利用IDFB标准LORCH蓬松度仪等效检测各标准蓬松度值的探讨

摘要：

从羽毛绒蓬松度的测定原理出发，对各标准所使用的蓬松度仪进行了分析比较，通过改变取样量和压盘上的负荷重量将其他各标准的蓬松度测试改在IDFB蓬松度仪上进行，结果表明，仅用一台仪器（IDFB的LORCH蓬松度测量仪）即可完成GB/T10288―2003、FZ/T80001―2002、JISL1903―2011、BS EN12130:1998、IDFB―2010、KS K0820―2003测试过程的自动控制，减小了操作过程中由于人为因素导致的误差。

关键词：羽绒羽毛；蓬松度；标准； 测试

1 前言

由于羽毛绒所具有的轻、软、暖以及“会呼吸”等特点，在如今提倡“绿色消费”、“回归自然”等消费理念的今天，越来越受到各国消费者的青睐。羽毛绒制品日益成为服装、寝具的主流，具有其他产品所不能替代的优势。

中国是世界最大的羽绒及制品生产国、出口国、消费国，目前中国羽绒及制品占据世界羽绒市场70%以上的份额[1]。凭借羽绒资源和劳动力资源的优势，中国羽绒行业发展势头强劲，在国际同行中具有举足轻重的地位。

以下就羽绒（羽毛）的蓬松度检测提出自己的一点见解，与各位共同探讨。

2 测试与方法

2.1 测试原理

蓬松度检测是羽绒检测中的一项重要内容，是羽绒羽毛及其制品中重要的品质指标，其作用仅次于含绒量，它是指羽绒（羽毛）的弹性程度，通过测量在一定口径的容器内，一定量的样品羽绒（羽毛）在恒重的压力下所占的体积来获得。由于蓬松度越大，所包含的静止空气量也越大，而静止空气层是良好的隔热保温层，因此羽绒的蓬松度与羽绒制品的保暖性能有着良好的线性关系。

2.2 各国蓬松度测试仪器的参数比较

现有的对于蓬松度检测的标准主要有：GB/T 10288―2003《羽绒羽毛检验方法》[2]、FZ/T80001―2002《水洗羽毛羽绒试验方法》[3]、BS EN12130：1998 [4]、日本羽绒制品制造业协会标准JIS L 1903―2011《羽毛绒试验方法》[5] 、IDFB―2010《国际羽绒羽毛局官方分析方法》[6]以及KS K0820―2003《新韩国羽绒羽毛测试方法》[7]。具体测试仪器参数见表1（前处理过程除外）。

由表1可见，各标准中所用的测量蓬松度的仪器、所测样品的重量均有所不同，这就造成了操作过程的不统一性，各测试仪器中，除了IDFB测量仪器是自动操作，其他均是手动操作，容易造成测量过程中的误差，降低了测试结果的准确性，还有待于进一步改进。

同时JISL1903―2011标准中当采用荷重圆盘B进行测试时，可以发现此时所用压盘重量与IDFB―2010标准压盘完全一致，在样品重量一致的前提下可以考虑在LORCH蓬松度仪上进行操作；而KS K 0820―2003标准则与JIS L1903―2011标准(采用圆盘A时)测试条件及所用仪器完全相同，所以只要JIS L 1903―2011标准(采用圆盘A时)能实现在IDFB测量圆筒中进行测试，则KS K0820―2003标准同样也能实现。

2.3 利用IDFB测量圆筒检测的可行性分析

2.3.1 转换设想

为减少繁琐的测试操作以及实现操作的自动化，将各国标准的蓬松度测试均改在IDFB测量圆筒中进行。

2.3.2 遵循的原则

1）通过改变压盘上负荷的重量，使盘对羽绒（羽毛）表面所产生的压强与原标准相同[例如GB/T 10288―2003中压盘对羽绒(羽毛)表面的压强为， =0.1512g/cm2，则改用IDFB测量圆筒后，要调整压盘上负荷的重量，使其对羽绒（羽毛）表面的压强与GB国家标准相同]。

各国标准对于测量蓬松度有不同的要求，经过仔细分析，发现各种标准都是采用一定的压盘下压，对羽毛绒表面产生一定的压强，从而来测定羽毛绒的高度，对于不同的标准而言，压盘重量或负荷重量（IDFB国际标准）、压盘面积均有差异，从而导致了对羽毛绒表面所产生的压强不同（以GB国家标准为例，详情见图1和图2）。

