淺析棉紡織品試驗與標準大氣

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目，如斷裂強力、條干均勻度、線密度、起毛起球、水洗尺寸變化率、靜電等會出現不同的測試結果。為保證測試數據有效性，便于數據統計分析以提升產品質量；便于檢測數據的相互認可，促使紡織品貿易雙方順利進行、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 調濕和試驗用標準大氣》[1]。但是我國的紡織品調濕和試驗用標準大氣的選擇具有不確定性，標準中列出所謂的“標準大氣”難以作為紡織品調濕和試驗用大氣的“標準”。

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；隨著環境相對濕度的提高，纖維的吸濕會增加；在相對濕度恒定的情況下，纖維的吸濕性會隨著溫度的提高而降低。

2.2 溫度和相對濕度對棉纖維強度的影響

溫度和相對濕度會影響棉纖維的強力大小，特別是相對濕度與棉纖維強度的關系尤為相關。棉纖維在相對濕度44%～70%范圍時，纖維強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

棉纖維在經受外力的拉伸作用時，會產生相應的伸長變形。吸濕后的纖維由于分子間的距離增加，而產生相對位移，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系一般表現在，當相對濕度增加時，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、彈性回復性減小。

2.4 溫度和相對濕度對棉纖維導電性能的影響

棉纖維是電的不良導體，在紡織加工時與機械表面或纖維摩擦而產生靜電效應。紡紗加工時纖維與機械帶有不同的電荷時即會相互吸引而使纖維吸附于機件表面，破壞纖維的運行規律，妨礙纖維的梳理、牽伸、卷繞、加捻的正常進行，從而影響成紗質量。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，增加紡織纖維的導電性能，電荷不易積聚而產生靜電；

溫度對紡織纖維的導電性能的影響，一般情況下隨著溫度升高導電性能會增強，但溫度過高時，會影響纖維的吸濕性，從而降低紡織纖維的導電性能。

3 標準大氣溫濕度

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準，都要分別規定測試用標準大氣。棉紡織方法標準規定試驗用標準大氣有三種方法：方法一是不引用GB/T 6529—2008，在方法標準相應條款中規定溫濕度條件，如FZ/T 20017—2010《毛紗試驗方法》[2]中，調濕和試驗用標準大氣3.1調濕和試驗用標準大氣，溫度（20.0±2.0）℃，相對濕度（65.0±4.0）%；預調濕用大氣，溫度不超過50.0℃，相對濕度10.0%～25.0%。方法二是在規范性引用文件中有的引用GB/T 6529—2008，在方法標準中直接指定某種標準大氣，如FZ/T 1001—2016《轉杯紡紗捻度的測定 退捻加捻法》[3]“規定，試樣的調濕應在GB/T 6529規定的標準大氣條件下，即溫度（20±2）℃、相對濕度為（65%±4）%的條件下放置至少24h，并保持標準大氣恒定，直至試驗完畢、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：外觀變化的評定》[4]調濕和試驗用標準大氣：調濕和試驗用大氣采用GB/T 6529規定的三級標準大氣，即溫度（20±2）℃，相對濕度為（65%±5）%。方法三是只說明“預調濕和試驗用標準大氣按GB/T 6529執行”，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準

GB/T 6529—2008給出的標準大氣是20.0℃、65.0%，它是基于我國大部分地區屬于溫帶氣候，一年四季中的春季與秋季的溫濕度變化范圍，接近20℃、65%。為了節省測試成本，便于實驗室控制溫濕度，以20.0℃、65.0%作為紡織品試驗用標準大氣；我國除溫帶氣候外，還有亞熱帶氣候與熱帶氣候，陸地熱帶氣候很少。熱帶標準大氣：27.0℃、65.0%的制定，或為兼顧常年溫度較高的南方亞熱帶地區。“標準大氣”與“熱帶標準大氣”，溫度有明顯差異，兩種不同溫濕度的標準大氣條件，會對棉紡織品產生不同的影響，如表1所列的系列方法標準，沒有規定溫濕度條件，選擇20℃、65%，或選擇27.0℃、65.0%，都是可行的，GB/T 6529—2008并沒有指定幾種標準大氣的優先級，同一樣品選擇不同的標準大氣，會出現不同的測試結果，有時候或因此而產生同一樣品出現不同的合格評定。

