羽絨蓬松度檢測(cè)結(jié)果的主要影響因素研究及分析

周吟澄，陳明芳，朱蘭芳，孫 峰

（蘇州市纖維檢驗(yàn)院，江蘇 蘇州 215500）

0 引言

羽絨羽毛生長(zhǎng)在鵝或鴨體表，是一種純天然材料，保暖性好。羽絨服、羽絨被等一系列羽絨羽毛制品以其輕薄、保暖的特性受到越來(lái)越多的消費(fèi)者的喜愛(ài)。蓬松度是衡量其品質(zhì)的重要指標(biāo)，其作用僅次于絨子含量，是影響羽絨制品保暖性的重要因素。目前國(guó)內(nèi)涉及羽絨蓬松度的標(biāo)準(zhǔn)中，GB/T 14272-2011《羽絨服裝》（2022 年4 月1 日前廢止）的前處理采用烘箱法，GB/T 14272-2021《羽絨服裝》（2022 年4 月1 日起實(shí)施）采用蒸汽還原法，QB/T 1193-2012《羽絨羽毛被》系列標(biāo)準(zhǔn)也采用蒸汽還原法。目前國(guó)際羽絨羽毛局的IDFB 測(cè)試方法中關(guān)于蓬松度的測(cè)試也使用蒸汽還原法。對(duì)比方法以及具體步驟，國(guó)內(nèi)羽絨蓬松度檢測(cè)的方法也越來(lái)越與國(guó)際上通用的方法接近。從蓬松度檢測(cè)原理與方法入手，通過(guò)長(zhǎng)期進(jìn)行蓬松度檢測(cè)所積累的數(shù)據(jù)與經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)影響蓬松度檢測(cè)結(jié)果的各種因素。通過(guò)試驗(yàn)研究這些主要影響因素與蓬松度檢測(cè)結(jié)果的關(guān)系，并對(duì)產(chǎn)生的原因進(jìn)行分析和討論。

1 蓬松度檢測(cè)原理與方法

1.1 蓬松度檢測(cè)原理

羽絨類(lèi)似于蒲公英的種子，呈圓核向外發(fā)散的立體結(jié)構(gòu)。由絨核放射出許多細(xì)長(zhǎng)的絨絲。每根絨絲上又有許多絨小枝。絨小枝上長(zhǎng)有菱狀結(jié)節(jié)。絨絲與絨絲之間相互纏繞，絨小枝和菱節(jié)起到相斥和支撐的作用，這樣形成了一個(gè)蓬松的三維空間。這個(gè)空間里包含了靜止空氣，而空氣的導(dǎo)熱系數(shù)相對(duì)較低，因而形成了一個(gè)內(nèi)外隔熱的屏障。蓬松度反映羽毛羽絨的彈性程度。蓬松度的測(cè)試原理是指在一定內(nèi)徑的容器內(nèi)，一定量的羽絨羽毛試樣在一定量壓盤(pán)壓力作用下所占的體積或高度。理論上說(shuō)，羽絨蓬松度較高的話(huà)，羽絨所包含的靜止空氣也較多，保暖性能也較好。

1.2 蓬松度檢測(cè)方法

在蓬松度檢測(cè)的前處理過(guò)程，目前有兩類(lèi)處理方法，分別是烘箱法和蒸汽還原法。

1.2.1 烘箱法

取完成勻樣的羽絨樣品適量，置于一容器中，放入恒溫烘箱中恒溫規(guī)定時(shí)間，然后逐把抖入前處理箱，在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓的恒溫恒濕環(huán)境中靜置24h 以上，然后選用標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的蓬松度儀測(cè)試。

1.2.2 蒸汽還原法

蒸汽還原法有兩種，原理相同，在具體的操作步驟和使用的儀器上有所區(qū)別。取完成勻樣的羽絨樣品適量，放入符合要求的前處理箱打散，用蒸汽發(fā)生器將羽絨全部打濕，靜置規(guī)定時(shí)間，用吹風(fēng)機(jī)將樣品吹干，再將該前處理箱在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓的恒溫恒濕環(huán)境中靜置規(guī)定的時(shí)間，然后選用標(biāo)準(zhǔn)要求的蓬松度儀測(cè)試。

