速干面料檢測：科學評估吸濕排汗性能

核心要點：
速干性能是功能性紡織品的關鍵指標，其檢測需通過多維度綜合評估吸濕、擴散、蒸發全過程。常用方法包括垂直芯吸、滴水擴散、蒸發速率及透濕量測試，需在標準溫濕度環境下進行。

一、 速干性能的本質與評價維度

速干面料的核心功能在于快速將人體汗液從皮膚表面吸收、擴散并蒸發到外界環境，保持穿著者的干爽舒適感。因此，對其性能的科學評價需覆蓋以下關鍵環節：

1. 吸濕性 (Water Absorption): 面料從皮膚吸收液態汗液的能力，是速干過程的第一步。
2. 擴散性 (Water Spreading/Transport): 面料將吸收的汗液在其內表面（貼身面）和外表面快速擴散開的能力。良好的擴散性可避免局部過度潮濕，增大蒸發面積。
3. 蒸發/干燥速率 (Evaporation/Drying Rate): 汗液從面料表面蒸發到空氣中的速度，這是決定“速干”最終效果的關鍵。
4. 透濕性 (Moisture Vapor Transmission): 面料允許水蒸氣分子（氣態汗）通過其結構傳遞到外界的能力。這雖然與液態汗管理不同，但也是整體舒適性的重要組成部分。

二、 核心檢測方法與原理

針對上述性能維度，國際上和國內已發展出多種標準化的測試方法：

1. 垂直芯吸法 (Vertical Wicking Test - 吸濕性與擴散性)

   • 原理： 模擬汗液在面料中的垂直爬升過程。
   • 方法 (如 GB/T 21655.1 / AATCC 197):
     • 將規定尺寸的試樣條垂直懸掛。
     • 下端浸入標準測試液（常用蒸餾水或模擬汗液）中一定深度。
     • 記錄規定時間內（如 10min, 30min）液體沿織物縱向（經向/緯向）上升的高度。
   • 評價指標： 芯吸高度（毫米，mm）。高度越高，表明面料的吸濕能力和縱向擴散能力越強。

2. 滴水擴散時間法 (Water Drop Diffusion Test - 擴散性)

   • 原理： 評估液態水滴在面料表面擴散開所需的時間，反映其橫向擴散能力。
   • 方法 (如 GB/T 21655.1 / AATCC 79):
     • 將試樣平鋪在標準測試臺上。
     • 從規定高度（如 1cm）向試樣表面滴入一滴（如 0.2ml）標準測試液。
     • 用秒表記錄水滴從接觸織物到完全擴散開（通常指液滴邊緣不再有反光或達到特定狀態）所需的時間。
   • 評價指標： 擴散時間（秒，s）。時間越短，表明面料表面的親水性和橫向擴散能力越好。

3. 蒸發速率法 / 干燥速率法 (Evaporation Rate / Drying Test - 蒸發/干燥速率)

   • 原理： 直接測量浸濕面料在特定環境條件下失去水分（蒸發）的速度。
   • 方法 (如 GB/T 21655.1 / AATCC 201):
     • 浸濕： 將試樣完全浸入測試液中，取出后懸掛瀝干至規定時間（如滴液停止后30秒）。
     • 稱重與懸掛： 稱量濕重（W1），然后將試樣懸掛在恒溫恒濕（如 20±2°C, 65±4% RH）的環境中。
     • 定時稱重： 每隔一定時間間隔（如 5min, 10min, 15min, 30min...）稱量試樣的重量（Wt）。
     • 計算： 計算水分蒸發率或殘余水分率：
       • 水分蒸發率 (%) = [(W1 - Wt) / (W1 - W0)] * 100% (W0為干重)
       • 殘余水分率 (%) = (Wt - W0) / (W1 - W0) * 100%
     • 也可計算達到特定干燥程度（如殘留水分率10%）所需的時間。
   • 評價指標： 特定時間點的水分蒸發率/殘余水分率，或達到特定干燥程度所需的時間（分鐘，min）。時間越短或蒸發率越高，表明面料干燥越快。

4. 透濕性測試 (Moisture Vapor Transmission Rate - MVTR)

