回潮率/含水率不僅影響材料的重量,還影響紡紗紗線條干均勻度、紗線的重量偏差、纖維的加工和染色性能,為了保證企業生產的順利進行和紡織品的zui終品質,在整個加工過程中都必須對纖維原料、半成品及成品進行水分測定。另外在對紡織纖維的鑒別、纖維材料的含量分析、纖維材料的品質檢測、紗線的品質檢測、紡織品的品質檢測等過程中,也需要先對纖維材料進行烘干處理,在檢測水分含量達到規定值的條件下,再進行纖維其他性質的檢測。不管是企業還是相關檢測部門,掌握不同材料回潮率/含水率檢測標準至關重要。
在紡織纖維水分測試的諸多方法中,我國國家標準規定烘箱法為仲裁檢驗和紡織廠質量控制檢驗的基本方法。本論文從不同角度比較以下標準:GB/T 6500—2008《毛絨纖維回潮率試驗方法 烘箱法》、GB/T 6102.1—2006 《原棉回潮率試驗方法 烘箱法》、GB/T 6503—2008《化學纖維 回潮率試驗方法》、GB/T 13835.4—2009《兔毛纖維試驗方法 回潮率 烘箱法》、GB/T 9995-1997《紡織材料含水率和回潮率的測定 烘箱干燥法》(以下簡稱為五個標準或者以標準編號代表該標準),得出測定回潮率/含水率的存在差異,并提出一些建議,給各個企業和相關檢測部門提供參考。
1恒重
五個標準對回潮率/含水率的測定都是采取烘箱法,稱取一定量的試驗試樣,置于一定溫度的烘箱內烘驗,使試驗試樣中的水分蒸發,直至試驗試樣達到恒重,然后按照公式計算得到。但是五個標準中對恒重的定義存在差異,見表1。
表1 不同標準中恒重定義
標準編號 | 恒重定義 | |
時間間隔 /min | 連續兩次稱見質量差異不超過 后一次稱見質量的百分比 | |
GB/T 6500—2008 | 10 | 0.05% |
GB/T 6102.1—2006 | 15 | 0.05% |
GB/T 6503—2008 | 10 | 0.05% |
GB/T 13835.4—2009 | 10 | 0.05% |
GB/T 9995—1997 | 通過預備試驗獲取 | 0.1% |
筆者認為應統一恒重的定義,即時間間隔10min,連續兩次稱見質量差異不超過后一次稱見質量的0.05%即認為樣品達到恒重。
2 試驗環境
GB/T 6500—2008、GB/T 6102.1—2006、GB/T 13835.4—2009均要求試驗在標準狀態下進行,若是非標準狀態,則應將測得的試驗試樣的烘干質量修正到標準條件下的數值;GB/T 6503—2008在非標準狀態下試驗一般情況不修正,仲裁時須修正;GB/T 9995—1997中規定,在非標準狀態下進行試驗,視產品標準規定是否需要修正。
標準狀態是指溫度(20±2)℃、濕度(65±4)%,筆者在工作中統計分析了不同種類的化纖、紗線非標準狀態下修正與否對回潮率結果的影響,而溫濕度變化大的時間為夏季和冬季,故以此為例。
夏季不同材料修正與否對回潮率影響見圖1。
圖1 夏季不同材料修正與否回潮率對比
注:1——棉纖維;2——棉紗100%;3——棉紗100%;4——棉紗100%;5——棉紗100%;
6——棉紗100%;7——棉紗100%;8——棉紗100%;9——棉紗100%;10——棉/腈綸65/35;
11——棉/腈綸65/35;12——腈綸/羊毛77/23;13——腈綸/羊毛77/23。
從圖1中看出,公定回潮率越大,修正系數對回潮率影響越大。
冬季材料修正與否對回潮率影響,筆者根據圖1僅選擇了經過特殊處理后的粘膠材料進行試驗分析,結果見表2。
表2 粘膠材料修正與否回潮率對比(冬季)
材料編號 | 修正前回潮率/% | 修正后回潮率/% | 差異/% |
1 | 18.70 | 18.77 | 0.07 |
2 | 18.41 | 18.50 | 0.09 |
3 | 16.16 | 16.24 | 0.08 |
4 | 16.26 | 16.34 | 0.08 |
從圖1、表2得出,非標準大氣是否修正至標準大氣,回潮率差異較大,這會關系到貿易結算等問題。為了數據的準確性、可靠性、可比性,筆者建議除了滌綸、丙綸的常數a為0可不修正外,其他材料,特別是對于吸濕性能好的紡織材料,均要進行修正。
3 試驗準備
3.1 GB/T 6500—2008《毛絨纖維回潮率試驗方法 烘箱法》
標準中規定:分梳駱駝絨、分梳山羊絨(50g/個),洗凈毛、分梳牦牛絨、毛條(80g/個),應在樣品容器打開以后不超過1min內的時間內立即快速地將試樣調整至規定質量,并記錄其烘前質量,至0.01g。
3.2 GB/T 6102.1—2006《原棉回潮率試驗方法 烘箱法》
標準中規定:從樣品容器中快速取出樣品,剝去樣品表面棉層,取出中間部分,用天平稱取50g試驗試樣,至0.01g,每稱取一個試驗試樣不應超過1min。自取樣到稱樣,存放時間不應超過24h。
3.3 GB/T 6503—2008《化學纖維 回潮率試驗方法》