2 蓬松度檢測(cè)的影響因素及相關(guān)性分析

2.1 蓬松度檢測(cè)的影響因素

影響羽絨羽毛蓬松度檢測(cè)結(jié)果的因素可以分為內(nèi)因和外因兩類(lèi)。內(nèi)因是指羽毛羽絨本身的品質(zhì)因素，比如絨子含量、羽絨的種類(lèi)以及羽絨的生長(zhǎng)周期等等。外因則是指影響羽絨蓬松度檢測(cè)的外在因素，如檢測(cè)方法、取樣均勻性、前處理方法、環(huán)境溫濕度、調(diào)濕時(shí)間、儀器誤差以及人員操作誤差等等。通過(guò)長(zhǎng)期進(jìn)行蓬松度檢測(cè)所積累的數(shù)據(jù)與經(jīng)驗(yàn)來(lái)看，絨子含量、羽絨種類(lèi)和絨朵大小等內(nèi)因及前處理方法對(duì)檢測(cè)結(jié)果影響較大。

本文研究這些因素與蓬松度之間的關(guān)系，采用的是以主要影響因素為自變量，蓬松度值為因變量的統(tǒng)計(jì)試驗(yàn)研究方法。針對(duì)絨子含量、絨朵大小這些連續(xù)變化的數(shù)值型因素，在分析中采用了統(tǒng)計(jì)學(xué)上的相關(guān)性分析來(lái)定量表示；而對(duì)羽絨種類(lèi)、前處理方法這些分類(lèi)型因素，則采用了曲線(xiàn)圖對(duì)比的方法來(lái)評(píng)估。以下通過(guò)幾組試驗(yàn)及其結(jié)果來(lái)分析說(shuō)明其中的關(guān)系。

2.2 相關(guān)性分析

2.2.1 絨子含量與蓬松度

絨子包含朵絨、未成熟絨、類(lèi)似絨和損傷絨，是羽毛羽絨中的精華。絨子含量是羽絨羽毛中絨子所占的質(zhì)量百分比。為了探討絨子含量與蓬松度之間的關(guān)系，試驗(yàn)挑選了16 組相同種類(lèi)但絨子含量不同的羽絨，按照GB/T 10288-2016《羽絨羽毛檢驗(yàn)方法》進(jìn)行試驗(yàn)，結(jié)果見(jiàn)表1。

表1 不同絨子含量下的白鴨絨蓬松度試驗(yàn)數(shù)據(jù)

表1 對(duì)應(yīng)的16 個(gè)樣本結(jié)果數(shù)據(jù)經(jīng)使用SPSS 統(tǒng)計(jì)軟件后繪出的絨子含量與蓬松度關(guān)系的散點(diǎn)圖如圖1所示。圖中呈現(xiàn)出兩者之間有較好的關(guān)聯(lián)性。采用皮爾遜檢驗(yàn)法進(jìn)行相關(guān)性分析，得到相關(guān)系數(shù)為0.878，表示絨子含量與蓬松度之間成正相關(guān)關(guān)系，且為顯著相關(guān)。

圖1 絨子含量與蓬松度關(guān)系散點(diǎn)圖

羽絨主要由絨子和毛片構(gòu)成，毛片壓縮回彈性低于絨子。通常低絨時(shí)，毛片的占比會(huì)比較高；高絨時(shí)，絨子的占比會(huì)比較高。通常情況下，絨子含量較低時(shí)的蓬松度較低。隨著絨子含量的提高，蓬松度也有增加。但高絨的變化幅度沒(méi)有低絨時(shí)明顯。從統(tǒng)計(jì)分析的結(jié)果上看，絨子含量與蓬松度之間成顯著的正相關(guān)關(guān)系能很好地說(shuō)明這一點(diǎn)。但是，如果朵絨比例太高，缺乏毛片的足夠支撐，其蓬松度也不一定會(huì)很高。因此絨子含量高并不一定對(duì)應(yīng)蓬松度也高。在本文試驗(yàn)前期樣品準(zhǔn)備階段發(fā)現(xiàn)羽絨供應(yīng)商存在良莠不齊的現(xiàn)象。有部分生產(chǎn)廠(chǎng)家在羽絨中摻雜大量的絨絲、羽絲、陸禽毛，甚至使用化學(xué)材料進(jìn)行二次加工。這些因素對(duì)羽絨的蓬松度均有影響。只有采用規(guī)范的羽絨處理工藝和合理的配比，才能把毛片的支撐力和朵絨的蓬松性結(jié)合在一起，充分發(fā)揮出羽絨的高蓬松度。

