淺析棉紡織品試驗(yàn)與標(biāo)準(zhǔn)大氣

文/趙桂安 田金家 趙宸悅

1 引言

溫濕度對棉纖維的特性和特征具有明顯的影響，在不同的溫濕度條件下測試，形成棉紡織品測試項(xiàng)目，如斷裂強(qiáng)力、條干均勻度、線密度、起毛起球、水洗尺寸變化率、靜電等會(huì)出現(xiàn)不同的測試結(jié)果。為保證測試數(shù)據(jù)有效性，便于數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析以提升產(chǎn)品質(zhì)量；便于檢測數(shù)據(jù)的相互認(rèn)可，促使紡織品貿(mào)易雙方順利進(jìn)行、特別是仲裁測試溫濕度的確定，我國制定了GB/T 6539—2008《紡織品 調(diào)濕和試驗(yàn)用標(biāo)準(zhǔn)大氣》[1]。但是我國的紡織品調(diào)濕和試驗(yàn)用標(biāo)準(zhǔn)大氣的選擇具有不確定性，標(biāo)準(zhǔn)中列出所謂的“標(biāo)準(zhǔn)大氣”難以作為紡織品調(diào)濕和試驗(yàn)用大氣的“標(biāo)準(zhǔn)”。

2 棉纖維與溫度和相對濕度

2.1 溫度和相對濕度對棉纖維吸濕性的影響

棉纖維都具有較好的吸濕性，因棉纖維成熟度的不同及纖維卷曲的大小與多少不同而不同；隨著環(huán)境相對濕度的提高，纖維的吸濕會(huì)增加；在相對濕度恒定的情況下，纖維的吸濕性會(huì)隨著溫度的提高而降低。

2.2 溫度和相對濕度對棉纖維強(qiáng)度的影響

溫度和相對濕度會(huì)影響棉纖維的強(qiáng)力大小，特別是相對濕度與棉纖維強(qiáng)度的關(guān)系尤為相關(guān)。棉纖維在相對濕度44%～70%范圍時(shí)，纖維強(qiáng)度隨著相對濕度的增加而變化較為顯著。

2.3 溫度和相對濕度對棉纖維伸長和柔軟性的影響

棉纖維在經(jīng)受外力的拉伸作用時(shí)，會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的伸長變形。吸濕后的纖維由于分子間的距離增加，而產(chǎn)生相對位移，故纖維的伸長度隨著相對濕度的提高而增加；溫度對纖維伸長的影響較小。

溫度和相對濕度與柔軟性的關(guān)系一般表現(xiàn)在，當(dāng)相對濕度增加時(shí)，因棉纖維吸濕后的分子間的距離增加，纖維的柔軟性提高，硬度和脆性降低，可塑性、彈性回復(fù)性減小。

2.4 溫度和相對濕度對棉纖維導(dǎo)電性能的影響

棉纖維是電的不良導(dǎo)體，在紡織加工時(shí)與機(jī)械表面或纖維摩擦而產(chǎn)生靜電效應(yīng)。紡紗加工時(shí)纖維與機(jī)械帶有不同的電荷時(shí)即會(huì)相互吸引而使纖維吸附于機(jī)件表面，破壞纖維的運(yùn)行規(guī)律，妨礙纖維的梳理、牽伸、卷繞、加捻的正常進(jìn)行，從而影響成紗質(zhì)量。為減輕靜電對纖維加工的不良影響，可用提高相對濕度的方法，增加紡織纖維的導(dǎo)電性能，電荷不易積聚而產(chǎn)生靜電；

溫度對紡織纖維的導(dǎo)電性能的影響，一般情況下隨著溫度升高導(dǎo)電性能會(huì)增強(qiáng)，但溫度過高時(shí)，會(huì)影響纖維的吸濕性，從而降低紡織纖維的導(dǎo)電性能。

