調(diào)濕條件對(duì)純棉面料回潮率及強(qiáng)力的影響

耿彩花，張守剛，呂嬌嬌，宋海燕，張凱

（魯泰紡織股份有限公司，山東淄博255100）

0 引言

調(diào)濕條件對(duì)面料的力學(xué)性能影響較大，在測(cè)試面料的常用力學(xué)性能（如斷裂強(qiáng)力、撕破強(qiáng)力、磨損性、起毛起球等）時(shí)，相關(guān)方法標(biāo)準(zhǔn)均要求將面料置于標(biāo)準(zhǔn)大氣條件下進(jìn)行調(diào)濕。然而，在不同的國(guó)家對(duì)調(diào)濕所需的溫度、濕度和標(biāo)準(zhǔn)大氣的要求并不相同。在國(guó)內(nèi)，測(cè)試面料的力學(xué)性能時(shí)通常要求按GB/T 6529—2008《紡織品調(diào)濕和試驗(yàn)用標(biāo)準(zhǔn)大氣》（以下簡(jiǎn)稱GB/T 6529）標(biāo)準(zhǔn)中的規(guī)定條件對(duì)試樣進(jìn)行調(diào)濕；美國(guó)材料家協(xié)會(huì)（ASTM）通常要求根據(jù)ASTM D 1776—2015（以下簡(jiǎn)稱 ASTM D1776）標(biāo)準(zhǔn)中的規(guī)定在標(biāo)準(zhǔn)大氣下對(duì)試樣進(jìn)行調(diào)濕；日本相關(guān)部門則要求按JIS L0105—2006《纖維制品的物理試驗(yàn)方法通則》（以下簡(jiǎn)稱JIS L01105）中的規(guī)定對(duì)試樣進(jìn)行調(diào)濕平衡。三種標(biāo)準(zhǔn)方法調(diào)濕時(shí)的溫度、相對(duì)濕度和所用標(biāo)準(zhǔn)大氣的要求稍有差別，詳見表1[1]。

本試驗(yàn)先將同一規(guī)格面料分別進(jìn)行普通柔軟整理、免燙整理和潮交聯(lián)整理，再分別測(cè)試面料在絕干、常溫常濕平衡及標(biāo)準(zhǔn)大氣下調(diào)濕不同時(shí)間后的回潮率、斷裂強(qiáng)力和撕破強(qiáng)力，并分析不同調(diào)濕條件對(duì)面料斷裂強(qiáng)力和撕破強(qiáng)力的影響。

1 試驗(yàn)

1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)所選面料規(guī)格為經(jīng)向密度為512根/10 cm、緯向密度為315根/10 cm，經(jīng)緯紗均為14.6 tex的純棉紗線，織物結(jié)構(gòu)為2/1斜紋白色面料。

1.2 試驗(yàn)

1.2.1 整理工藝

將上述紗線織造制成的面料分別進(jìn)行普通柔軟整理、液氨免燙整理和液氨潮交聯(lián)整理。普通柔軟整理采取燒退→絲光→柔軟拉幅→預(yù)縮的工藝，液氨免燙整理采用燒退→絲光→液氨→軋樹脂拉幅→焙烘→預(yù)縮的工藝，液氨潮交聯(lián)整理采用燒退→絲光→液氨→軋潮交聯(lián)樹脂→堆置24 h→水洗→拉幅→預(yù)縮的工藝。三種面料均在相同條件下進(jìn)行燒毛退漿和絲光工藝處理，液氨免燙和液氨潮交聯(lián)工藝的液氨工序同時(shí)加工。然后按所需的強(qiáng)力測(cè)試要求把試樣裁剪、標(biāo)識(shí)好，并置于105℃烘箱內(nèi)烘至恒重，約2 h后取出試樣分別立即測(cè)試和在常溫常濕條件下平衡24 h后測(cè)試，以及在溫度為（21±1）℃、相對(duì)濕度為（65±5）%的標(biāo)準(zhǔn)大氣下分別調(diào)濕1、2、4、6、8、16和24 h后進(jìn)行測(cè)試。其中，常溫常濕條件下的平衡溫度為15～25℃、相對(duì)濕度為25%。

