《触屏手套》团体标准解析

1 引言

《触屏手套》团体标准是根据中国纺织工业联合会标准化技术委员会下发的2019年团体标准制定计划制定的，计划编号是201901-CNTAC013。该团体标准是我国第一个针对具有触屏功能的手套的产品标准。

触屏手套是电子电气与纺织品的跨界融合创新产品。该产品使用了导电材料，通过导电材料将人体电流传导至电容屏，从而达到触屏效果。触屏手套的材质主要有纺织织物、天然皮革、人造革或合成革三类。不管是在寒冷的冬季还是炎热的夏季，人们都可能使用手套来达到保暖或防晒的目的，并且在戴手套的同时，人们更希望可以不用脱下手套即可对手机或平板电脑等其他日常生活使用的电子设备进行操作。由于触屏手套属于新兴产品，并且其类别、材质等多种多样，国际和国内均没有相关标准进行规范，部分生产企业容易忽视产品质量，造成产品质量参差不齐，影响消费者体验。在中国纺织工业联合会的指导下，由检测公司、触屏手套生产和销售企业组成起草小组，历经一年的时间，于2020年7月16日发布了《触屏手套》团体标准，并于2020年8月1日开始实施。在研制该标准的过程中，起草小组对于触屏手套产品的特点、手套使用场景以及消费者对于触屏功能的需求和要求进行了调研，将该产品的必要特性归纳整理入标准中。为了更好地理解和执行该标准，现对该标准的范围、关键项目及要求等的起草情况进行阐述。

2 适用范围

本标准适用于以纺织织物、天然皮革、人造革或合成革等为主要材料，以一种或多种材料拼接制成，具备操控电容式多点触控屏功能的日常用手套。由于市场上也有一些PPE手套是具有触屏功能的，但PPE类手套产品的要求和人们日常用的手套要求不同，因此标准规定适用于日常用的手套。

3 术语

标准中增加了触屏手套的术语，即通过触屏感应能操控电容式显示屏的手套。

4 关键项目与要求

4.1 号型规格

触屏手套的号型按照FZ/T 74004—2016中第4 章执行。QB/T 1584—2018《日用皮手套》[1]中的号和型都按10mm分档；FZ/T 73047—2013《针织民用手套》[2]中号按10mm 分档，型以5mm分档；FZ/T 74004—2016《滑雪手套》[3]中的号以10mm分档，型以5mm分档。

4.2 安全性能

触屏手套作为一种直接接触皮肤的产品，其安全性能显得尤为重要。标准中安全性能的要求需要根据不同材料符合相应要求，对于纺织织物，其安全性能应符合GB 18401《国家纺织产品基本安全技术规范》[4]的要求。由于市场上也有很多儿童用的触屏手套，因此还应满足 GB 31701《婴幼儿及儿童纺织产品安全技术规范》[5]的要求。天然皮革的安全性能应符合GB 20400 《皮革和毛皮 有害物质限量》[6]的要求，同时考虑到皮革中会存在对人体有安全风险的六价铬，额外增加了对六价铬的要求。人造革或合成革的安全性能应符合GB 21550《聚氯乙烯人造革有害物质限量》[7]的要求。

4.3 外观质量

外观质量包括表面疵点、规格尺寸偏差、缝制要求、整体外观。根据不同的材料制成的触屏手套参考不同的标准要求。纺织织物为主的触屏手套的外观质量应符合FZ/T 73047—2013 中4.3 合格品的要求。天然皮革、人造革或合成革为主的触屏手套的外观质量应符合QB/T 1584—2018 中4.2、4.4—4.7 的要求。

4.4 内在质量

触屏手套的内在质量考核原料成分与纤维含量、气味、皮革撕裂力、耐水色牢度、耐汗渍色牢度、耐摩擦色牢度、耐皂洗色牢度、低温耐折牢度。

起草小组购买了不同材质的触屏手套，用来测试和衡量市场上常见的触屏手套产品的内在质量。这些手套样品的内在质量部分指标参数样品测试结果见表1和表2。

表1 色牢度测试结果

表2 天然皮革样品部分项目测试结果

由表1可以看出，各触屏手套对色牢度的测试的合格率较高，仅有一个样品的耐摩擦色牢度不合格。对于天然皮革触屏手套，对其pH值、气味和皮革撕裂力进行测试，结果见表2，该天然皮革触屏手套样品的测试结果都为合格。综上，收集的触屏手套样品合格率较高，该标准中的内在质量要求制定合理。

4.5 触屏功能

触屏手套可触屏的原理就是可触屏部分具有导电性，可将人体电流传导至电容屏，从而达到触屏的效果。导电性与良好的触屏功能之间是必要不充分条件，即具有良好的触屏功能一定具有导电性，而具有导电性不一定有良好的触屏功能。考虑到标准中有对触屏功能有效性的测试，因此手套导电性的测试即电阻率项目暂时不予考核。

