探讨纺织品功能性测试项目比对结果的差异情况

郑园园 樊斌

(中纺标检验认证股份有限公司 北京 100025)

1 前言

功能性纺织品是指纺织品和服装除了满足基本的穿着和使用性能（例如色牢度、断裂强力、尺寸变化率等）外，还具有比普通产品更多的功能或优化的基本性能（例如，透气、透湿、抗紫外线、抗静电等）。功能性纺织品的发展在很大程度上提升了纺织品的档次和竞争力，同时也提高了纺织品的附加值[1]。

功能性纺织品按照不同的功能可分为三大类。第一类：舒适性，例如透湿性、透气性、热阻和湿阻、吸湿速干、防水、防污等；第二类：安全防护性，例如阻燃、抗紫外线、抗静电、防辐射等；第三类：卫生保健类，例如抗菌、防螨、消臭、防蚊、远红外、负离子等[1]。

随着人们对功能性纺织品需求的日益增长以及纺织新材料、新技术的不断开发，功能性纺织品获得了广阔的发展空间，也给纺织品检测市场带来了新的发展机遇。与此同时，国内大量检验检测机构（各机构承担检验检测业务工作的部门为实验室，以下统称“实验室”）申请了功能性纺织品的产品标准及相关方法标准的认可授权。

由于实验室间的技术水平、检测经验、资质能力存在不同程度的差异，所出具的检验检测报告的准确性、科学性和一致性有待考验，给功能性纺织品的产品质量带来了潜在的风险。此外，功能性纺织品能否达到预期的功能无法判断，这给使用者带来了安全隐患。

本文通过组织全国纺织品功能性测试实验室间比对活动，并对测试结果进行统计分析，从比对试验的角度分析目前国内纺织品功能性测试项目的差异情况，为行业主管部门的决策和标准的制修订工作提供数据参考。

2 试验方案

2.1 测试项目

测试项目的选择标准遵从以下原则：品牌企业使用频次较高的功能标识；抽检出现不合格频次较高的项目；消费者投诉比较多的功能特点等方面。本次选取的测试项目涵盖保暖性（如热阻等）、舒适性（如湿阻等）、防水性能（如静水压、表面抗湿性等）、通透性（如透湿、透气等）、抗起球性、抗静电（如半衰期等）、防紫外线（如紫外线防护系数UPF等）、远红外（如远红外发射率等）等近8类项目。

2.2 测试样品

测试样品涵盖多种织物类型（包括机织物、针织物等）、多种颜色（包括深色、浅色、混合花色等）的样品。测试样品来源于日常委托测试留样、市场销售的样品等多种渠道，选取具有一定代表性的样品进行测试。

2.3 测试方法（见表1）[2]-[11]

2.4 参加实验室

参加比对活动的实验室共36个，分别来自13个不同省、直辖市、自治区，实验室类型包括国家纺织类产品质检中心、各地区纤维检验局（所）、出入境检验检疫局技术中心实验室、国外检测机构以及民营检测实验室等。从实验室所在区域来看，大部分实验室来自华东区的浙江、上海、江苏等地，约占总实验室数量比例的60%。

3 统计分析方法及结果评价原则

3.1 统计分析方法

3.1.1 稳健统计法（Z比分数法）[12]

依据CNAS-GL002:2018《能力验证结果的统计处理和能力评价指南》附录A中的中位值和标准化四分位距法对测试结果进行统计分析。以中位值作为指定值，以标准化四分位距（NIQR）作为能力评定标准差。