1.2.1.1 柔軟整理

柔軟劑DTS 20 g/L，二浸二軋整理液后烘干。

1.2.1.2 免燙整理

樹脂整理劑554 100 g/L

催化劑590 33 g/L

纖維保護(hù)劑DL 20 g/L

柔軟劑DTS 20 g/L

二浸二軋整理液（軋余率67%）→烘干（90 ℃，30 s）→焙烘（150 ℃，3 min）[2]。

1.2.1.3 潮交聯(lián)整理

樹脂整理劑CMC 210 g/L

催化劑CTM 110 g/L

纖維保護(hù)劑DL 30 g/L

柔軟劑DTS 20 g/L

二浸二軋樹脂整理液（含濕率6.5%），保溫堆置（30～35℃，16～24 h）→水洗[2]。

1.3 儀器設(shè)備

H5KL型萬能強(qiáng)力儀（Tinius Olsen ltd生產(chǎn)），Elmendorf撕破強(qiáng)力儀（James H.Heal生產(chǎn)）。

1.4 測(cè)試方法

面料的回潮率按GB/T 9995—1997《紡織材料含水率和回潮率的測(cè)定：烘箱干燥法》進(jìn)行測(cè)定，斷裂強(qiáng)力按ASTM D5035—2015《紡織材料斷裂強(qiáng)力及伸長(zhǎng)率的測(cè)定：條樣法》進(jìn)行測(cè)定，撕破強(qiáng)力按ASTM D1424—2013《采用（埃爾曼多夫式）落錘儀的織物抗撕裂強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法》進(jìn)行測(cè)定。

表1 不同標(biāo)準(zhǔn)的調(diào)濕要求和試驗(yàn)用標(biāo)準(zhǔn)大氣

2 結(jié)果與分析

2.1 回潮率

在不同的溫度和濕度條件下，按預(yù)先設(shè)定的時(shí)間對(duì)三種方式整理后的面料進(jìn)行調(diào)濕，測(cè)試試樣的回潮率，詳見表2。

由表2可知，不同的整理方式對(duì)面料的回潮率稍有影響，調(diào)濕條件對(duì)面料的回潮率影響較大。在常溫常濕條件下，面料調(diào)濕24 h所測(cè)回潮率為3.05%。在標(biāo)準(zhǔn)大氣條件下，面料調(diào)濕1 h所測(cè)的回潮率達(dá)到7.57%，且隨著調(diào)濕時(shí)間的延長(zhǎng)，回潮率逐漸變大；當(dāng)調(diào)濕時(shí)間達(dá)到6 h時(shí)，面料的回潮率達(dá)到7.75%，逐漸趨于穩(wěn)定。

在不同調(diào)濕條件下，面料的回潮率有不同的修正系數(shù)，詳見表3。由表3可知：在標(biāo)準(zhǔn)大氣條件下，面料在調(diào)濕24 h后的回潮率修正系數(shù)均為1.000，完全達(dá)到平衡；在常溫常濕（相對(duì)濕度為25%）的條件下，面料的標(biāo)準(zhǔn)回潮率修正系數(shù)為2.54，而在標(biāo)準(zhǔn)大氣下調(diào)濕1 h的回潮率修正系數(shù)就變?yōu)?.024，說明調(diào)濕條件對(duì)面料的回潮率影響較大。

2.2 斷裂強(qiáng)力

經(jīng)過不同調(diào)濕條件平衡的面料所測(cè)試的斷裂強(qiáng)力結(jié)果詳見表4。

由表4可知，未對(duì)面料進(jìn)行調(diào)濕（即烘干后）所測(cè)試的斷裂強(qiáng)力較低，其經(jīng)向斷裂強(qiáng)力平均值僅為564 N，緯向斷裂強(qiáng)力平均值僅為359 N，而經(jīng)常溫常濕平衡后面料的經(jīng)向斷裂強(qiáng)力值為631 N，是烘干未調(diào)濕面料經(jīng)向斷裂強(qiáng)力值（564 N）的1.19倍。與回潮率所測(cè)結(jié)果類似，面料在常溫常濕下平衡24 h的斷裂強(qiáng)力為631 N，比標(biāo)準(zhǔn)大氣下調(diào)濕1 h的斷裂強(qiáng)力（655 N）低，其經(jīng)向斷裂強(qiáng)力約低4%，緯向斷裂強(qiáng)力約低5%，且隨著調(diào)濕時(shí)間的延長(zhǎng)，斷裂強(qiáng)力逐漸提高；當(dāng)調(diào)濕時(shí)間超過6 h，面料的斷裂強(qiáng)力變化幅度很小。

將各調(diào)濕條件下的回潮率同斷裂強(qiáng)力做相關(guān)性分析，正相關(guān)性極強(qiáng)，經(jīng)向相關(guān)系數(shù)r=0.96，緯向相關(guān)系數(shù)r=0.97。不同調(diào)濕條件下面料斷裂強(qiáng)力的修正系數(shù)見表5。

表2 三種方式整理的面料經(jīng)不同時(shí)間調(diào)濕所測(cè)回潮率 /%

表3 不同調(diào)濕條件下面料的回潮率修正系數(shù)

