芳綸標準回潮率測試方法的改進

許 敏，王麗莉，謝劍飛

(1.廣州纖維產(chǎn)品檢測研究院，廣東廣州510220;2.上海市紡織工業(yè)技術監(jiān)督所，上海200040)

芳綸因其優(yōu)異的熱力學性能廣泛應用于國防軍工、航空航天等領域。目前應用的主要品種有間位芳綸和對位芳綸，但芳綸因吸濕而含有的水分不僅影響其物理化學性能［1］，還對貿易核算有很大的影響。纖維材料中的水分含量通常用回潮率和含水率表達。標準回潮率(R)是將纖維放在統(tǒng)一的標準大氣條件下一定時間后，使其回潮率在“吸濕過程”中達到一個穩(wěn)態(tài)值，這時的回潮率為標準狀態(tài)下的回潮率［2］。

目前，國內外都實施了很多標準來測試纖維的吸濕性能，涉及到的含水率和回潮率的標準測試方法大都是烘箱法。GB/T 6503—2008中對R測試時，首先將紡織品放在相對濕度10.0% ～25.0%，溫度不超過50.0℃的大氣條件下，使之接近平衡，即“預調濕”;再將其放在標準大氣環(huán)境下進行調濕，紡織品在標準大氣環(huán)境中放置所需要的時間，直至平衡［3］;調濕平衡后置于烘箱內烘除水分至恒重，測試試樣的回潮率［4］。但纖維表面油劑等物質的存在對測試結果有干擾，作者對GB/T 6503—2008測試方法進行了改進，即先對纖維進行預烘干處理，再按國標測試。改進后的測試方法重復性好，準確度高。

1 實驗

1.1 原料及儀器

測試試樣為間位芳綸:國產(chǎn)產(chǎn)品。

YG747通風式快速八籃烘箱:南通三思機電科技有限公司制造;電子天平:最小分度值為0.001 g，瑞士 Mettler Toledo 公司制。

1.2 實驗方法

改進方法采用烘箱法，先將試樣預烘干處理，烘至恒重，在標準大氣條件下調濕至濕平衡，再烘至恒重，測試芳綸的R。其過程如下:

(1)纖維預烘干處理，測試試樣初始吸濕狀態(tài)下的含水率。稱量試樣的質量，記為烘前質量，然后將其置于(105±2)℃的八籃烘箱內，烘2 h后，每隔10 min稱量1次，前后兩次稱量差異不超過后一次稱量的0.05%時，后一次稱量的質量為恒重［5］，烘至恒重后稱量質量記為烘后質量。計算其含水率。

(2)在標準大氣條件下進行調濕，讓纖維在“吸濕過程”中達到吸濕平衡。從烘箱取出上述烘至恒重的試樣，放入標準大氣條件下進行吸濕過程，即溫度(20±2)℃，濕度(65±4)%進行調濕，間隔2 h稱量1次，紡織品的質量遞變量不超過0.25%時方可認為達到調濕平衡［4］。

(3)測試試樣的R。將芳綸試樣達到調濕平衡后進行稱量，記為烘前質量(M1)，稱量后放入(105±2)℃烘箱，烘2 h后，每隔10 min稱量一次，前后二次稱量差異不超過后一次稱量的0.05%時，后一次稱量的質量為恒重［5］，烘至恒重，稱量其試樣的質量記為烘后質量(M2)，芳綸試樣R的計算見式(1):

2 結果與討論

2.1 方法的重復性

稱取4個平衡試樣，采用改進方法測試芳綸的含水率和R，以相對標準偏差為評價指標，實驗結果見表1，表2。

表1 芳綸的含水率Tab.1 Moisture content of aramid fiber

表2 芳綸的RTab.2 R of aramid fiber

由表1，表2可知，芳綸含水率的相對標準偏差為3.92%，R的相對標準偏差為0.64%，故該方法的重復性較好。

2.2 方法的準確度

重新稱取芳綸試樣，按GB/T 6503—2008化學纖維回潮率試驗方法測試芳綸的R。對比表2和表3可知，不對芳綸試樣進行預烘干處理，直接按照 GB/T 6503—2008測得的芳綸的 R為5.82%，相對標準偏差為2.99%;而改進方法測得的芳綸的R為5.3%，相對標準偏差為0.64%，該方法準確度高。這是因為改進方法起初將纖維放在烘箱中預烘干，消除了試樣表面油劑等對測試有干擾的因素，故改進方法的測試結果更準確。

表3 按國標測試的芳綸的RTab.3 Standard moisture regain of aramid fiber tested according to national standard

纖維初始狀態(tài)不同，表面油劑、漿料等各種對測試結果有較多干擾因素的物質存在，故就對測試方法有要求。測試方法要能減少或者消除干擾因素對測試結果的影響，經(jīng)過預烘干再調濕測試R時，測得的R更準確。

3 結論

a.按改進方法測得芳綸的R的相對標準偏差為0.64%，該方法的重復性較好。

b.按 GB/T 6503—2008測得芳綸的 R為5.82%，而按改進方法測得的R為5.3%;改進方法將纖維預烘干處理，消除了纖維表面油劑等對測試有干擾的因素，結果更準確。

［1］ 李桂娟，李茂銀，李娜娜，等.Kevlar纖維織物的性能研究［J］.化工新型材料，2011，39(8):51 －53.

［2］ 于偉東.紡織材料學［M］.北京:中國紡織出版社，2006:87－91.

［3］ 中華人民共和國國家質量監(jiān)督檢驗檢疫總局.GB/T6529—2008紡織品調濕和試驗用標準大氣［S］.北京:中國標準出版社，2008.

［4］ 中華人民共和國國家質量監(jiān)督檢驗檢疫總局.GB/T 6503—2008化學纖維回潮率試驗方法［S］.北京:中國標準出版社，2008.