当测试改在IDFB圆筒中进行时，压盘的面积就固定了，因此，可考虑改变压盘上负荷的重量来改变压盘对羽毛绒表面的压强（见图3）。

2）通过改变所测羽绒（羽毛）的质量来控制羽绒（羽毛）在IDFB圆筒中的高度，使之与原标准中的相同。

各国标准均采用高度来表示蓬松度值，但由于各国标准对于测蓬松度所选用的羽绒（羽毛）样品的质量以及测量圆筒内径的不同以及结果表示单位不同，导致了同一规格的样品在采用各种标准测试时的高度不尽相同（例如按GB国家标准测得的蓬松度值为15.99cm，若是按EN欧洲标准方法测，则得出的数值是80.5mm）。由于高度是体现蓬松度的指标，因此，在统一采用IDFB圆筒后，也要保证高度值与采用的原标准中的蓬松度仪测量时一致（例如采用GB国家标准中的有机玻璃测量圆筒测出的高度为15.99cm，当改用IDFB圆筒后，高度也要为15.99cm），这可通过增减所测样品的重量来控制，见图4。

样品质量转换方法（以用IDFB圆筒测量GB标准为例）：根据样品高度不变的原则，向IDFB测量圆筒内加入与在用GB标准测量时GB测量圆筒内相同羽毛绒高度的羽毛绒，即图中阴影部分（圆柱）的体积。

则此时羽毛绒的质量为（g）：

2.3.3 各国标准蓬松度仪与IDFB测量圆筒的转换

根据以上两个原则可将其他几个标准的测试转换到在IDFB测量圆筒内进行（通过改变样品的质量和压盘的负荷重量），具体转换过程见表2、表3。

由表中可看出，除了JISL1903―2011(采用圆盘A时)和KS K0820―2003外，其余标准转换到IDFB测量圆筒中测试时所加负荷的量变化不大，可近似地采用IDFB测量时的负荷（重锤）；当测试JISL1903―2011(采用圆盘A盘时)可采用补充圆盘重量的方法。可见，无需对仪器做其他任何改动，只需变化所测羽绒（羽毛）样品的质量，即可仅用一台仪器（IDFB蓬松度测量仪）完成GB/T 10288―2003、FZ/T 80001―2002、JISL1903―2011、BS EN12130:1998、IDFB―2010、KS K0820―2003的不同测试要求，同时也实现了测试过程的自动控制，减小了操作过程中由于人为因素导致的误差。

2.3.4 实测结果比对

以下测试均在未进行预处理的情况测试，这也相当于在相同预处理条件下进行测试。IDFB蓬松度仪测试结果单位可选mm・cm3/g或inch3/oz，我们在用此仪器测试时选用mm作为单位，所以测试结果可直接读出无须进行转换。

1）选用GB/T 10288―2003标准，对10组样品进行测试比较，测量结果见表4。

注：采用GB圆筒时的加入试样量根据标准为28.4 g；采用LORCH蓬松度仪的IDFB圆筒时根据表3的推算，加入试样量为39.24g。

运用t检验法[8]中的成对比较来判定两组结果是否存在显著差异。

两组数据差值的平均值d＝－0.7，

f=10－1=9，当α＝0.05时，查t表，t0.05(10)=2.228。

接受区域t≤2.228，故接受原假设，说明两种测试方法的测定值之间不存在显著差异，即无系统误差存在。

2）选用JIS L1903―2011（圆盘A法）标准，采取补足圆盘重量至119.16g左右，对10组样品进行测试比较，测量结果见表5。

运用t检验法中的成对比较来判定两组结果是否存在显著差异。

两组数据差值的平均值d＝－0.7，

f=10－1=9，当α＝0.05时，查t表，t0.05(10)=2.228。

接受区域t≤2.228，故接受原假设，说明两种测试方法的测定值之间不存在显著差异，即无系统误差存在。

3 结论

实测结果表明：改变所加样品质量后运用IDFB圆筒测试与GB圆筒测试有着良好的同一性。采用相同的原理，FZ行业标准、BS EN欧洲标准、KS K0820标准在分别改变了压盘重量和样品重量后使用IDFB国际标准圆筒测试也应该能够得到一致的检测结果。

笔者认为：使用IDFB标准LORCH蓬松度仪等效检测各标准蓬松度值，机械化程度高，受人为影响因素少，对蓬松度的检测更加方便快捷，且易于操作，同时为羽毛绒检测中心提供了一种技术支持，而这一研究成果也将为羽毛绒检测技术的新发展起到了很好的推动作用。

参考文献：

[1] 钟宇谐.姚小蔓秘书长在IDFB大会上作中国羽绒市场报告[J].中国羽绒，2007（7）：5-6.

[2] GB/T 10288―2003 羽绒羽毛检验方法[S].

[3] FZ/T 80001―2002 水洗羽毛羽绒试验方法[S].

[4] BS EN12130:1998 Feather and down-Test methods-Determination of the filling power (massic volume)[S].

[5] JISL 1903―2011 羽毛绒试验方法[S]..

[6] Version December 2010 IDFB Testing Regulations[S]..

[7] KS K0820―2003 新韩国羽绒羽毛测试方法[S]..

（作者单位：无锡出入境检验检疫局）