本次比对活动涉及的统计量中位值、标准化四分位距（标准IQR）和极差等。计算公式如下：

X ——指定值（中位值）；

σ——能力评定标准差（NIQR）。

该方法适用于热阻、湿阻、静水压、透湿、透气、静电压半衰期、防紫外、远红外等项目。

3.1.2 偏差法

以实验室结果的众值作为指定值，将试验结果与指定值的偏差与给定的允差范围进行比较分析。

该方法适用于表面抗湿性项目。

3.2 结果评价准则

3.2.1 Z比分数结果评价准则[12]

|Z|≤2 为满意结果；2＜|Z|＜3为有问题结果；|Z|≥3 为不满意结果（离群值）。

3.2.2 偏差法结果评价准则

试验结果与指定值的差异在0.5级范围内为满意结果；与指定值的差异超出0.5级范围为不满意结果。

4 结果与讨论

4.1 热阻比对试验

4.1.1 试验结果（见表2、表3）

表2 热阻（蒸发热板法）试验结果统计表

表3 热阻（平板法）试验结果统计表

4.1.2 分析与讨论

4.1.2.1 比对结果一致性水平分析

（1）热阻（蒸发热板法）

如表2所示，各实验室结果|Z|值均小于2。实验室结果分布在0.02～0.04 m2·k/w区间范围内，主要集中在0.03 m2·k/w附近，实验室比对结果一致性水平较好。

（2）热阻（平板法）

如表3所示，除1个实验室结果可疑，其余实验室结果|Z|值均小于2。实验室结果分布在0.02～0.05 m2·k/w范围, 从结果分布集中程度看，实验室间比对结果一致性水平较好。

4.1.2.2 比对结果差异的原因分析

（1）实验室使用多种类型的仪器型号，主要集中在YG606系列，仪器型号的差异可能会对结果产生影响。

（2）气候室内的温湿度、空气流速等因素也会对结果有不同程度的影响。

4.2 湿阻比对试验

4.2.1 试验结果（见表4）

表4 湿阻试验结果统计表

4.2.2 分析与讨论

4.2.2.1 比对结果一致性水平分析

如表4所示，有2个实验室结果|Z|值大于2。从实验室结果分布来看，结果较为分散，主要分布在20～30m2·Pa/w区间，极差较大，实验室比对结果一致性水平较差。

注：具备该项测试能力的实验室数量有限，故参加比对的实验室数量较少。

4.2.2.2 比对结果差异的原因分析

（1）仪器型号的差异可能会对结果产生影响。

（2）不同气候室内的温湿度、空气流速等因素会引起湿阻结果产生差异。

（3）试验过程中膜下水量的稳定性，直接影响湿阻空板值，对试验结果产生影响。

（4）膜的透湿效果及实验人员操作手法会对结果产生一定影响。

4.3 静水压比对试验

4.3.1 试验结果（见表5）

4.3.2 分析与讨论

4.3.2.1 比对结果一致性水平分析

如表5所示，各实验室结果|Z|值均小于2。从实验室结果分布来看，分布在70～90kPa区间的结果占比38%，分布在110～130kPa区间的结果占比31%，实验室比对结果一致性水平一般。

表5 静水压试验结果统计表

4.3.2.2 比对结果差异的原因分析

（1） 实验室所使用的静水压仪器品牌型号较多，仪器的差异对结果亦产生影响。

（2）个别实验室在试验过程中发现有织物破裂/边缘渗水等现象。

（3）人员观察细微水珠之间的偏差。

4.4 表面抗湿性比对试验

4.4.1 试验结果（见表6）

表6 表面抗湿性试验结果统计表

4.4.2 分析与讨论

4.4.2.1 比对结果一致性水平分析

如表6所示，从实验室的评级结果来看，部分实验室结果与众值的偏差超过0.5级，大部分实验室结果的差异均在半级允差范围内。从实验室结果分布来看，大部分实验室结果主要集中在3级（占比50%），实验室结果与众值的差异在半级范围内的占比为72%，实验室比对结果一致性水平一般。

4.4.2.2 比对结果差异的原因分析

（1） 仪器型号的差异可能会对结果产生影响；不同水温条件对结果亦产生影响。

（2）根据标准要求，试验过程中需要对喷淋后的试样进行敲打。打击力度的差异会影响试样表面的润湿程度，从而对结果产生影响。

4.5 透湿比对试验

4.5.1 试验结果（见表7、表8、表9）

表9 透湿（蒸发法-倒杯法）试验结果统计表

4.5.2 分析与讨论

4.5.2.1 比对结果一致性水平分析

（1）透湿（吸湿法）

如表7所示，各实验室结果|Z|值均小于2。实验室结果连续分布在5×103～11×103g/(m2.24h)区间范围内，其中，6×103～8×103g/(m2.24h)附近范围结果占比62%。从实验室结果分布的集中程度来看，实验室比对结果一致性水平一般。