3 標(biāo)準(zhǔn)大氣溫濕度

溫濕度對棉紡織品測試存在明顯影響，因此我國的棉紡織品各方法標(biāo)準(zhǔn)，都要分別規(guī)定測試用標(biāo)準(zhǔn)大氣。棉紡織方法標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定試驗(yàn)用標(biāo)準(zhǔn)大氣有三種方法：方法一是不引用GB/T 6529—2008，在方法標(biāo)準(zhǔn)相應(yīng)條款中規(guī)定溫濕度條件，如FZ/T 20017—2010《毛紗試驗(yàn)方法》[2]中，調(diào)濕和試驗(yàn)用標(biāo)準(zhǔn)大氣3.1調(diào)濕和試驗(yàn)用標(biāo)準(zhǔn)大氣，溫度（20.0±2.0）℃，相對濕度（65.0±4.0）%；預(yù)調(diào)濕用大氣，溫度不超過50.0℃，相對濕度10.0%～25.0%。方法二是在規(guī)范性引用文件中有的引用GB/T 6529—2008，在方法標(biāo)準(zhǔn)中直接指定某種標(biāo)準(zhǔn)大氣，如FZ/T 1001—2016《轉(zhuǎn)杯紡紗捻度的測定 退捻加捻法》[3]“規(guī)定，試樣的調(diào)濕應(yīng)在GB/T 6529規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)大氣條件下，即溫度（20±2）℃、相對濕度為（65%±4）%的條件下放置至少24h，并保持標(biāo)準(zhǔn)大氣恒定，直至試驗(yàn)完畢、GB/T 21196.4—2007《紡織品 馬丁代爾法織物耐磨性的測定第4部分：外觀變化的評(píng)定》[4]調(diào)濕和試驗(yàn)用標(biāo)準(zhǔn)大氣：調(diào)濕和試驗(yàn)用大氣采用GB/T 6529規(guī)定的三級(jí)標(biāo)準(zhǔn)大氣，即溫度（20±2）℃，相對濕度為（65%±5）%。方法三是只說明“預(yù)調(diào)濕和試驗(yàn)用標(biāo)準(zhǔn)大氣按GB/T 6529執(zhí)行”，并沒有指定具體的溫濕度條件，見表1。

表1 沒有指定具體的溫濕度條件及允許范圍的部分方法標(biāo)準(zhǔn)

GB/T 6529—2008給出的標(biāo)準(zhǔn)大氣是20.0℃、65.0%，它是基于我國大部分地區(qū)屬于溫帶氣候，一年四季中的春季與秋季的溫濕度變化范圍，接近20℃、65%。為了節(jié)省測試成本，便于實(shí)驗(yàn)室控制溫濕度，以20.0℃、65.0%作為紡織品試驗(yàn)用標(biāo)準(zhǔn)大氣；我國除溫帶氣候外，還有亞熱帶氣候與熱帶氣候，陸地?zé)釒夂蚝苌佟釒?biāo)準(zhǔn)大氣：27.0℃、65.0%的制定，或?yàn)榧骖櫝Ｄ隃囟容^高的南方亞熱帶地區(qū)?！皹?biāo)準(zhǔn)大氣”與“熱帶標(biāo)準(zhǔn)大氣”，溫度有明顯差異，兩種不同溫濕度的標(biāo)準(zhǔn)大氣條件，會(huì)對棉紡織品產(chǎn)生不同的影響，如表1所列的系列方法標(biāo)準(zhǔn)，沒有規(guī)定溫濕度條件，選擇20℃、65%，或選擇27.0℃、65.0%，都是可行的，GB/T 6529—2008并沒有指定幾種標(biāo)準(zhǔn)大氣的優(yōu)先級(jí)，同一樣品選擇不同的標(biāo)準(zhǔn)大氣，會(huì)出現(xiàn)不同的測試結(jié)果，有時(shí)候或因此而產(chǎn)生同一樣品出現(xiàn)不同的合格評(píng)定。