标准中的触屏功能的测试方法为首次提出。该测试方法中根据不同使用场景如冬季用手套和其他季节使用的手套，对手套进行不同的预处理。通过单点触摸、多点触摸和滑动触摸测试来判定触屏功能的有效性。

4.5.1 试验设备及试验操作方式

人们日常使用最多的具有多点触控电容屏的电子设备是手机，在本标准中选择手机作为试验设备对触屏手套的触屏性能进行考核。为减少测试设备的不确定度，手机需恢复出厂设置，并且手机屏幕上没有保护膜。

考虑到日常生活使用时，相对于戴手套操作的准确度和灵敏度，人们对于有效性需求更大、要求更高，因此对于触屏功能的测试主要针对手套触屏功能的有效性，即戴手套时能否操作多点触控电容屏。

对于日常情况下操作手机的方式，主要有：单点触摸（单击、双击）、多点触摸（放大、缩小动作）、滑动触摸（直线滑动、折线滑动），主要对触屏手套的有效性进行测试。对于单点这种常用操作方式，其中还涉及到点按时间的长短，所以在操作方式中将会使用不同时间的点按进行测试。

4.5.2 测试次数

考虑到使用手套操作手机一般是在户外进行，并且不会长时间在户外环境操作手机，于是将测试次数设置为5～10次。

4.5.3 测试环境

对于非冬季用手套，手套经调湿后在标准环境下进行触屏功能测试；对于冬季用手套，冬天温度较低，该测试方法需要在低温环境下对手套触屏性能进行测试。考虑到人们日常使用具有多点触控电容屏的电子设备主要是：手机、平板电脑以及近些年流行起来的智能穿戴设备如智能手表等，这些电子设备的工作温度见表3，在0℃～40℃范围内，低温环境下可能对电子设备的性能有所影响，因此在试验过程中不是在低温环境下进行测试，而是选择在标准环境温度下进行试验，以减少低温环境对电子设备性能的影响。为了模拟低温条件，该测试方法采用对手套进行冷冻处理，降低手套温度来模拟低温环境手套触屏性能的测试。

表3 各品牌手机和平板电脑工作温湿度

根据标准IEC 60068-2-1规定条款：“（1）测试条件可选择以下适当温度条件及试验时间或以相关规范的规定；（2） 温度：-65℃、-55℃、-40℃、-25℃、-10℃、-5℃、+5 ℃；（3）驻留时间：2h、16h、72h、96h。”以及经查询中国移动通信类产品可靠性试验标准要求，测试温度通常为-10℃，因此将该方法中的手套试验时温度设为-10℃，模拟大部分地区冬季的环境温度，并且由于佩戴时，手在手套中，手套的实际温度较外界环境温度高，因此需要将手套在更低温环境下进行处理。样品经-30℃冷冻处理2h后，迅速拿到标准试验环境[温度（21±2） ℃]，湿度[（65±5)%]下测试其温度变化，110 s（每个测试程序时间不超过110 s）后，人手在手套中时温度升高至-10.1℃，仍满足-10℃测试条件要求。

图1 手套升温速率测试

对于冬季用手套，试验人员将经预处理的试样手套拿到低温环境后迅速戴上立即开始可触屏功能测试。在进行每个单项测试前试样都需预处理，即进行单点触摸、多点触摸和滑动触摸测试前都需要将试样放入低温环境中保存2h再进行后续测试。这样操作的目的是为了保证在测试过程中，手套都可以保持在不高于-10℃的条件下进行测试。

4.5.4 接触面积和接触压力

影响触屏手套触屏性能的重要因素之一是接触压力。接触压力不同，手套中导电纤维与屏幕的接触面积不同，手套的可触屏性能不同。

人们在使用触屏手套时，会对屏幕表面有一定的压力，因此施加较大压力时，与施加较小压力的手套相比，施加更大压力的手套与屏幕的接触面积更大，导电部位增加，相应手套灵敏度提高。在测试时，需要施加适当的压力，使得测试的过程更加接近于实际使用的状态。因此需要对试验人员进行相关的培训与考核，并且采用2人独立检测，以2人一致的结果作为检测结果，如2人检测结果不一致，则增加1人检测，以2人一致的结果为样品的检测结果，从而减少试验的不稳定性。

4.5.5 触屏功能试验有效性

为避免因设备造成的误差，在对手套试样进行测试前需要进行空白对比试验，空白对比试验时应正常响应各个触摸测试，则试验有效，否则试验无效。

4.5.6 触屏功能的评定

基于消费者的体验，希望在触屏手套的使用过程中所有触摸都可正常响应，因此标准中对该功能的评定为：单点触摸、多点触摸和滑动触摸测试全部正常响应，则判定该手套触屏功能有效，否则判定为无效。