   • 原理： 測量水蒸氣透過織物的速率。
   • 方法 (如 GB/T 12704.1 / ASTM E96 / ISO 11092):
     • 吸濕法 (正杯法)： 將干燥劑（如無水氯化鈣）放入透濕杯中，用試樣封蓋杯口，置于恒溫恒濕環境中。定期稱重，杯內吸濕劑的增重即為透過的水汽量。
     • 蒸發法 (倒杯法)： 杯內注入定量蒸餾水，用試樣封蓋杯口倒置，置于干燥環境中。定期稱重，杯內水的減重即為透過的水汽量。
     • 出汗熱板法 (Skin Model)： (如 ISO 11092) 模擬皮膚出汗狀態，測量維持特定微環境濕度所需的熱量，換算成透濕阻力或透濕率。此法更接近實際穿著狀態。
   • 評價指標： 透濕量 [g/(m²·d) 或 g/(m²·24h)] 或透濕率 [g/(m²·Pa·h)]。數值越高，表示面料允許水蒸氣透過的能力越強。

5. 綜合液態水分管理能力測試 (MMT - Moisture Management Tester)

   • 原理： 利用專用儀器（液態水分管理測試儀）模擬汗液接觸面料兩面（皮膚側和外側）的行為，綜合評價多個指標。
   • 方法 (如 AATCC 195 / GB/T 21655.2):
     • 將試樣夾在儀器上下傳感器板之間。
     • 向貼近“皮膚側”的傳感器注入定量測試液。
     • 儀器實時監測并記錄液體在面料上下兩面的吸收、擴散、滲透、蒸發等動態過程。
   • 評價指標 (典型):
     • 吸收速率 (Top/Bottom)： 單位時間吸收的水量（% 或 g）。
     • 最大浸濕半徑 (Top/Bottom)： 液體在上下表面擴散的最大范圍（毫米，mm）。
     • 擴散速率 (Top/Bottom)： 液體在上下表面擴散的速度（毫米/秒，mm/s）。
     • 單向傳遞能力 (OMMC - Overall Moisture Management Capacity)： 綜合評分，反映液態汗從皮膚側向外側傳遞的整體效能。
     • 累積單向傳遞指數 (R - Accumulative One-way Transport Index)： 定量表征汗液從內向外單向傳遞的能力，數值越大越好。
   • 優勢： 提供更全面、動態的液態汗管理性能評估。

三、 綜合評價與標準應用

• 綜合判斷： 單一測試方法往往只能反映速干性能的一個側面。實際評價中，需要結合多種測試結果進行綜合分析。例如，一款優秀的速干面料通常應具備：
  • 較高的垂直芯吸高度（吸濕擴散好）。
  • 較短的滴水擴散時間（表面親水擴散快）。
  • 較短的干燥時間或較高的蒸發速率（干得快）。
  • 良好的透濕性（允許水汽排出）。
  • 優異的綜合液態水分管理能力（OMMC高，R值大）。
• 標準體系： 各國和地區制定了相應的標準來規范速干性能的評價和標簽：
  • 中國： GB/T 21655.1《紡織品 吸濕速干性的評定 第1部分：單項組合試驗法》、GB/T 21655.2《紡織品 吸濕速干性的評定 第2部分：動態水分傳遞法》。
  • 國際/美國： AATCC 197, AATCC 79, AATCC 195, AATCC 201, ASTM E96等。
  • 符合特定標準要求的產品才能標注“吸濕速干”等功能性說明。

四、 檢測環境的重要性

所有速干性能測試都必須在嚴格控制的標準大氣環境中進行（通常是溫度 20±2°C，相對濕度 65±4%）。因為溫濕度對水分的吸收、擴散和蒸發過程影響極大，非標準環境下的測試結果不具備可比性和參考價值。

速干面料的性能檢測是一個系統化、標準化的科學過程。通過垂直芯吸、滴水擴散、干燥速率、透濕量以及綜合液態水分管理等核心測試方法，可以客觀、全面地評估面料在吸濕、擴散、蒸發等關鍵環節的表現。這些測試不僅為產品研發和質量控制提供依據，也是消費者識別真正具備速干功能產品的科學保障。嚴格遵循測試標準和環境要求，是確保檢測結果準確可靠的關鍵。