4 標(biāo)準(zhǔn)大氣與熱帶標(biāo)準(zhǔn)大氣比對測試

4.1 比對樣本

本次測試為排除不同管紗差異對比對分析的影響，特選取質(zhì)量穩(wěn)定性較好的轉(zhuǎn)杯紡?fù)沧蛹喴恢唬– OE 29.2tex）進(jìn)行測試；為便于精確分析比對，排除樣品本身質(zhì)量離散對比對分析的影響，單紗斷裂強(qiáng)力重復(fù)測試99次（為該單紗斷裂強(qiáng)力儀最大次數(shù)）；為能夠充分論證，同一樣品在不同溫濕度條件下間隔測試，各測試5批次。

4.2 溫度和相對濕度控制

標(biāo)準(zhǔn)大氣20℃，65%；熱帶標(biāo)準(zhǔn)大氣27℃，65%；允許波動(dòng)范圍：溫度±2.0℃，相對濕度±4.0%。

4.3 執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)

GB/T 3916—2013《紡織品 卷裝紗 單根紗線斷裂強(qiáng)力和斷裂伸長率測定（CRE法）》。

4.4 測試儀器

YG063T全自動(dòng)單紗斷裂強(qiáng)力儀 。

4.5 測試結(jié)果

不同溫度和相對濕度比對測試結(jié)果見表2。

表2 C OE 29.2texT不同溫度和相對濕度比對測試結(jié)果

4.6 討論

由以上比對測試可知，“標(biāo)準(zhǔn)大氣”與“熱帶標(biāo)準(zhǔn)大氣”對棉紡織品的影響各不相同：27℃、65%條件下的單紗斷裂強(qiáng)力測試結(jié)果，均大于20.0℃、65.0%條件下的單紗斷裂強(qiáng)力測試結(jié)果。這僅就單紗斷裂強(qiáng)力進(jìn)行了比對測試，其他棉紡織品測試項(xiàng)目在不同的標(biāo)準(zhǔn)大氣條件下，測試結(jié)果如何變化，存在多大的影響，需要分別論證。本比對試驗(yàn)可以證明：棉紡織品在GB/T 6529規(guī)定的不同的標(biāo)準(zhǔn)大氣條件下，產(chǎn)生了不同的測試結(jié)果。

作為“標(biāo)準(zhǔn)”，是對重復(fù)性事物和概念所做的統(tǒng)一規(guī)定，其基礎(chǔ)條件是“統(tǒng)一”，才能作為一個(gè)系列共同遵守的準(zhǔn)則。GB/T 1.1—2009《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則 第1部分：標(biāo)準(zhǔn)的結(jié)構(gòu)和編寫》[13]中，4.1目標(biāo)：“清楚和準(zhǔn)確”，4.4適用性：“標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)容應(yīng)便于實(shí)施，并且易于被其他的標(biāo)準(zhǔn)或文件所引用”?！皹?biāo)準(zhǔn)大氣”與“熱帶標(biāo)準(zhǔn)大氣”既不是“統(tǒng)一”的條件，又沒有指定優(yōu)先級(jí)，GB/T 6529中標(biāo)準(zhǔn)大氣不能唯一確定，有幾種條件可以選擇，而造成測試結(jié)果的不同，從而影響到測試數(shù)據(jù)有效性，有時(shí)可能影響到棉紡織品的合格評(píng)定。

5 特定標(biāo)準(zhǔn)大氣溫濕度

有些紡織品測試項(xiàng)目，或?yàn)闇y試結(jié)果的準(zhǔn)確性，或?yàn)闇y試的可操作性，不宜采用標(biāo)準(zhǔn)大氣，而采用了特殊的溫度和相對濕度，因此，GB/T 6529—2008給出了特定標(biāo)準(zhǔn)大氣：23.0℃，50.0%。我國的紡織品測試方法中，而不宜采用標(biāo)準(zhǔn)大氣的紡織品物理測試項(xiàng)目，并不是23.0℃、50.0%所能包括的，還有其他的溫度和相對濕度。棉紡織方法標(biāo)準(zhǔn)中溫濕度既不是“標(biāo)準(zhǔn)大氣”，也不是“可選標(biāo)準(zhǔn)大氣”的標(biāo)準(zhǔn)，見表3。

