生理裤穿着舒适性及其防渗透性能分析
时间：2023-06-03 18:10:28 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
邬歆沅，李艳梅，田 军，李梓蔚，张明慧，潘晶晶
(1.上海工程技术大学 纺织服装学院，上海 201620; 2.上海仪徽环保科技有限公司 上海 201107)
发育成熟的女性一般每月一次的月经来潮叫生理期。女性在生理期一般会使用卫生巾来吸收经血，若经血量较多或没有及时更换卫生巾，就会发生经血侧漏、污染衣物的尴尬情况。庄梅玲等[1]设计了有关生理期侧后漏等问题的调查问卷，发现生理期发生过侧后漏的女性占总调研女性人数的52.08%，由此可见，经血侧后漏问题已成为女性生理期急需解决的困扰。
生理裤是一种供女性生理期期间使用、可防止经血渗透的内裤，但其防漏部的设计在一定程度上降低了生理裤的穿着舒适性。有很多学者对生理裤的结构和防漏部的防渗透层进行了改良。付小红[2]将生理裤的前片和背片处都设计了防漏部，整体呈现“花瓶状”，防漏部分涤纶基布覆盖有过胶层。黄惠妹[3]则是采用外臀部丁字型的防漏部设计，在提高防漏部伸缩性能的同时让其起到良好的提托作用，使得卫生巾更贴合臀部，从而减少经血侧漏的可能性。孙景侠[4]在生理裤防漏部上设置膨体聚四氟乙烯(ePTFE)微多孔膜，这种微多孔膜的平均孔径≤1 μm，可以截留各种血细胞和蛋白质(直径远大于1 μm)，同时可以排出水蒸气分子(直径<0.0004 μm)从而保持较好的透湿性能和透气性。张鸿业[5]在内裤裆部由里向外排布干爽层、隔水层、吸水层、防水层，防水层由聚氨酯(PU)或热塑性聚氨酯弹性体(TPU)等材料组成，所述功能层侧边还设置有防漏侧条，可以防止使用者动态状态下，出现血液渗透的情况。
前期市场调查发现，市场上能被普通消费者购买的生理裤裤型、防漏部结构大同小异，更多的生理裤通过改变防渗透层的材料来达到透湿透气等穿着舒适性。大多由棉织物作为内裤的主体，防漏部用不同的防渗透材料复合棉形成防渗透层，将防渗透材料一侧贴合内裤主体缝合，另一侧则作为贴肤侧，其中防渗透材料以PU、TPU较为常见。
本文对不同防渗透材料进行性能测试，对由其制作而成的生理裤进行实际穿着主观测评。在多因素影响实验的情况下控制变量，对比不同防渗透材料制成的生理裤的舒适性和防血液渗透性能，找出较适合作为生理裤防渗透层的材料，以期为消费者选购与研发者开发生理裤提供参考和指导。
1.1 实验材料
实验材料选用与目前市面上所售卖生理裤相似的原料，分别为TPU高透膜(浙江环龙新材料有限公司)、PU透明膜(吴江名门科技材料有限公司)、ePTFE纳米纤维微多孔膜(江苏金由新材料有限公司)，分别复合全棉针织汗布(市场购得)形成3种实验复合面料(苏州和辰鑫纺织品有限公司负责复合)。实验所用女性经血为添加了抗凝血剂的实验用新鲜血液，后续统一用“经血”描述。
1.2 性能测试
1.2.1 透湿性能测试
采用YG601-II电脑织物透湿仪(宁波纺织仪器厂)和YG(B)606G型纺织品热阻和湿阻测试仪(温州市大荣纺织仪器有限公司)，参照GB/T 12704.1—2009《纺织品 织物透湿性试验方法 第1部分：吸湿法》和GB/T 11048—2018《纺织品生理舒适性稳态条件下热阻和湿阻的测定(蒸发热板法)》，对3种不同的防渗透复合面料进行透湿性能测试。
1.2.2 透气性能测试
采用YG 461E-III全自动透气率仪(宁波纺织仪器厂)，参照GB/T 5453—1997《纺织品 织物透气性的测定》，在压差100 Pa、试验面积20 cm2的条件下，分别对3种不同的防渗透复合面料的不同部位测定10次以上，取平均值。
1.2.3 防血液渗透实验
ePTFE、PU、TPU复合面料防血液渗透实验设计见图1。如图所示，在办公椅“6”上放置1张15cm×10 cm白色纸巾“5”，上面放置1块45cm×45 cm防血液渗透的复合面料“4”(防渗透层一侧向下)。1次月经天数为4～7天，经血量平均约为35mL[6]，女性每天约换4次卫生巾[7]，因此实验将1次测试的血液剂量定为2 mL。实验开始时首先在复合面料上滴加经血“3”，并迅速用保鲜膜“2”覆盖。然后实验人员“1”坐在经血上部，适当挪动模拟实际生活状态。15 min后，揭开保鲜膜，观察血液渗透状态。
图1 复合面料防血液渗透实验示意图Fig.1 Diagram of anti-blood penetration test of composite fabric
1.3 实验结果与分析
1.3.1 透湿性分析