表4 不同調(diào)濕條件下面料斷裂強(qiáng)力的測(cè)試結(jié)果 /N

由表5可知，未調(diào)濕時(shí)面料經(jīng)向斷裂強(qiáng)力的修正系數(shù)平均值為1.175，常溫常濕下修正系數(shù)為1.052，調(diào)濕24 h后，經(jīng)向斷裂強(qiáng)力修正系數(shù)為1.002，說明調(diào)濕條件對(duì)斷裂強(qiáng)力修正系數(shù)有一定的影響。相對(duì)來說，濕度對(duì)面料回潮率的影響（未調(diào)濕時(shí)修正系數(shù)為2.540）比對(duì)斷裂強(qiáng)力的影響大，且斷裂強(qiáng)力的修正系數(shù)比回潮率的修正系數(shù)低很多。

2.3 撕破強(qiáng)力

經(jīng)過不同調(diào)濕條件平衡的面料所測(cè)試的撕破強(qiáng)力結(jié)果詳見表6。

由表6可知，面料未經(jīng)調(diào)濕（即烘干后）所測(cè)的撕破強(qiáng)力值較低（其中，經(jīng)向撕破強(qiáng)力平均值為12.5 N，緯向撕破強(qiáng)力平均值為10.3 N），而在標(biāo)準(zhǔn)大氣條件下平衡后所測(cè)面料的經(jīng)向撕破能力值為17.5 N，是烘干后撕破強(qiáng)力值的1.4倍。與面料的斷裂強(qiáng)力類似，面料在常溫常濕下平衡24 h經(jīng)向的撕破能力值（15.4 N）比標(biāo)準(zhǔn)大氣下調(diào)濕1 h的撕破強(qiáng)力值（16.6 N）約低8%，且隨著調(diào)濕時(shí)間的延長(zhǎng)，撕破強(qiáng)力逐漸變大，但當(dāng)調(diào)濕時(shí)間超過8 h，面料的斷裂強(qiáng)力基本不變。

將不同調(diào)濕條件下的回潮率與撕破強(qiáng)力做相關(guān)性分析，發(fā)現(xiàn)正相關(guān)性極強(qiáng)，經(jīng)緯向系數(shù)r均高達(dá)0.97。不同調(diào)濕條件下撕破強(qiáng)力的修正系數(shù)詳見表7，強(qiáng)力和回潮率修正系數(shù)對(duì)比見表8。

表5 不同調(diào)濕條件下斷裂強(qiáng)力的修正系數(shù)

表6 不同調(diào)濕條件下面料撕破強(qiáng)力的測(cè)試結(jié)果 /N

由表7可知，未調(diào)濕條件下面料經(jīng)向的撕破強(qiáng)力修正系數(shù)平均值為1.408；常溫常濕條件下面料的經(jīng)向撕破強(qiáng)力修正系數(shù)為1.133，標(biāo)準(zhǔn)條件下調(diào)濕1 h面料經(jīng)向撕破強(qiáng)力修正系數(shù)為1.051，且24 h后修正系數(shù)為1.000，趨于穩(wěn)定。說明調(diào)濕條件對(duì)撕破強(qiáng)力修正系數(shù)影響較大。相對(duì)來說，面料的撕破強(qiáng)力受濕度的影響比斷裂強(qiáng)力大，且比濕度對(duì)回潮率的影響要小些，詳見表8。

3 結(jié)論

（1） 調(diào)濕條件對(duì)面料的回潮率、斷裂強(qiáng)力和撕破強(qiáng)力影響較大；面料的回潮率高，其斷裂強(qiáng)力和撕破強(qiáng)力高。

（2） 調(diào)濕條件對(duì)面料的回潮率影響最大，其次是對(duì)撕破強(qiáng)力，對(duì)面料的斷裂強(qiáng)力影響最小。

（3） 在不同的回潮率條件下，可通過修正系數(shù)計(jì)算面料標(biāo)準(zhǔn)回潮率下的斷裂強(qiáng)力和撕破強(qiáng)力。

表7 不同調(diào)濕條件下撕破強(qiáng)力的修正系數(shù)

表8 強(qiáng)力和回潮率修正系數(shù)對(duì)比

《綠色產(chǎn)品標(biāo)識(shí)使用管理辦法》正式實(shí)施

近日，市場(chǎng)監(jiān)管總局正式發(fā)布《綠色產(chǎn)品標(biāo)識(shí)使用管理辦法》。該辦法對(duì)綠色產(chǎn)品標(biāo)識(shí)的適用范圍、樣式、使用以及監(jiān)督管理做了明確規(guī)定，該辦法自2019年6月1日起正式實(shí)施。