棉紡織品測試需要多種的溫濕度條件，就特定標(biāo)準(zhǔn)大氣而言，棉紡織品測試溫濕度不僅有23℃、50%，我國現(xiàn)行的棉紡織品方法標(biāo)準(zhǔn)中還有多種溫濕度要求，如溫度（20±2）℃、相對濕度（35±5）%，溫度（23±1）℃、相對濕度（25±5）%，溫度（23±2℃）、相對濕度45%～55%，以及紡織品測試預(yù)調(diào)濕大氣：溫度不超過50.0℃，相對濕度10.0%～25.0%，如同GB/T 6529—2008，將這些不同的溫濕度都作為“標(biāo)準(zhǔn)大氣”，那會(huì)造成“標(biāo)準(zhǔn)”的混亂無序了，明顯是不嚴(yán)謹(jǐn)?shù)模荒芊Q為“統(tǒng)一規(guī)定”的標(biāo)準(zhǔn)了，也不符合GB/T 1.1—2009的基本要求。GB/T 6529—2008中的“特定標(biāo)準(zhǔn)大氣”，既不是標(biāo)準(zhǔn)大氣，也不是“熱帶標(biāo)準(zhǔn)大氣”，又不能包含全部棉紡織品方法標(biāo)準(zhǔn)中特定的溫濕度要求，將“特定標(biāo)準(zhǔn)大氣”列入“紡織品 調(diào)濕和試驗(yàn)用標(biāo)準(zhǔn)大氣”，是不嚴(yán)謹(jǐn)?shù)摹?/p>

6 結(jié)語

棉紡織品物理測試項(xiàng)目測試數(shù)據(jù)有效性的一個(gè)重要條件，基于統(tǒng)一的測試環(huán)境溫度和相對濕度，GB/T 6529—2008中標(biāo)準(zhǔn)大氣與熱帶標(biāo)準(zhǔn)大氣作為不同的溫濕度條件，會(huì)因此產(chǎn)生不同的測試結(jié)果，特別是會(huì)影響仲裁檢驗(yàn)合格評(píng)定的有效性；GB/T 6529—2008中的特定標(biāo)準(zhǔn)大氣，只是棉紡織品測試特定溫濕度的一部分，紡織品測試還有其他多種溫濕度條件；因此將熱帶標(biāo)準(zhǔn)大氣與特種標(biāo)準(zhǔn)大氣列為棉紡織品試驗(yàn)大氣的“標(biāo)準(zhǔn)”是不嚴(yán)謹(jǐn)?shù)摹?/p>

表3 執(zhí)行非“標(biāo)準(zhǔn)大氣”“可選標(biāo)準(zhǔn)大氣”的棉紡織品方法標(biāo)準(zhǔn)

GB/T 6529—2008中的標(biāo)準(zhǔn)大氣提供的不是唯一性選擇，因此我國有些方法標(biāo)準(zhǔn)沒有引用GB/T 6529—2008。棉紡織品方法標(biāo)準(zhǔn)在規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)大氣時(shí)可參照FZ/T 20017—20103《調(diào)濕和試驗(yàn)用標(biāo)準(zhǔn)大氣》，即：調(diào)濕和試驗(yàn)用標(biāo)準(zhǔn)大氣，溫度（20.0±2.0）℃，相對濕度（65.0±4）%；預(yù)調(diào)濕用大氣：溫度不超過50.0℃，相對濕度10.0%～25.0%。這樣簡單而清晰，便于操作。