4 標準大氣與熱帶標準大氣比對測試

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，特選取質量穩定性較好的轉杯紡筒子紗一只（C OE 29.2tex）進行測試；為便于精確分析比對，排除樣品本身質量離散對比對分析的影響，單紗斷裂強力重復測試99次（為該單紗斷裂強力儀最大次數）；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

標準大氣20℃，65%；熱帶標準大氣27℃，65%；允許波動范圍：溫度±2.0℃，相對濕度±4.0%。

4.3 執行標準

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

4.4 測試儀器

YG063T全自動單紗斷裂強力儀 。

4.5 測試結果

不同溫度和相對濕度比對測試結果見表2。

表2 C OE 29.2texT不同溫度和相對濕度比對測試結果

4.6 討論

由以上比對測試可知，“標準大氣”與“熱帶標準大氣”對棉紡織品的影響各不相同：27℃、65%條件下的單紗斷裂強力測試結果，均大于20.0℃、65.0%條件下的單紗斷裂強力測試結果。這僅就單紗斷裂強力進行了比對測試，其他棉紡織品測試項目在不同的標準大氣條件下，測試結果如何變化，存在多大的影響，需要分別論證。本比對試驗可以證明：棉紡織品在GB/T 6529規定的不同的標準大氣條件下，產生了不同的測試結果。

作為“標準”，是對重復性事物和概念所做的統一規定，其基礎條件是“統一”，才能作為一個系列共同遵守的準則。GB/T 1.1—2009《標準化工作導則 第1部分：標準的結構和編寫》[13]中，4.1目標：“清楚和準確”，4.4適用性：“標準的內容應便于實施，并且易于被其他的標準或文件所引用”。“標準大氣”與“熱帶標準大氣”既不是“統一”的條件，又沒有指定優先級，GB/T 6529中標準大氣不能唯一確定，有幾種條件可以選擇，而造成測試結果的不同，從而影響到測試數據有效性，有時可能影響到棉紡織品的合格評定。

5 特定標準大氣溫濕度

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

棉紡織品測試需要多種的溫濕度條件，就特定標準大氣而言，棉紡織品測試溫濕度不僅有23℃、50%，我國現行的棉紡織品方法標準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%，以及紡織品測試預調濕大氣：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“標準大氣”，那會造成“標準”的混亂無序了，明顯是不嚴謹的，不能稱為“統一規定”的標準了，也不符合GB/T 1.1—2009的基本要求。GB/T 6529—2008中的“特定標準大氣”，既不是標準大氣，也不是“熱帶標準大氣”，又不能包含全部棉紡織品方法標準中特定的溫濕度要求，將“特定標準大氣”列入“紡織品 調濕和試驗用標準大氣”，是不嚴謹的。

6 結語

棉紡織品物理測試項目測試數據有效性的一個重要條件，基于統一的測試環境溫度和相對濕度，GB/T 6529—2008中標準大氣與熱帶標準大氣作為不同的溫濕度條件，會因此產生不同的測試結果，特別是會影響仲裁檢驗合格評定的有效性；GB/T 6529—2008中的特定標準大氣，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；因此將熱帶標準大氣與特種標準大氣列為棉紡織品試驗大氣的“標準”是不嚴謹的。

表3 執行非“標準大氣”“可選標準大氣”的棉紡織品方法標準

GB/T 6529—2008中的標準大氣提供的不是唯一性選擇，因此我國有些方法標準沒有引用GB/T 6529—2008。棉紡織品方法標準在規定標準大氣時可參照FZ/T 20017—20103《調濕和試驗用標準大氣》，即：調濕和試驗用標準大氣，溫度（20.0±2.0）℃，相對濕度（65.0±4）%；預調濕用大氣：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。