2.2.2 絨朵大小與蓬松度

本次試驗(yàn)按照T/CFDIA 002-2018《羽絨凈絨含量及絨朵數(shù)的檢驗(yàn)方法》進(jìn)行?！皟艚q”的絨朵中不含絨絲、羽絲，較絨子含量中的絨子更為純凈，更能反映羽絨的真實(shí)成分和質(zhì)量水平?！?.1g 絨朵數(shù)”是指0.1g凈絨中的朵絨數(shù)量。絨朵越大，則羽絨越成熟，對(duì)應(yīng)著絨朵數(shù)越少。試驗(yàn)選取了10 個(gè)樣品。這些樣品未經(jīng)過(guò)二次加工，品質(zhì)較好，絨朵均勻。試驗(yàn)結(jié)果詳見(jiàn)表2。

表2 0.1g 凈絨的絨朵數(shù)量及其對(duì)應(yīng)的蓬松度試驗(yàn)數(shù)據(jù)

表2 對(duì)應(yīng)的10 個(gè)樣本結(jié)果數(shù)據(jù)經(jīng)使用SPSS 統(tǒng)計(jì)軟件后得到圖2 的散點(diǎn)圖。該圖反映出絨朵數(shù)量與蓬松度是有關(guān)系的。皮爾遜檢驗(yàn)法顯示絨朵數(shù)與蓬松度之間的相關(guān)系數(shù)為-0.812，表示絨朵大小與蓬松度之間呈負(fù)相關(guān)關(guān)系，且為顯著相關(guān)。因此，正常情況下，蓬松度高的羽絨，其絨朵數(shù)量相應(yīng)少，絨朵相對(duì)大，羽絨的成熟度也高。但是，樣品編號(hào)1#的羽絨樣品，雖然絨朵大，但蓬松度明顯不如2#、3# 和4#。經(jīng)對(duì)照樣品后發(fā)現(xiàn)，該樣品為90%白鴨吊吊絨，絨朵大，品質(zhì)非常好，絨朵之間勾連現(xiàn)象嚴(yán)重。用手從樣品中拎起一朵絨時(shí)，可以勾起周?chē)亩浣q。正因?yàn)樵摌悠饭催B現(xiàn)象嚴(yán)重，影響了絨朵與絨朵之間形成的空間，其蓬松度反而不高。

圖2 0.1g 凈絨的絨朵數(shù)量與對(duì)應(yīng)蓬松度關(guān)系散點(diǎn)圖

羽絨廠(chǎng)家的產(chǎn)品在出廠(chǎng)前一般要經(jīng)過(guò)拼堆。在日常測(cè)試工作中會(huì)得到這些拼堆過(guò)的羽絨樣品。如果拼堆的羽絨不均勻，大小差異較大，也會(huì)影響蓬松度。原因是小朵的羽絨會(huì)鉆進(jìn)大朵的羽絨中，致使同等體積下質(zhì)量增加而蓬松度沒(méi)有提高，甚至降低。

2.2.3 羽絨種類(lèi)與蓬松度

羽絨一般分鵝絨與鴨絨。鵝的生長(zhǎng)周期較鴨的時(shí)間長(zhǎng)，且形體大，所以鵝的絨朵比鴨的絨朵更飽滿(mǎn)。同時(shí)在顯微鏡下，鵝毛絨幾乎全分枝覆蓋菱節(jié)，而鴨毛絨上只是分枝頂端上有菱節(jié)。這樣鵝絨更能支撐靜止空間，蓬松度更優(yōu)。鵝絨與鴨絨的顯微結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖3 和圖4。

圖3 鵝絨顯微結(jié)構(gòu)

圖4 鴨絨顯微結(jié)構(gòu)

本次試驗(yàn)選用了絨子含量在85%左右的鵝絨和鴨絨各10 組，同樣也采用GB/T 10288-2016《羽絨羽毛檢驗(yàn)方法》進(jìn)行試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果詳見(jiàn)表3。為了讓數(shù)據(jù)在圖表中更直觀，本次試驗(yàn)以mm 為計(jì)量單位。

表3 相同絨子含量時(shí)鵝絨、鴨絨的蓬松度試驗(yàn)數(shù)據(jù)

