紡織品透氣性測試完整指南
紡織品透氣性測試完整指南|ISO 9237、ASTM D737標準、流程與判定方式
紡織品透氣性測試,是在試樣兩側建立規定壓差,測量單位面積內、單位時間通過布料的空氣流量,用來評估布料允許空氣穿透的能力。
本測試適用於服裝、運動布料、羽絨服防絨布、口罩與過濾材料、不織布、帳篷、蚊帳、雨衣、汽車內裝及各類產業用紡織品。
透氣性會直接影響穿著舒適度、防風效果、過濾效率及產品功能。數值過低可能悶熱,數值過高則可能無法滿足防風、防絨或過濾要求,因此並非越高越好。
紡織品透氣性測試主要測量什麼?
結論是:透氣性測試測量的是「空氣穿過布料的速度」,不是水蒸氣、液態水或熱量通過材料的能力。
測試時,實驗室會將試樣夾在設備測試口,利用抽氣系統使試樣兩側形成指定壓差,再記錄通過規定面積的空氣流量。
結果常以以下單位表示:
mm/s
cm³/cm²/s
L/m²/s
ft³/ft²/min,通常簡寫為CFM
報告必須同時註明測試標準、壓差、測試面積及結果單位。若缺少其中任何條件,不同報告之間可能無法正確比較。
哪些紡織產品需要進行透氣性測試?
只要產品的舒適性、防風性、防絨性或過濾功能與空氣流動有關,就可能需要測試。
| 產品類型 | 為什麼要測試 | 主要風險 |
|---|---|---|
| 運動服、機能服 | 評估散熱及空氣流通 | 太悶或穿著不舒適 |
| 羽絨服、防絨布 | 平衡透氣與防絨效果 | 羽絨鑽出或布料過於悶熱 |
| 防風外套 | 確認阻擋冷風能力 | 透氣過高導致防風不足 |
| 口罩及過濾材料 | 評估空氣通過阻力 | 呼吸阻力或過濾性能異常 |
| 不織布 | 管控孔隙及製程一致性 | 批次性能不穩定 |
| 帳篷、睡袋 | 平衡通風與防風 | 結露、悶熱或漏風 |
| 蚊帳、網布 | 評估通風效果 | 網孔與空氣流通不匹配 |
| 安全氣囊布 | 控制充氣與洩氣速度 | 展開性能不符合設計 |
| 工業濾布 | 配合過濾效率與壓損 | 能耗增加或過濾失效 |
| 塗層及貼膜布 | 檢查塗層完整性 | 針孔、漏塗或批次差異 |
不同產品的理想數值可能完全相反。夏季運動服通常希望保持較高空氣流通,防風布及防絨布則需要控制空氣通過量。
紡織品透氣性有哪些常用測試標準?
目前最常見的國際方法是ISO 9237與ASTM D737。不織布及特殊產品也可能採用專用標準或品牌方法。
| 測試標準 | 適用範圍 | 主要特點 |
|---|---|---|
| ISO 9237:1995 | 多數紡織布料、成品及產業用布 | 國際及歐洲市場常用 |
| ASTM D737-18(2023) | 梭織、針織、不織布、塗層布及多層材料 | 美國品牌與產業規格常用 |
| ISO 9073-15:2007 | 不織布及部分積層材料 | 針對不織布的空氣流量測量 |
| JIS L 1096 | 一般梭織與針織布 | 日本市場及日系客戶常見 |
| GB/T 5453 | 紡織品及織物 | 中國市場常見 |
| 客戶或品牌方法 | 運動服、汽車、過濾及功能性材料 | 依指定壓差、面積及單位測試 |
ISO資料顯示,ISO 9237:1995已於2023年重新確認,目前仍是有效版本,適用於多數透氣織物、不織布、技術用布及可透氣紡織成品。參考:ISO 9237官方資料
ASTM目前列出的版本為 ASTM D737-18(2023),可用於多種紡織材料的空氣透過率測量。參考:ASTM D737官方資料
ISO 9237適用於哪些材料?
ISO 9237適用於大多數可讓空氣通過的布料,包括服裝布、產業用布、不織布及部分紡織成品。
但試樣若完全不透氣、表面過度不平整,或無法在測試口形成有效密封,就可能需要改用其他測試設備或方法。
ASTM D737適用於哪些材料?
ASTM D737可用於梭織布、針織布、不織布、毛毯、絨毛布、多層布、塗層布、樹脂處理布及其他紡織材料。
ASTM指出,透氣性是服裝、濾材、安全氣囊、蚊帳、降落傘、帳篷及防雨材料的重要性能,也可用來監控制造過程中的變化。
ISO 9073-15與ISO 9237有什麼不同?