表7 透湿（吸湿法）试验结果统计表

（2）透湿（蒸发法-正杯法）

如表8所示，除个别实验室Z值结果可疑，其余实验室结果|Z|值均小于2。实验室分布在2.5×103g/（m2·24h）～3.5×103g/（m2·24h）区间范围内，其中，3.0×103g/（m2·24h）附近范围结果占比50%。从实验室结果分布的集中程度来看，透湿（蒸发法-正杯法）实验室间的一致性水平一般。

表8 透湿（蒸发法-正杯法）试验结果统计表

（3）透湿（蒸发法-倒杯法）

如表9所示，除个别实验室|Z|值结果大于2，其余实验室结果|Z|值均小于2。实验室主要分布在0.5×104g/（m2·24h）～1.5×104g/（m2·24h） 区间范围内，其中，1.0×104g/（m2·24h)附近范围结果占比50%。从实验室结果分布的集中程度来看，实验室比对结果一致性水平一般。

4.5.2.2 比对结果差异的原因分析

实验室所使用的干燥剂种类、粒径分布、所使用的仪器型号、仪器内的风速、透湿杯放置位置等因素可能对结果的差异产生影响。

4.6 透气比对试验

4.6.1 试验结果（见表10）

表10 透气试验结果统计表

4.6.2 分析与讨论

4.6.2.1 比对结果一致性水平分析

如表10所示，除个别实验室结果|Z|值大于2，其余实验室结果|Z|值均小于2。实验室结果主要分布在40～60mm/s区间，占比92%，从实验室结果分布集中程度来看，实验室比对结果一致性水平好。

4.6.2.2 比对结果差异的原因分析

实验室所使用的仪器型号主要为YG461和FX3300系列，仪器型号的差异可能会对结果产生影响。

4.7 抗静电比对试验

4.7.1 试验结果（见表11）

4.7.2 分析与讨论

4.7.2.1 比对结果一致性水平分析

该项目主要考核指标为半衰期，如表11所示，从Z值来看，虽然实验室结果|Z|值均小于2，但半衰期结果分布在5～30s范围内，数据分布较为离散。从实验室结果分布集中程度来看，实验室比对结果一致性水平较差。

表11 抗静电试验结果统计表

4.7.2.2 比对结果差异的原因分析

实验室所使用的仪器型号主要为YG401、H0110等系列，不同仪器型号电机转速亦不同，分布区间为1000～1500r/min，仪器型号的差异可能会对结果产生影响。

4.8 防紫外线比对试验

4.8.1 试验结果（见表12）

4.8.2 分析与讨论

4.8.2.1 比对结果一致性水平分析

如表12所示，除个别试验结果可疑，其余实验室结果|Z|值均小于2。实验室结果分布在40～50，从实验室结果分布集中程度来看，实验室比对结果一致性水平较好。

表12 防紫外线试验结果统计表

4.8.2.2 比对结果差异的原因分析

实验室所使用的仪器型号差异可能会对结果产生影响。

4.9 远红外比对试验

4.9.1 试验结果（见表13）

4.9.2 分析与讨论

4.9.2.1 比对结果一致性水平分析

如表13所示，实验室结果|Z|值均小于2。从实验室结果分布集中程度来看，实验室比对结果一致性水平较好。

表13 远红外试验结果统计表

注：具备该项测试能力的实验室数 量有限，故参加比对的实验室数量较少。

4.9.2.2 仪器设备

实验室采用的仪器设备型号均为EMS 302M。

5 结论

热阻、透气、防紫外线、远红外等项目比对试验数据较为集中，实验室间比对结果一致性水平较好；静水压、表面抗湿性、透湿性等项目实验室间比对结果一致性水平一般；湿阻、抗静电等项目比对试验数据较为分散，实验室间比对结果一致性水平较差。

引起实验室间比对结果差异的原因包含多方面因素，涉及仪器设备型号、试验环境、试验所用的耗材及试剂、试验人员操作经验、目光评级水平等差异。

为确保实验室检测结果的准确性，建议从两方面着手：一方面加强实验室内部质量控制，另一方面加强与外部实验室的比对交流活动。