬垂性均匀性、悬垂波数、投影周长以及悬垂形态变化率等指标，并输出动态或静态悬垂投影图像及波纹坐标曲线。
（7）在一个试样上至少取三个试样，对每个试样的正反两面均进行试验，重复步骤（1）～步骤（6），由此对一个样品至少进行六次上述操作。
（8）打印试验结果。
八、防皱整理
（一）织物平挺度等级（AATCC Test Method 124-1996）
织物平挺度等级用于评价经防皱整理的纺织品重复洗涤后表面的平整性，共分6级，分别为1级、2级、3级、3.5级、4级和5级，1级最差，5级最好，分别代表的织物表面状况为：
5级非常平整，有熨烫、整理过的效果；
4级平整，有整理过的效果；
3.5级基本平整，但无熨烫过的效果；
3级有皱，无熨烫过的效果；
2级有明显的折皱；
1级折皱非常严重。
按照AATCC标准，有6块标准模板，分别代表1级、2级、3级、3.5级、4级和5级。对织物进行评级前，先按照标准规定，对织物进行水洗、干燥，然后将被评试样与标准模板放在一起。评级时灯光光源、试样放置高度、评价者与试样之间的距离等条件需严格按照标准规定，由评价者根据试样与标准模板的相近程度，给出试样的级数。织物平挺度等级反映了织物树脂整理的优劣，与织物的折皱回复角有一定关系，但不具有对应关系。
（二）整理织物的耐洗性
采用标准条件（AATCC标准）对织物进行重复水洗，测试水洗后试样的耐久压烫（DP）等级或折皱回复角，判断织物的耐洗性能。
（三）织物折皱恢复性的检测——回复角法
（1）折痕恢复性。织物在规定条件下折叠加压，卸除负荷后，织物折痕处能恢复到原来状态至一定程度的性能。
（2）折皱回复角。在规定条件下，受力折叠的试样卸除负荷，经一定时间后，两个对折面形成的角度。
一定形状和尺寸的试样，在规定条件下折叠加压保持一定的时间。卸除负荷后，让试样经过一定的时间回复，然后测量折痕回复角，以测得的角度来表示织物的折痕恢复能力。
（1）折痕水平回复法。试样折痕回复时，折痕线与水平面平行，测量回复角的方法。
（2）折痕垂直回复法。试样折痕回复时，折痕线与水平面垂直，测量回复角的方法。
每个样品的取样数量至少20个，即试样的经向和纬向各10个，每个方向上的正面和反面对折各5个。日常试验可只测样品的正面，即经向和纬向各5个。
九、纺织品抗菌性能检测
织物抗菌性能检测分为定性检测和定量检测，以定量检测方法为主。
（一）定性检测方法
目前，常使用的定性检测方法主要有美国AATCC Test MethOd 90（晕圈法，也称为琼脂平皿法）、AATCC Test MethOd 124（平行画线法）和JIS Z 2911-1981（抗微生物性实验法）等。
定性检测方法包括在织物上接种测试菌和用肉眼观察织物上微生物生长情况。它是基于离开纤维进入培养皿的抗菌剂活性，一般适用于溶出性抗菌整理，但不适用于耐洗涤的抗菌整理。优点是费用低，速度快；缺点是不能定量检测抗菌活性，结果不准确。
（二）定量检测方法
目前，纺织品抑菌性能定量检测方法主要包括美国AATCC Test MethOd 100（菌数测定法）、奎恩实验法等。
定量检测方法包括织物的消毒、接种测试菌、菌培养、对残留的菌落计数等。它适用于非溶出性抗菌整理织物，不适用于溶出性抗菌整理织物。其优点是定量、准确、客观；缺点是时间长、费用高。
检测原理是将试样和对照织物（未经抗菌整理的织物）分别置于三角烧瓶中，用试验菌接种，接种后，将对照织物上的细菌立即洗涤并测定细菌数量，将试样恒温培养后，洗涤细菌并测定细菌数量。然后计算出试样的细菌减少百分率。