面料湿阻Ret值和吸湿法测得的面料透湿率见表1 。GB/T 21295—2014《服装理化性能的技术要求》中规定，服装的透湿率要大于2 200 g/(m2·24 h)，各生产单位在此基础上选择并适当提高各项技术指标，严格把控自身产品质量[8]。从表1可以看出，3种复合面料均达到要求，可以作为生理裤防渗透层面料，此外还能够看到ePTFE复合面料的透湿率远高于TPU和PU复合面料的透湿率。
表1 面料湿阻RET值和透湿率Tab.1 Fabric moisture resistance RET value and moisture permeability
GB/T 11048—2018是有关服装舒适性方面的评价测定标准，通过湿阻来判断纺织品透湿性能的指标，湿阻值越小，透湿(排汗导湿)性能越好[9]。在FZ/T 73051—2015《热湿性能针织内衣》中规定，针织内衣的热阻需要小于等于0.05 (m2·k)/W，透湿指数需要大于等于0.45 ，通过计算得湿阻需要小于等于6.67(m2·Pa)/W。分析表1数据发现，只有ePTFE复合面料符合标准。
综合2种测试标准，可以得出3种面料中ePTFE复合面料的透湿性能最佳。
1.3.2 透气性分析
3种面料的透气率见图2。由图示出，ePTFE复合面料的透气率明显大于PU复合面料和TPU复合面料。
图2 3种面料的透气率Fig.2 Air permeability of the three fabrics
1.3.3 血液渗透情况分析
PU膜和TPU膜是无孔膜，所以血细胞无法透过。ePTFE纳米纤维微多孔膜的孔径一般在0.5～3.0μm之间，孔隙率高达90%[10]，血细胞直径则在6.0～9.5 μm之间，无法透过ePTFE纳米纤维微多孔膜，所以也可达到阻止血液渗透出内裤、污染衣物的目的。
防血液渗透实验结果为：PU、TPU、ePTFE复合面料三者的防血液渗透能力均良好，没有发生渗透。
虽然只有ePTFE复合面料符合FZ/T 73051—2015的要求，但目前市场中更多的产品使用的防渗透层为PU复合面料与TPU复合面料，所以后续将继续分析以这3种面料为防渗透层的生理裤，以对比3种防渗透材料在实际使用中的性能差异。
2.1 测评准备
市场采购2款销量较高的生理裤，分别为“猫人”生理裤和“爱波喜”生理裤，其防渗透层材料分别为PU和TPU复合面料。上海仪徽环保科技有限公司提供1款以ePTFE纳米纤维微多孔膜为防渗透层材料的生理裤。以上3种生理裤的裤型结构相同，防漏部设计大致相似，贴肤面料均为纯棉材质。对以上3款生理裤进行剪标处理，并将公司提供的生理裤、猫人生理裤和爱波喜生理裤分别编号为1、2、3号。
为对以上3款生理内裤进行研究，征集20名18～24岁在校女大学生作为受试者，受试者基本情况见表2。如表所示，绝大多数受试者的身体质量指数(BMI)和月经量都在正常范围内。在20名受试者中，有20%的受试者是服装相关专业，对生理裤穿着的透湿、透气性能够提供比较专业的判断，有45%的受试者曾经使用过生理裤相关产品，能够更加客观地评价生理裤的透湿、透气性。
表2 受试者基本情况Tab.2 Subject’s basic situation
问卷内容见表3，将运动的负担由低到高分为4个层级，要求受试者用RPE方法(即通过运动时自我感觉的负担度，自我判断运动强度)进行运动强度的自我判断[11]。选用的3款生理裤裤型、结构、贴肤面料基本相同，所以防渗透面料的透湿透气性能是影响穿着舒适性的最大因素，内衣面料含水量越高,透气性越差,透湿性越弱[12]。因此针对透湿透气舒适度设计舒适度5级评价：1—极不舒适，汗液浸湿面料并黏着皮肤的情况；
2—很不舒适，略有出汗，有黏腻感；
3—略不舒适，有闷热感；
4—比较舒适，稍感面料厚重；
5—与穿着普通内裤一样舒适。
表3 问卷内容Tab.3 Questionnaire content
测评要求每位受试者在生理期期间选择3天分别穿着提供的3个品牌的生理裤，每个品牌生理裤穿着时间为24 h，并在穿着生理裤当天的一个固定时间点填写问卷。连续进行共5个周期(6～10月)的主观测评，累计发放300份问卷，共收集有效问卷286份，后对数据进行统计分析。
2.2 主观测评结果分析
实验共收集有效问卷286份，实验统计数据显示在穿着生理裤过程中，出现卫生巾渗漏情况的占测评总人次的20.9%(包括经血从卫生巾侧面、后面、前面等漏出)。由于普通内裤没有防漏层，经血漏出卫生巾大概率会渗透过内裤造成衣物污染，但在穿着了生理裤的情况下，血液渗透过生理裤防渗透层并污染衣物的情况只占了总测评人次的1.4%，可见生理裤能够有效阻止经血渗透内裤、污染衣物事件的发生。对比分析3种生理裤，1号生理裤的穿着舒适性最佳，防血液渗透性能(穿着可靠性)较2号、3号生理裤较差，但仍在正常范围内。
