1 引言

近年來，0～14歲兒童意外傷害導(dǎo)致死亡的問題在我國日益突出，溺水而亡是意外傷亡的主要原因之一。相關(guān)統(tǒng)計表明，我國平均每年有近3萬名兒童死于溺水，占兒童傷害死亡的37.7%[1]。為了更好地解決兒童在水中發(fā)生意外傷害的問題，讓兒童有一個安全舒適的成長環(huán)境，嬰童浮力泳裝等輔助游泳產(chǎn)品被開發(fā)并被成功推向市場，受到了消費者的歡迎，產(chǎn)品的推廣在一定程度上減少了兒童意外溺水的發(fā)生，提高了兒童學(xué)習(xí)游泳的舒適度。

嬰童浮力泳裝以紡織織物為包覆面料，通過裝配高密度聚乙烯泡沫、聚氨酯泡沫等自具浮力材料和/或充氣氣室等方式來提供浮力，從而保證使用者不易溺水或熟悉水中運動。嬰童浮力泳裝為嬰童在水中游泳、戲水時使用的產(chǎn)品，水中安全性要求不如專業(yè)救生衣高，初始浮力和浮力損失率是反映其水中安全性的主要質(zhì)量指標(biāo)。只有保證具有足夠的初始浮力及浮力穩(wěn)定性，才能保證使用者的水中安全。因此必須采用準(zhǔn)確、可靠、便捷的測試方法來測定嬰童浮力泳裝的浮力性能，以保證產(chǎn)品的質(zhì)量特性符合要求，保障使用者的水中安全。

2 國內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)關(guān)于浮力性能測試方法的相關(guān)情況

目前國內(nèi)嬰童浮力泳裝產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)尚在制定中，其浮力性能的測試方法只能參照救生衣等個人救生產(chǎn)品及充氣臂圈類輔助游泳產(chǎn)品等相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。這些產(chǎn)品涉及的國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)主要有GB/T 4303—2008[2]《船用救生衣》、GB/T 32232—2015[3]《兒童救生衣》、GB/T 23157—2008[4]《進出口兒童可攜持游泳浮力輔助器材安全要求及測試方法》、GB/T 32234[5]《個人浮力設(shè)備》系列等標(biāo)準(zhǔn)。國外標(biāo)準(zhǔn)主要有ISO 12402[6]系列標(biāo)準(zhǔn)、EN 13138-1[7]、EN 13138—2[8]等。這些標(biāo)準(zhǔn)都對產(chǎn)品的浮力性能的相關(guān)要求進行了規(guī)定。

浮力性能主要體現(xiàn)在浮力損失率、最低浮力值兩個質(zhì)量指標(biāo)上，并規(guī)定了相應(yīng)的測試方法，但各標(biāo)準(zhǔn)要求的對象和指標(biāo)不盡相同。其中GB/T 4303—2008、GB/T 32232—2015的浮力性能相應(yīng)要求及測試方法一致；EN 13138-1/-2規(guī)定的浮力性能測試方法均為ISO 12402-9；GB/T 23157—2008修改采用EN 13138-2，相關(guān)要求和測試方法和EN 13138-2基本一致；GB/T 32234 系列標(biāo)準(zhǔn)修改采用ISO 12402系列標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)定了不同種類的個人救生設(shè)備的安全要求及相應(yīng)的測試方法，其中涉及浮力性能測試的標(biāo)準(zhǔn)為ISO 12402-9。將各標(biāo)準(zhǔn)關(guān)于浮力性能測試方法的相關(guān)情況比較見表1。

從表1中可以看出，各標(biāo)準(zhǔn)對救生衣、浮力輔助產(chǎn)品等的浮力性能相關(guān)測定，都是基于阿基米德原理進行的，通過網(wǎng)籃或者稱量框浸沒入水中，對有放入和沒有放入試樣時的質(zhì)量進行測定后計算得出浮力值。各標(biāo)準(zhǔn)的測試原理都是科學(xué)的，但測試過程的操作細節(jié)和測試條件存在一些問題，表1中根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)的情況對這些問題進行了梳理，對此肖紅[9]等也進行了相關(guān)的研究。標(biāo)準(zhǔn)中未規(guī)定的操作細節(jié)和測試條件，不同測試機構(gòu)的操作和理解可能不同，從而導(dǎo)致檢測結(jié)果的差異，因此需要對操作細節(jié)和部分測試條件進行規(guī)定，從而達到測試方法的規(guī)范統(tǒng)一，以提高測試結(jié)果的準(zhǔn)確性，減少因試驗結(jié)果差異導(dǎo)致產(chǎn)品的質(zhì)量安全問題發(fā)生。

表1 不同標(biāo)準(zhǔn)浮力性能測試方法比較

3 嬰童浮力泳裝浮力性能測試方法的改進建議

基于各標(biāo)準(zhǔn)關(guān)于浮力性能測試方法存在的問題，建議在制定嬰童浮力泳裝標(biāo)準(zhǔn)時，對其初始浮力和浮力損失率等浮力性能測試方法的具體條件和操作細節(jié)進行統(tǒng)一或規(guī)范。