ISO 9073-15是針對不織布制定的方法,測量垂直通過規定試樣面積的空氣流量。
它適用於不同克重、經處理或未處理的不織布及部分積層材料。參考:ISO 9073-15官方資料
一般布料可優先考慮ISO 9237;醫療、衛生或工業不織布,則應確認客戶是否指定ISO 9073-15。
ISO 9237與ASTM D737可以直接比較嗎?
不能只比較報告上的數字。
兩種方法的測試原理相近,但壓差、測試面積、調濕方式、取樣要求及結果單位可能不同。任何一項條件不同,都可能產生明顯差異。
| 比較項目 | ISO 9237 | ASTM D737 |
|---|---|---|
| 常見市場 | 國際、歐洲及亞洲 | 美國及國際品牌 |
| 適用材料 | 多數透氣紡織品 | 多數一般及處理後紡織品 |
| 壓差設定 | 依材料用途及規格選擇 | 依標準或採購規格設定 |
| 結果單位 | 常見mm/s或L/m²/s | 常見cm³/cm²/s或CFM |
| 是否可直接換算 | 只有條件相同時才有意義 | 不能只換算單位後比較 |
若買方指定ASTM D737,就不應自行使用ISO 9237報告代替,除非對方確認接受。
紡織品透氣性測試如何進行?
透氣性測試流程不複雜,但取樣、調濕、密封及壓差設定會直接影響結果。
第一步:確認產品用途與測試規格
送樣前先確認產品是用於服裝、防風、防絨、口罩、過濾還是工業用途。
同時確認測試標準、壓差、測試面積、空氣流動方向、測試次數及合格範圍。
第二步:進行試樣調濕
紡織材料容易受到溫度及濕度影響,測試前通常需要在標準大氣環境中調濕。
如果樣品剛完成洗滌、塗層、熱壓或從密封包裝取出,應待材料狀態穩定後再測試。
第三步:選取代表性測試位置
實驗室會從布料不同位置進行多次測量,並避開布邊、摺痕、孔洞及非代表性瑕疵。
花型、網孔、局部塗層或組織差異明顯的材料,可能需要增加測試點數。
第四步:設定測試面積與壓差
試樣被夾持在測試口後,設備抽取空氣,使試樣兩側達到規定壓力差。
測試面積與壓差必須按照指定標準或客戶規格設定,不能為了得到較好數值而任意變更。
第五步:記錄流量並計算結果
設備測得通過試樣的空氣流量,再換算成單位面積的空氣透過率。
實驗室通常會報告各測試點數據、平均值及必要的統計結果。
透氣性數值應該如何判讀?
原則是:數值越高,代表在相同測試條件下越多空氣可以通過材料;數值越低,代表材料對空氣流動的阻力越大。
但高低不能直接代表產品品質好壞。
| 測試結果 | 可能優點 | 可能風險 |
|---|---|---|
| 透氣性較高 | 通風、散熱效果較好 | 防風、防絨或過濾性能可能不足 |
| 透氣性較低 | 防風、阻隔效果較強 | 穿著悶熱或呼吸阻力較高 |
| 批次差異較小 | 製程與材料較穩定 | 仍需確認是否符合目標值 |
| 局部差異明顯 | 可能反映特殊結構 | 也可能代表塗層、織造或密度不均 |
正確判定方式,是將結果與產品用途、客戶規格及其他功能測試一起分析。
紡織品透氣性的合格標準是多少?
全球沒有適用所有紡織品的統一合格值。
ISO 9237及ASTM D737主要規定如何測試,通常不直接規定服裝、帳篷、濾布或防絨布必須達到多少數值。
合格要求通常來自:
品牌或買方採購規格
產品專用標準
政府或軍用採購要求
車廠及產業客戶規範
企業內部設計目標
核准樣品或歷史合格批次
若客戶沒有提供限值,實驗室可以出具實測結果,但通常不能自行判定產品是否適合所有用途。
透氣性、透濕性與防水性有什麼差異?