2.2.1 舒适性分析
①不同受试者的测评结果分析。分析普通受试者和服装专业受试者对不同生理裤舒适性的评判结果，不同专业受试者对不同生理裤的评价见图3。由图可知，服装相关专业的受试者对于生理裤的舒适性评价差异更大，而普通受试者对于生理裤的评价差异较小，但评价结果的顺序一致，舒适性优劣顺序为：1号生理裤>2号生理裤>3号生理裤。
图3 不同专业受试者对不同生理裤的评价Fig.3 Evaluation of different menstrual underwear with differentsubjects
②不同影响因素的分析。通过单因素方差分析研究3种不同生理裤舒适性的影响因素，结果见表4，可见生理裤种类和运动负担对生理裤舒适性的影响有显著性差异(P≤0.05)。
通过成对样本T检验进一步分析不同生理裤之间的差异性，生理裤舒适性成对样本T检验结果见表5，可见1号生理裤和3号生理裤的舒适性有显著差异(P≤0.05)。
表5 生理裤舒适性成对样本T检验结果Tab.5 Paired sample T-test results for the comfort of menstrual underwear
运动负担对不同生理裤的舒适性影响见图4。如图所示，相同运动运动负担下，1号生理裤的舒适性评价稳定且处于较高水平，2号、3号生理裤的舒适性评价略有不稳定。在穿着同一款生理裤的情况下，运动时感觉越轻松，舒适性评价越高，反之越低。
图4 运动负担对不同生理裤的舒适性影响Fig.4 Effect of exercise burden on the comfort of different menstrual underwear
2.2.2 渗透性分析
针对有无渗透的测评结果做单因素方差分析，有无渗透的单因素方差分析结果见表6。可见生理期第几天对经血有无渗透过生理裤有显著性差异(P≤0.05)。对于此结果，推测原因是女性在生理期的第2天和第3天经血量较大，最容易发生渗漏，于是经血渗透过生理裤的概率也大大增加。如表6所示，生理裤种类对于经血有无渗透过生理裤有显著性差异(P≤0.05)。
表6 有无渗透的单因素方差分析结果Tab.6 One-way ANOVA results with and without penetration
针对渗透性能对不同种类的生理裤进行成对样本T检验结果见表7。1号生理裤和2号生理裤之间、1号生理裤与3号生理裤有显著性差异(P≤0.05)。
表7 有无渗透的成对样本T检验结果Tab.7 T-test results of paired samples with or without penetration
就1号生理裤对2、3号生理裤之间防血液渗透实际穿着测评的显著性差异，对问卷进一步分析。1、2、3号生理裤分别穿着96、95、95人次，3种生理裤发生血液渗透过生理裤并污染衣物的概率分别为2.08%、1.04%、1.04%，可得出实际穿着测评中3种生理裤的防血液渗透性能优劣顺序为：2号生理裤=3号生理裤>1号生理裤。
综观整个测评周期中，渗透发生的概率较低，且具体溯源渗透发生时间，发现渗透大都发生于测评的后期，因此推测是生理裤在使用、清洗过程中防渗透层产生了破损，而ePTFE复合膜较PU和TPU复合膜耐水洗性能略差。
本文在多因素影响实验的情况下控制变量，对比不同防渗透面料生理裤的舒适性和穿着可靠性。首先，在实验室透湿、透气性能测试中，膨体聚四氟乙烯(ePTFE)复合面料的透湿、透气性能高于聚氨酯(PU)复合面料与热塑性聚氨酯弹性体(TPU)复合面料。实际穿着主观测评结果也显示，在运动负担相同的情况下，ePTFE复合面料材质的生理裤透湿透气舒适度评价整体较高且稳定，专业相关受试者与普通受试者对其舒适性优劣评价一致。其次，在防血液渗透性能方面，实验室性能测试结果均为良好,但实际穿着主观测评中显示,ePTFE复合面料制成的生理裤防血液渗透性能较PU、TPU复合面料制成的生理裤略差，但在整个测评周期中经血渗透发生的概率较低，即ePTFE复合面料制成的生理裤发生经血渗透的概率仍在正常范围内。因此，3种防渗透复合面料中，ePTFE材料的综合性能优于PU和TPU材料，在女性生理裤上具有优良的开发和应用前景。
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