3.1 測試水溫

基于阿基米德原理的水中浮力主要來自水的密度和材料的排水體積，室溫下，水的密度受溫度的影響變化不大，因此水溫對浮力的影響在測試時基本可以忽略，所以GB/T 4303—2008、GB/T 32232—2015等標(biāo)準(zhǔn)中都沒有進行溫度的規(guī)定，只有在國外標(biāo)準(zhǔn)ISO 12402-9進行了規(guī)定。嬰童浮力泳裝穿著使用后可能會因材料吸水或外在環(huán)境的影響，導(dǎo)致浮力的意外下降帶來安全隱患，因此需要考核浮力損失率，通過測試24小時前后的浮力變化率來表示，為保證前后兩次浮力測試條件的一致性，建議對測試溫度進行規(guī)定。嬰童浮力泳裝能提供給使用者足夠的浮力，保證使用安全，還應(yīng)測試其初始浮力大小，為保證不同機構(gòu)測試結(jié)果的一致性和準(zhǔn)確性，建議與ISO標(biāo)準(zhǔn)保持一致，對測試溫度進行規(guī)定。因此，結(jié)合ISO 12402-9標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)測試要求，建議測試時水溫控制在（20±5）℃范圍內(nèi)。

3.2 浸沒深度

浮力的大小與嬰童浮力泳裝浸入水中后的排水體積有關(guān)，只要當(dāng)嬰童浮力泳裝完全浸沒入水中時，測出來的浮力才能正確反映產(chǎn)品的整體浮力大小。為保證測試操作的一致性，結(jié)合ISO 12402-9標(biāo)準(zhǔn)相關(guān)測試要求，建議規(guī)定當(dāng)嬰童浮力泳裝浸沒入水中后，其上表面到水面高度為100mm～150mm。

3.3 標(biāo)準(zhǔn)稱量框

救生衣和兒童救生衣標(biāo)準(zhǔn)中采用不吸水網(wǎng)籃，而GB/T 23157—2008、EN 13138-1等其他標(biāo)準(zhǔn)中采用標(biāo)準(zhǔn)稱量框，未對框的情況進行規(guī)定。網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的稱量框，既能保證測試時較好固定住嬰童浮力泳裝，又能有效保證嬰童浮力泳裝浸入水中后與框間的殘留空氣較少，從而提高測試結(jié)果準(zhǔn)確性，因此建議明確采用網(wǎng)狀稱量框。

3.4 浮力泳裝浸沒入水中后的狀態(tài)

嬰童浮力泳裝的包覆織物與浮力材料間有空氣的存在，浸入水中后空氣會逐漸排出，但也有可能部分空氣無法排出，殘存空氣的存在將直接影響浮力性能的測試結(jié)果。因此，應(yīng)規(guī)定浮力泳裝浸入水中一定時間后，不得有氣泡產(chǎn)生，必要時可以通過人工干預(yù)等方式排出氣泡；同時嬰童浮力泳裝浸入水中后，會在一定時間內(nèi)引起水面波動，會對測量元件帶來影響，導(dǎo)致測試結(jié)果波動，建議嬰童浮力泳裝浸沒保持在水中5分鐘后，待水面處于平靜狀態(tài)時再進行測定。

3.5 水中取出后嬰童浮力泳裝的帶水狀態(tài)

嬰童浮力泳裝進行測試浮力時，根據(jù)其在水中的受力情況，其吸水后的重力對浮力的測試結(jié)果有影響。標(biāo)準(zhǔn)GB/T 4303—2008、GB/T 32232—2015由于只考核浮力損失率，計算時消除了吸水后的重力影響，但GB/T 23157—2008、EN 13138-1等測定的是試樣的最低浮力值，這部分影響有參與結(jié)果計算，而標(biāo)準(zhǔn)未對浸水取出后的試樣帶水狀態(tài)進行規(guī)定，將導(dǎo)致測試結(jié)果不準(zhǔn)確。因此，建議對嬰童浮力泳裝從水中取出后的帶水狀態(tài)進行規(guī)定，如規(guī)定試樣在一定時間間隔后，不再滴水時方可進行測定。

3.6 試驗儀器

由于嬰童浮力泳裝等輔助游泳產(chǎn)品的浮力有大有小，如果按照GB/T 4303—2008、GB/T 32232—2015等標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，加載重物或者標(biāo)準(zhǔn)稱量框應(yīng)是所測浮力大小的1.1倍，需要配套一組加載重物或者稱量框，且需要對所測浮力進行粗測，操作不方便。因此，建議對試驗儀器進行改進，研發(fā)可直接進行浮力測量的儀器，以便于操作。

4 總結(jié)

浮力性能是嬰童浮力泳裝、救生衣等產(chǎn)品水中安全性能的考核指標(biāo)，本文對浮力性能測試方法的標(biāo)準(zhǔn)情況、條件和操作細節(jié)進行了分析和討論，提出了能有效保證檢測結(jié)果準(zhǔn)確性的改進建議。測試結(jié)果的準(zhǔn)確性，能直接反映產(chǎn)品在水中的質(zhì)量安全，減少溺水的發(fā)生，保證消費者使用安全，從而促進嬰童浮力泳裝等輔助游泳產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

對于嬰童浮力泳裝等輔助游泳產(chǎn)品，除浮力性能外的安全設(shè)計指標(biāo)也應(yīng)納入產(chǎn)品的質(zhì)量考慮范圍，這些指標(biāo)在標(biāo)準(zhǔn)中都應(yīng)有相關(guān)的規(guī)定；但嬰童浮力泳裝不是專業(yè)救生衣，除了產(chǎn)品本身的安全設(shè)計外，產(chǎn)品使用時的成人監(jiān)護更是必不可少，只有充分考慮各方面的安全因素，才能真正保證使用者安全。