项目3 测试环境和试样准备
【学习目标】
1.掌握测试标准大气条件及选用原则。
2.了解纺织品取样原则。
3.了解纺织品调湿方法。
纺织品检测环境条件主要是指大气条件,纺织品检测必须在指定的标准大气环境下进行,测试前必须按相关检测标准要求取样,并在标准大气环境下进行调湿处理。
纺织品调温调湿参考标准GB/T 6529—2008《纺织品 调湿和试验用标准大气》。
一、标准大气
纺织材料大多具有一定的吸湿性,其吸湿量大小主要取决于纤维的内部结构,同时大气条件对吸湿量也有一定影响。在不同大气条件下,特别是在不同相对湿度下,纺织材料的平衡回潮率不同。环境相对湿度增高会使材料吸湿量增加而引起一系列性能变化,如质量(重量)增加、纤维截面积膨胀加大、纱线变粗、织物厚度增加、长度缩短、纤维绝缘性能下降、静电现象减弱。如环境相对湿度降低,则结果相反。为了使纺织材料在不同时间、不同地点测得的结果具有可比性,必须统一规定测试时的大气条件,即标准大气条件。
标准大气也称大气的标准状态,有温度、相对湿度和大气压力三个基本参数。国际标准中规定的标准大气条件为:温度为20℃(热带地域为27℃),相对湿度为65%,大气压力为86~106kPa,视各国地理环境而定(温带标准大气与热带标准大气的差异在于温度,其他条件均相同)。我国规定大气压力为1个标准大气压,即101.3kPa(760mm汞柱)。在温湿度的规定上,考虑到要保持温湿度无波动是不现实的,故标准规定了允许波动的范围:一级标准,温度(20±2)℃,相对湿度(65±2)%;二级标准,温度(20±2)℃,相对湿度(65±3)%;三级标准,温度(20±2)℃,相对湿度(65±5)%。
仲裁检验应采用一级标准大气条件,常规检验用二级标准大气条件,要求不高的检验可用三级标准大气条件。
二、调湿
纺织材料的吸湿或放湿平衡需要一定时间。同样条件下,由放湿达到平衡较由吸湿达到平衡时的平衡回潮率要高,这种因吸湿滞后现象带来的平衡回潮率误差,会影响纺织材料性能的测试结果。因此,在测定纺织品的力学性能之前,检验样品必须在标准大气下放置一定时间,并使其由吸湿达到平衡回潮率,这个过程称为调湿处理。
验证达到调湿平衡的通常办法是:将进行调湿处理的纺织品,每隔2h连续称重,其质量递变(递增)率不大于0.25%;或每隔30min连续称重,其质量递变(递增)率不大于0.1%,则可视为达到平衡状态。若不按上述办法验证,通常,一般纺织材料调湿24h以上即可,合成纤维调湿4h以上即可。但必须注意,调湿期间应使空气能畅通地通过需调湿的纺织品,调湿过程不能间断,若被迫间断则必须重新按规定调湿。
三、预调湿
为消除因纺织材料的吸湿滞后现象对其检验结果的影响,使同一样品达到相同的平衡回潮率,在调湿处理中,统一规定由吸湿方式达到平衡。不选择放湿方式是因为吸湿速率高于放湿速率,而且纺织品使用环境的湿度通常低于标准大气条件下的湿度,选择吸湿方式也更为合理。当样品在调湿前比较潮湿时(实际回潮率接近或高于标准大气的平衡回潮率),为了确保样品能在吸湿状态下达到调湿平衡,需要进行预调湿。
预调湿的目的是降低样品的实际回潮率,通常规定预调湿的大气条件为:温度不超过50℃,相对湿度为10%~25%。这一大气条件的获得可以通过把相对湿度为65%、温度为20℃(或27℃)的空气加热至50℃。样品在上述环境中每隔2h连续称重,其质量递变(递减)率不超过0.5%,即可完成预调湿。一般样品预调湿4h便可达到要求。
四、织物试样的剪取
织物试样是否有代表性,关系到检验结果的准确程度。试验室样品的剪取应避开布端(匹头),一般要求在距布端2m以上的部位取样(如果是开匹可以不受此限),所取样品应平整、无皱、无明显疵点,其长度和花型能保证试样的合理排列。
在样品上剪取试样时,试样距布边应在1/10幅宽以上,幅宽超过100cm时,距布边10cm以上即可。为了在有限的样品上取得尽可能多的信息,通常试样的排列要呈阶梯形,即经向或纬向的各试样均不含有相同的经纬纱线,至少保证其试验方向不得含有相同经纬纱线而非试验方向不含完全相同的经纬纱线。在试验要求不太高的情况下,也要保证试验方向不含相同经纬纱线,而另一方向可以相同,这称为平行排列法。但试样横向为试验方向时(如单舌撕破强力),不能采用竖向的平行排列法。
由于吸湿会导致纱线变粗、织物变形,为了保证试样的尺寸精度,只有在织物调湿平衡后才能剪取试样。