相同絨子含量時(shí)鵝絨與鴨絨的蓬松度對(duì)比圖見(jiàn)圖5。從圖中可見(jiàn)，在相同絨子含量情況下，大部分鵝絨的蓬松度較鴨絨高。試驗(yàn)中對(duì)鵝絨蓬松度偏低的樣品進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)樣品中朵絨較小的占絕大部分。這種小的絨朵比普通的鴨絨還要小得多。這也反映了目前羽絨行業(yè)中的一個(gè)情況，即隨著鵝絨需求量的增長(zhǎng)以及成本的增加，鵝絨的生長(zhǎng)周期越來(lái)越短，從而導(dǎo)致部分鵝絨的品質(zhì)降低了，甚至不及鴨絨。同時(shí)由于現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)中鵝毛絨含量允許有低于15%的鴨毛絨，所以在利益驅(qū)使下，某些羽絨廠(chǎng)商有摻雜部分鴨絨的行為。這也會(huì)影響蓬松度。

圖5 相同絨子含量時(shí)鵝絨與鴨絨的蓬松度對(duì)比圖

2.2.4 前處理方法與蓬松度

羽絨樣品由于抽真空壓縮包裝受到擠壓、長(zhǎng)時(shí)間堆疊存放等原因，羽絨沒(méi)有完全舒展，影響到羽絨的蓬松效果。為了使羽絨樣品充分還原，恢復(fù)其自然蓬松狀態(tài)，需要在蓬松度試驗(yàn)開(kāi)始前進(jìn)行預(yù)處理。為了驗(yàn)證這一環(huán)節(jié)的必要性，試驗(yàn)選取各10 個(gè)樣品，分別采用羽絨服裝新、舊標(biāo)準(zhǔn)中烘箱法與蒸汽還原法兩種試驗(yàn)方法進(jìn)行還原前后蓬松度數(shù)值的對(duì)比。試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表4 和表5。變化率=（還原后蓬松度-未還原蓬松度）/還原后蓬松度×100%。

表4 烘箱法還原前后蓬松度試驗(yàn)數(shù)據(jù)的對(duì)比

表5 蒸汽還原法還原前后蓬松度試驗(yàn)數(shù)據(jù)的對(duì)比

蓬松度烘箱法還原前后比較以及蓬松度蒸汽還原法還原前后比較如圖6 和圖7 所示。

圖6 蓬松度烘箱法還原前后比較圖

圖7 蓬松度蒸汽還原法還原前后比較圖

從試驗(yàn)數(shù)據(jù)圖表中可以看出，羽絨測(cè)試是否經(jīng)過(guò)前處理環(huán)節(jié)，其蓬松度數(shù)值是有變化的。而烘箱法與蒸汽還原法前處理環(huán)節(jié)前后變化率差異很大。這也表明了前處理方法的不同，對(duì)蓬松度測(cè)試結(jié)果的影響是明顯不同的。蒸汽還原法通過(guò)把羽絨打濕讓羽絨充分地吸濕，絨枝舒展開(kāi)來(lái)，再吹干羽絨，使羽絨盡可能恢復(fù)原有的蓬松狀態(tài)。這一方法與烘箱法比較，具有明顯的優(yōu)勢(shì)。因此，它將是未來(lái)羽絨蓬松度試驗(yàn)前處理的主要方法。采用蒸汽還原法不僅測(cè)試結(jié)果的準(zhǔn)確度較高，而且能與國(guó)際主流蓬松度標(biāo)準(zhǔn)接軌，便于國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)與國(guó)外標(biāo)準(zhǔn)的對(duì)標(biāo)，也有利于我國(guó)羽絨產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

3 結(jié)語(yǔ)

3.1 絨子含量與蓬松度檢測(cè)結(jié)果相關(guān)性顯著。通常情況下，絨子含量較低時(shí)的蓬松度較低。隨著絨子含量的提高，蓬松度也有增加。但高絨的變化幅度沒(méi)有低絨時(shí)明顯。

3.2 絨朵大小與蓬松度檢測(cè)結(jié)果的相關(guān)性顯著，且在不同條件下相關(guān)性呈現(xiàn)不同的特點(diǎn)。在羽絨絨朵大小比較均勻的情況下，羽絨的絨朵大小與蓬松度的相關(guān)性顯著；絨朵越大，蓬松度越高。在羽絨絨朵大小不太均勻的情況下，其相關(guān)性會(huì)產(chǎn)生一定的降低。

3.3 羽絨種類(lèi)對(duì)蓬松度結(jié)果有一定影響。相同絨子含量的情況下，鵝絨的蓬松度普遍比鴨絨高。

3.4 前處理方法對(duì)蓬松度檢測(cè)結(jié)果影響明顯。蒸汽還原法相比烘箱法更能使受擠壓的羽絨恢復(fù)到出廠(chǎng)包裝前的狀態(tài)，使羽絨的蓬松度得到更好的呈現(xiàn)。