试验购买到的8款触屏手套属于较厚的手套，但均未标明具体使用季节，在验证试验中采用严苛的试验条件，即在-（30±2）℃ 低温冷冻2 h的预处理方法，预处理后再进行下一步触屏功能的测试。对8个触屏手套样品进行触屏功能测试，结果如表4，合格率100%。该测试方法对于触屏功能的测定比较合理。

表4 各样品触屏功能测试结果

随后，为进一步验证本标准的适用性，由3个实验室，采用该标准测试方法进行了不同实验室之间的验证试验，测试结果如表5。

表5 各实验室触屏功能测试结果

从不同实验室的结果对比可以看出，两两实验室测试结果一致，说明该方法具有很好的可重复性和适用性。

4.5.6 非一次性触屏功能的评价

对于以纺织织物、人造革或合成革为主要材料的触屏手套，非一次性功能的考核是通过经3次洗涤后触屏功能仍有效的评定方法来进行判定。洗涤程序为GB/T 8629—2017《纺织品 试验用家庭洗涤和干燥程序》[8]4H 仿手洗程序洗3次，悬挂晾干。

对于天然皮革为主的触屏手套，由于天然皮革不适合水洗，宜采用摩擦的方法，参照GB/T 29865 《纺织品 色牢度试验 耐摩擦色牢度 小面积法》[9]，正反向摩擦共40次。由于手指部位面积较小，在实际操作过程中，可能会存在摩擦面不平而造成摩擦不均匀的现象，特别是在厚手套或者手套呈一定程度的外观立体形状时。经试验，手套表面在摩擦头的边缘附近出现了严重磨损，摩擦部位的中间无磨损，并且不同摩擦次数其磨损情况不一致也没有规律（手套的拇指指尖部位正反共摩擦200次，食指指尖部位摩擦160次，中指指尖部位摩擦60次，无名指指尖部位摩擦40次，小指指尖部位摩擦30次，但摩擦后拇指部位无磨破，中指、无名指摩擦部位边缘磨破，其余手指有不同程度的磨损情况），试验进一步说明直接用手套进行小面积摩擦的方法不合适。有专家建议，将手套手指部位剪开，将此处皮革形成一个平面后再进行摩擦试验，摩擦测试后再缝合，经低温-30℃下预处理2 h后，随后进行下一步的触屏功能测试。虽然该方法不确定度较大，并且步骤繁琐，但目前针对手套产品没有其他更合适的摩擦测试方法，因此标准中对于天然皮革的功能耐久性的测试方法放在注中。在今后标准修订时，需要开发一个新的更适合手套的摩擦测试方法，如采用将手套套在手模上在特定的平面上进行旋转摩擦或者往复摩擦。

5 结果判定

内在质量有一项不符合，则判定该批产品不合格。外观质量按品种、色别、号型分别计算不符合率，以双为单位，凡不符合率超过5.0%或破洞、漏针超过3.0%，判定该批产品为不合格。

6 与国内相关标准的比较

触屏手套目前可参考的标准主要有：FZ/T 74004—2016 《滑雪手套》、FZ/T 73047—2013《针织民用手套》和QB/T 1584—2018 《日用皮手套》。FZ/T 73047—2013适用于材质为针织品的手套；QB/T 1584—2018适用于材质为天然皮革的手套，人造革或合成革等材料制成的手套也适用；FZ/T 74004—2016适用于滑雪用手套，材质涵盖了天然皮革、人造革或合成革以及纺织织物。材质涵盖了天然皮革、人造革或合成革以及纺织织物，但其使用目的为滑雪，标准中有对运动舒适性的要求。上述3个标准是对不同材质或不同使用目的手套，其标准考核项目及指标要求有较大的差异。对于标准规定的日常使用的触屏手套，材质主要有三大类即纺织织物、天然皮革、人造革或合成革，对于不同材质其安全性要求应不同，并且关键的触屏功能的测试方法也是根据使用季节的不同以及消费者对于触屏功能的要求而进行设计。

本标准与FZ/T 74004—2016 滑雪手套部分内容相同，如甲醛含量、可分解致癌芳香胺染料、pH值和稀释差、六价铬、耐水色牢度、耐汗渍色牢度、耐摩擦色牢度、耐皂洗色牢度、低温耐折牢度。其他部分内容不同，规定了触屏手套的适用范围为日常用手套，增加了触屏手套的术语和定义，技术指标如原料成分与纤维含量中皮革、人造革或合成革的要求，增加了气味、皮革撕裂力、聚氯乙烯人造革有害物质限量和触屏功能的要求，增加了触屏功能的测试方法。