這三個概念經常被混用,但測量的介質及產品功能不同。
| 項目 | 測量內容 | 常見用途 | 常見標準 |
|---|---|---|---|
| 空氣透過率 | 空氣穿過布料的流量 | 通風、防風、防絨、過濾 | ISO 9237、ASTM D737 |
| 水蒸氣透過率 | 水蒸氣穿過材料的能力 | 排汗、舒適性、戶外服裝 | ISO 15496、ASTM E96/E96M |
| 防水性 | 阻止液態水穿透的能力 | 雨衣、帳篷、防護服 | ISO 811、AATCC TM127 |
| 防潑水性 | 水滴是否在表面滾落 | 外套、戶外布料 | ISO 4920、AATCC TM22 |
| 熱阻與濕阻 | 熱量及水蒸氣通過阻力 | 機能服及防護服舒適性 | ISO 11092 |
一塊布料可能幾乎不透風,卻仍能讓部分水蒸氣通過。例如使用微孔膜或親水膜的戶外布料,空氣透過率可能很低,但仍具一定透濕能力。
因此,「透氣外套」在行銷語言中有時指透濕性,並不一定代表空氣可以直接穿過布料。
一般透氣性測試可以代表口罩呼吸阻力嗎?
不能完全代表。一般布料透氣性測試可以作為材料開發或批次比較工具,但醫療口罩、呼吸防護具及過濾產品通常有專用的壓差、呼吸阻力及過濾效率要求。
| 產品 | 應優先確認的性能 |
|---|---|
| 一般紡織布 | 空氣透過率 |
| 醫療口罩 | 壓差、細菌過濾效率、飛濺阻力等 |
| 防護口罩或呼吸器 | 吸氣阻力、呼氣阻力、粒子過濾效率 |
| 空氣濾材 | 壓降、風量、過濾效率及容塵量 |
| 防護服材料 | 整體防護標準及接縫性能 |
若產品涉及醫療器材或個人防護裝備,應依銷售市場的專用法規及產品標準規劃,不能只用ISO 9237或ASTM D737宣稱符合安全要求。
哪些因素會影響紡織品透氣性?
透氣性主要受到孔隙大小、孔隙分布、厚度及表面處理影響。
織物密度與組織
經緯密度越高、組織越緊密,空氣通常越難通過。
網布、疏鬆針織物及低密度織物的空氣透過率通常較高,但仍會受到紗線與後整理影響。
紗線與纖維結構
紗線粗細、捻度、毛羽及纖維排列會改變空氣流動路徑。
即使纖維成分相同,不同紡紗方法及紗支也可能產生完全不同的結果。
克重與厚度
材料越厚,空氣流動路徑通常越長,但厚度並不是唯一決定因素。
厚而疏鬆的材料,仍可能比薄而緊密的塗層布更容易讓空氣通過。
塗層、貼膜與後整理
塗層、貼膜、防潑水、樹脂及熱軋處理可能封閉孔隙,使透氣性下降。
ASTM D737特別指出,熱壓等整理方法會改變空氣通過路徑,且正反面結構不同時,空氣流動方向也可能影響結果。
洗滌與使用老化
洗滌可能移除部分整理劑,也可能造成收縮,使透氣性上升或下降。
需要宣稱耐洗性能時,應先依規定完成洗滌,再進行透氣性測試。
為什麼同一塊布的測試結果差異很大?
常見原因是布料結構不均、取樣位置不同或試樣未完全密封。
可能原因包括:
布邊與布中密度不同
局部塗層厚度不均
花型或網孔分布不同
試樣有摺痕或針孔
正反面測試方向不同
壓差或測試面積不同
樣品未充分調濕
夾具邊緣發生漏氣
爭議批次不應只測一個位置。應增加布頭、布中、布尾及左右幅寬的取樣數量,以判斷是材料特性還是局部製程問題。
如何降低透氣性測試不合格的風險?
最有效的方法,是在布料開發階段就建立目標範圍,而不是等量產完成才第一次送測。
先確認客戶的完整條件
不要只確認「透氣性要達到多少」,還要確認標準、壓差、面積、單位、氣流方向及前處理。
同一塊材料在不同壓差下得到的數值不同,不能直接套用其他報告的規格。
使用核准樣品建立基準
如果客戶沒有明確數值,可用已核准樣品在固定條件下測試,建立內部可接受範圍。
後續批次應使用相同方法及設備條件比較,避免因方法改變造成錯誤判定。
管控織造與後整理製程
應監控紗線、密度、克重、厚度、熱壓、塗層量及烘乾條件。
透氣性異常往往不是單一原料問題,而是多項製程條件共同變動的結果。
搭配其他功能測試
運動服可搭配吸濕速乾及透濕測試;防風雨布可搭配防水與透濕測試;濾材則應搭配壓降與過濾效率。
只看空氣透過率,無法完整判定最終產品性能。
送測需要準備哪些資料與樣品?
