防護服透氣度的量測方法

By 2022-08-24Blog, 化學防護

一般來說,第一線人員工作時不想穿著防護服的主要原因是流汗容易造成悶熱與不適。然而,隨著現代面料的研發,結合液體防護與透氣的面料,對於防護服來說,是十分重要的。防水透氣面料製成的防護服,可有效防止液體危害,同時讓汗水排出,同時提供安全防護與舒適的穿著體驗。透過本文,讓我們來學習何謂透氣度、如何來測量透氣度,以及在工作環境中如何評量這些透氣指標。

如何量測透氣度?

面料的透氣度,通常指的是透溼,也就是面料能排出汗水的能力,這才是最有感的指標。為了確認面料的透氣程度,通常會進行排出水汽的相關測試,觀察有多少水汽能穿透面料。雖然有許多廠商都有能力進行相關測試,但由於坊間有各種不同的測試標準,每個廠商採用的方法也都不相同。

大部分廠商多採用水汽穿透測試(MVT)與濕阻抗指數(Ret)兩種測試標準,來做為面料透氣度的指標。水汽穿透率有兩種測試方法,分別是正杯法與倒杯法。而濕阻抗會使用發熱平板測試,又叫做霍恩斯坦測試(Hohenstein Skin Model Test),來評量濕阻抗指數的等級。

水汽穿透測試(MVT)

  • 正杯法

在進行正杯法測試時,必須把測試面料固定在杯口,並且把杯子正放在固定溼度的環境中,靜置一段時間之後量測杯子重量的變化,即可做為水汽透散測試的依據。其測試精度必需準確到克,計算方式為24小時內每平方米面料通過的水汽克重。

依照杯子內容物的不同,又有兩種不同的測試手法:排水法與吸溼法;這兩種手法都是簡單而基本的測試方式。排水法是杯子裡注入純水,將測試面料封住杯口,讓水汽從杯子裡面穿透面料,向外圍環境散去。而吸溼法,則是把杯子裡面放入吸溼劑,再用測試面料封住杯口,藉由強力的吸溼能力,讓水汽從杯子外穿透到杯子裡面,讓吸溼劑因吸收水汽而變重。

圖 1: 正杯法的排水法與吸溼法示意圖

有許多國際標準都是採用正杯法的測試方式,如 JIS L 1099、JIS Z 0208、JIS K 6328、ISO 2528、ASTM E96等等。當測出數字越高,表示其透氣能力越強。依照測試結果的範圍,大致可分成三個等級

表 1:正杯法的測試數據等級比較表

  • 倒杯法

倒杯法一般熟知的標準是JIS L 1099 與 ASTM E96-BW。之所以叫做倒杯法,就是因為在測試的時候,測試面料封住杯口後,會將測試杯倒過來放。倒杯法也有兩種測試手法,第一種是杯子裡面裝入純水後,用測試面料封住杯口再將其倒放,測試面料會接觸到水。靜置一段時間後量測其重量變化。

圖 2: 倒杯法的排水法與吸溼法示意圖

濕阻抗指數(Ret)

  • 發熱平板測試

濕阻抗測試(Ret)就是國際標準ISO 11092,或叫做霍恩斯坦測試(Hohenstein test)。把測試面料放在可加熱的多孔的平板上,並讓平板維持在一定的溫度,平板底部連接水槽注水。藉由加熱平板,讓注入的水蒸發成水汽,以通過平板上的孔洞與測試面料。由於水汽蒸發,通過孔洞時會同時把平板降溫,所以測試時需要持續使用能源來維持平板熱度,讓水汽蒸發維持固定的速率。

由於需要測試時消耗能源來維持平板熱度,我們可以藉由量測能源消耗量,來計算面料對於水汽散發的容易程度,並轉化為濕阻抗指數。其數字越小,表示水汽越容易穿透,也就表示該面料越透氣。

根據使用者的穿著體驗,濕阻抗指數大致上分成幾個不同的等級範圍,但是當數值大於30時,就已經分不出高低指數之間的差異,例如穿著濕阻抗指數達40的衣服,與濕阻抗達55的衣服,體感上是沒有差別的。

表3: 濕阻抗指數等級與活動強度比較表

當液體防護加上透氣的設計

當第一線員工穿上防護服,在皮膚與衣服面料中間的空氣會因為人體散熱而不停的被加熱,導致流汗與加大濕氣。熱與濕氣是導致防護服內的微環境變得難以忍受的兩大因素。若防護服使用高透氣度的面料,就能快速把濕氣帶走,保持防護服內的乾爽,並提升穿著的舒適度。與此同時,液體防護機能能夠保護你的皮膚,不受外在環境的液體危害影響

液體防護與透氣,一個是防止液體侵入,一個是讓水汽快速通過,兩者的概念看似相反,但其實是互利共生的。目前世上還沒有可以絕對防水卻又完全透氣的防護服,為了同時有安全的防護力與舒適的穿著體驗,往往只能在兩者之間做取捨。請記住,若是為了透氣而降低防護力,導致防護服無法保護來自作業環境的危害,是本末倒置且沒有意義的。一件適當的防護服,就像天秤一樣,要在防護與舒適之間取得平衡,因為兩者同樣重要,缺一不可。