標準中規定:化學短纖維按照GB/T 14334-2008《化學纖維 短纖維取樣方法》中規定取120g作為試驗樣品。化纖長絲實驗樣品合并繞絞(保證每個卷裝都取到),剪取2個試樣,60g/個。試驗次數:每批2次及以上。存放時間不超過24h。
3.4 GB/T 13835.4—2009《兔毛纖維試驗方法 回潮率 烘箱法》
標準中規定:從樣品容器中快速取出樣品,用天平稱取50g試驗試樣,至0.01g,每稱取一個試驗試樣不應超過1min。共8個試驗試樣。
3.5 GB/T 9995—1997《紡織材料含水率和回潮率的測定 烘箱干燥法》
本標準中對于如何取樣并未作出具體規定,只是簡單陳述:
按照相關產品標準或者相關協議抽取樣品;取樣應具有代表性,并防止樣品中水分有任何變化;要求在取樣過程中每個試樣在30s內調整到所需重量。
3.6 建議
筆者通過反復操作,從取樣方法、取樣量及試驗次數提出建議。
3.6.1 取樣方法
散纖維:取包裝的中心位置。
長絲/紗線:具體要求根據樣品實際狀態選擇。若是公定回潮率高的紡織材料,如棉,粘膠,羊毛等,或者是經過特殊處理的紡織材料,如經過拉毛的紗線,表面經過親水處理的材料等,要在拿到樣品10min之內快速去皮→取樣定重→密封,即用銳利器具(如刀片等)切去外層1/3材料,1min內定重密封,4h內完成測試;若是回潮率低的,如滌綸等,可以用絞紗法取樣,但也要在10min內完成取樣。取樣后應迅速放入密封的試樣容器中,并及時稱量,毛絨纖維要求樣品自取試驗樣品至稱取試驗試樣,樣品存放在容器中的時間不超過8h,其他的材料要求在取樣后24h內完成。
烘前應將稱好的試驗試樣撕松,撕松時下面放一張光面紙,撕落的雜物應全部放回至試驗試樣中。
注意:對于測定標準回潮率的樣品,要先烘干獲得干重m2,然后在標準條件下進行調濕24h再稱取平衡后的質量m1,計算得到標準回潮率。
3.6.2 取樣量
化學短纖維和棉纖維約50g/個、化纖長絲和紗線約60g/個、毛絨纖維:分梳駱駝絨、分梳山羊絨50g/個,洗凈毛、分梳牦牛絨、毛條80g/個,取樣后應在樣品容器打開以后不超過1min內的時間內立即快速地將試樣調整至規定質量,并記錄其烘前質量,至0.01g。
3.6.3 試驗次數
長絲每批試驗至少2次,毛絨纖維至少3次,兔毛纖維共取8個試樣,其他類型每批試驗2次及以上。
4 烘驗溫度與烘驗時間
通過對比五個標準,反復試驗,筆者提出快速烘箱烘驗溫度和烘驗時間(見表5),其他類型烘箱可適當增加烘驗時間。
表5 烘驗溫度和烘驗時間1
材料名稱 | 烘驗溫度/℃ | 烘驗時間/min |
棉纖維 | 105±2 | 40 |
兔毛 | 105±2 | 60 |
桑蠶絲 | 140±2 | 60 |
洗凈毛、毛條 | 105±2 | 80 |
分梳駱駝絨、分梳山羊絨、分梳牦牛絨 | 105±2 | 100 |
滌綸、錦綸、維綸 | 105±2 | 40 |
滌綸(DTY) | 65±3 | 40 |
腈綸 | 110±2 | 60 |
氯綸 | 65±3 | 180 |
粘膠 | 105~110 | 60 |
莫代爾 | 105~110 | 60 |
萊賽爾 | 105~110 | 60 |
其他所有纖維 | 105±2 | 40 |
注1:此處烘驗時間是指*次稱量干燥重量前所需要的時間。
試驗步驟:啟動開始按鈕開始升溫,溫度升至設定溫度后稱見烘籃重量,將稱好、撕松的試驗試樣(指散纖維樣品)蓬松地放入烘籃內,使樣品充滿其容器的二分之一至三分之二,關閉箱門,當溫度上升至設定溫度時開始計時。
5 結果計算與數值修約
不同標準要求不同,見表6。
表6 五個標準結果要求
標準代號 | 回潮率 | 含水率 |
GB/T 6500—2008 | 小數點后2位 | - |
GB/T 6102.1—2006 | 小數點后2位 | - |
GB/T 6503—2008 | 小數點后2位 | 小數點后2位 |
GB/T 13835.4—2009 | 小數點后2位 | - |
GB/T 9995—1997 | 小數點后1位 | 小數點后1位 |
6 結論與展望
1)五個標準對恒重的定義存在差異,筆者認為應統一其定義,以便不同企業和檢測機構試驗操作,提高數據的準確可靠性。
2)五個標準對試驗環境及是否修正到標準狀態下要求不同。為了數據的準確性可靠性及可比性,筆者通過實驗得出了均要修正至標準狀態下的結論。
3)五個標準取樣方法、取樣量存在差異,筆者綜合五個標準的優缺點,并結合實際試驗需要提出了建議。
4)五個標準對試驗條件:烘驗溫度與預烘時間的要求存在差異,筆者通過試驗確定了一般快速烘箱烘驗時所需試驗條件。
5)五個標準在結果計算與數值修約上存在差異。
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