資料越完整,實驗室越能準確確認方法、費用及時程。
建議提供:
產品名稱及最終用途
材質成分及布料結構
克重、厚度及是否有塗層或貼膜
銷售國家或客戶名稱
指定測試標準及版本
指定壓差及測試面積
合格值、上下限或核准樣數據
空氣通過方向
是否需要洗滌或老化前處理
是否需要中英文正式報告
預計完成日期
樣品應足以進行多點取樣,並避免只提供接近測試口大小的小片材料。樣品太小可能無法避開布邊、瑕疵及非代表性區域。
紡織品透氣性測試需要多少費用與時間?
實際費用與交期取決於測試方法、樣品數量、前處理及報告要求。
| 影響項目 | 對費用及時程的影響 |
|---|---|
| 樣品、顏色及批次數 | 通常需要分別測試及計費 |
| 測試標準 | 不同方法的設備及試樣數可能不同 |
| 測試點數 | 點數增加會增加測試及數據處理時間 |
| 洗滌或老化 | 需增加前處理費用及工作天數 |
| 特殊壓差 | 需確認設備量程是否適用 |
| 超低或超高透氣材料 | 可能需要不同測量頭或專用設備 |
| 中英文或客戶格式報告 | 可能增加報告確認時間 |
| 急件要求 | 需依調濕及設備排程確認 |
一般單純布料透氣性測試的實驗操作時間不長,但仍需完成樣品調濕、設備排程、結果審查及報告簽發。
若包含洗滌、老化、多批次比較或特殊產品標準,應在資料確認後另行評估正式交期。
紡織品透氣性測試常見問題 FAQ
透氣性越高越好嗎?
不是。運動服可能希望提高通風,但防風布、防絨布及過濾材料通常需要控制透氣性。產品應符合預定用途,而不是單純追求最高數值。
透氣性高是否代表透濕性也高?
不一定。空氣透過率測量空氣流動,透濕性測量水蒸氣傳遞。貼膜布可能幾乎不透風,但仍具水蒸氣傳遞能力。
CFM與L/m²/s可以換算嗎?
可以進行單位換算,但前提是測試壓差、面積、方法及氣流方向相同。如果測試條件不同,只換算單位仍不能直接判定兩份報告相等。
ISO 9237與ASTM D737哪一個比較好?
兩者都屬常用方法,沒有絕對優劣。應以客戶指定、銷售市場及產品規格選擇。出口美國可優先確認ASTM D737,歐洲或國際買方常採ISO 9237。
成衣可以直接測試嗎?
可以,但要確認成品是否有足夠平整區域固定在測試口。口袋、接縫、印花、拉鍊及多層結構可能影響取樣位置,報告應清楚標示實際測試部位。
塗層布測不到空氣流量是否代表不合格?
不一定。部分防水膜、防風膜或氣密材料的設計目標就是極低透氣性。是否合格應依產品規格及設備檢出限判定。
透氣性不合格後可以如何改善?
透氣過低時,可評估降低織物密度、調整紗線、減少塗層量或修改熱壓條件。透氣過高時,可評估提高密度、調整整理配方、增加塗層均勻性或改善貼合製程。修改後應重新送樣驗證。
法規是否強制所有紡織品測試透氣性?
一般服裝通常沒有一項全球統一法規要求所有產品都進行透氣性測試。但醫療器材、個人防護裝備、安全氣囊、軍用材料及特定工業產品,可能受到專用法規、產品標準或採購規格約束。
測試需要多少樣品?
需依標準、測試點數、花型及前處理確認。一般建議提供足夠寬度的代表性布樣;若有多個顏色、塗層批次或製程條件,應分開標示及送樣。
一般多久可以取得報告?
單純透氣性測試通常可在較短工作時間內完成,但仍需考慮調濕、設備排程及報告審核。若包含洗滌、老化、特殊壓差或多項功能測試,交期會相應增加。
下一步如何執行?
第一步,提供產品用途、材質、布料結構、銷售市場及客戶測試規格。
第二步,確認採用ISO 9237、ASTM D737、ISO 9073-15或其他指定方法,並明確約定壓差、測試面積、單位、氣流方向及合格範圍。
第三步,準備具有代表性的樣品送測。收到報告後,應同時核對測試條件、平均值、數據離散程度及客戶要求,不能只看單一數字。
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協調透氣性、透濕性、防水性及防潑水測試
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解讀測試報告及分析不合格原因
整合克重、厚度、拉伸、撕裂與色牢度測試
準備送測前,可將產品照片、材質資料、銷售國家、客戶規格及預計完成日期提供給ODI MORGAN,由專人協助確認適用標準、樣品需求、測試費用與預計時程。