錦綸長絲沸水收縮率測試方法比較

文/丁心華 金亞雯

化纖長絲的熱收縮率（沸水或干熱空氣）是表征纖維結構和性質的主要參數之一，是與化纖長絲成形及后處理等過程有關的一個綜合性能指標，它表征產品后處理及產品服用中的尺寸穩定性?；w長絲的熱收縮率與后整理工藝、產品染色性能有著密切關系，直接影響織物服用性能和外觀效果。

化纖長絲的熱收縮率的測量方法，是分別測量化纖長絲在一定預置標準張力下加熱前的長度和加熱收縮后的長度，根據其長度差值除以加熱前的長度，求取被測化纖長絲的收縮率值。

測試化纖長絲熱收縮率方法根據試樣測試要求不同有烘箱加熱法和沸水熱收縮法，根據測試試樣不同有單根法或絞絲法。我國國家標準GB/T 6505—2017《化學纖維長絲熱收縮率試驗方法》中包括了化學纖維長絲沸水收縮率法和干熱空氣收縮率法兩種，其中沸水收縮率法中絞絲法包括手工測量和儀器測量兩種（下面簡稱手工法與儀器法）。本文介紹了化纖長絲沸水收縮率手工法與儀器的法基本測試方法，并選用錦綸長絲樣品對這兩種測試方法進行了比較。

1 試驗

1.1 試驗樣品

樣品1#：40D/24F錦綸66牽伸絲，樣品2#：30D/1F錦綸6單絲，樣品3#：110D/36F錦綸高取向絲。樣品均為本單位委托試樣。

1.2 主要試驗設備

YG086C縷紗測長儀，YG368化纖長絲收縮測試儀，烘箱，立式量尺，恒溫水浴鍋，預加張力砝碼。

1.3 試驗方法

依照國家標準GB/T 6505—2017。

1.3.1 手工法

（1）將實驗室樣品筒管插在筒管架上，引出絲頭，經張力裝置，拉取約5米絲，固定在縷紗測長儀機框的夾片上，把絲均勻地、平整地卷繞在紗框上，繞取標準規定圈數，頭尾打結，小心地從紗框上退下，防止亂絞。

（2）依次將平衡好的試樣絲絞分別掛在立式量尺上端的鉤子上，使絲絞內側對準立式量尺的零點，在絲絞下端掛上相對應的預加張力砝碼，并防止絲絞扭轉，待30±3秒后，平視掛鉤外圓上端和與其在同一水平的立式量尺刻度，準確量出煮前長度L0。

（3）將各絲絞扭成8字形，再對折使之形成四層圈狀，呈松弛狀態放入網袋中，抽緊袋口保證沸煮處理時試樣不會漏出，然后放入100℃的沸水中煮（30±5）分鐘。

（4）小心取出網袋，并從網袋中取出試樣，用吸水紙吸干，在溫度（55±5）℃烘箱內無張力和松弛狀態下烘干試樣并取出平衡

（5）將平衡后的絲絞上端再掛在立式量尺上，下端掛上原預加張力砝碼，待（30±3）秒后準確量取煮后長度Ls。最后根據沸水收縮率計算公式得到沸水收縮率

1.3.2 儀器法

（1）試樣在縷紗測長儀上繞取標準規定圈數后，將試樣絲絞依次掛在絞絲架上，絞絲架上每個試樣的下端加掛一個2.5cN的砝碼，使絲條垂直向下，然后放入收縮測試儀中，按標準規定設置預加張力。儀器自動加載（30±3）s后讀取試樣的煮前長度L0。

（2）將掛著試樣的絞絲架垂直放入100℃沸水中使之完全浸沒，煮沸（30±5）分鐘，整個試驗階段保證水處于沸騰狀態。小心取出絞絲架，滴水10分鐘后，將絞絲架放入溫度（55±5）℃烘箱內烘干試樣。60分鐘后取出絞絲架，在標準大氣中進行煮后平衡。

（3）將平衡后掛有試樣的絞絲架放入儀器中，按標準規定設置預加張力。儀器自動加載（30±3）s后讀取試樣的煮后長度Ls，計算機自動計算得到沸水收縮率和收縮率變異系數。

2 結果與討論

2.1 手工法和儀器法分析結果比較

1#樣品為40D/24F錦綸66牽伸絲，該纖維長絲具有良好的熱穩定性和抗皺性，圖1是1#樣品兩種方法分析結果比較。從圖1中可以看出，15組手工法測試數據波動性比儀器法的要明顯大，手工法CV值為4.76%，儀器法CV值則為0.89%。測試結果比較表明，手工法的沸水收縮率平均值13.1%，儀器法平均值為13.3%，二者基本接近。

2#樣品為30D/1F錦綸6單絲，單絲是化學纖維生產中用單孔噴絲頭所制得的支數較小的單根長絲。兩種方法測試的沸水收縮率結果如圖2所示。圖2顯示的結果表明，手工法15組測試結果的波動性遠大于儀器法，手工法CV值（6.19%）是儀器法的（1.69%）3.66倍。手工法和儀器法測試結果的平均值分別為14.8%和14.1%，二者相差較大。

3#樣品為110D/36F錦綸高取向絲。圖3為兩種方法測試結果。圖3顯示的手工法和儀器法15組結果均存在較大的波動性，CV值分別為7.42%和4.86%。測試結果平均值手工法為8.9%，儀器法為8.2%。由于高取向絲是不經后拉伸和高溫定型工藝，所有高取向絲在沸水中由于受熱而易產生變化，導致熱收縮率變化較大。

圖1 1#樣品手工法和儀器法測試結果

整體而言，對于上述幾種錦綸樣品，手工法測定的沸水收縮率的數據波動性要高于儀器法。其原因主要在于，采用手工法在立式量尺上量取煮前、煮后長度以及將纖維對折放入網袋中，都會出現將纖維意外拉伸的可能，導致數據之間差異較大。將1#、2#和3#樣品進行比較時發現，即使是同樣采用儀器法，錦綸牽伸絲（1#）和錦綸單絲（2#）的數據穩定性要好于錦綸高取向絲（3#）。可能的原因在于，這幾種錦綸加工工藝不同，熱穩定也具有差異。

圖2 2#樣品手工法和儀器法測試結果

圖3 3#樣品手工法和儀器法測試結果

2.2 人員間測試結果的比較

將2#和3#樣品分別由3名檢驗員用手工法與儀器法進行比對測試，結果如表1所示。

表1 不同檢驗員測試結果比較

由表1數據分析，手工法人員間極差值比儀器法大，說明手工法對不同人員進行同一樣品測試的結果重現性有一定的影響。可能的原因在于，使用手工法測量時，檢驗員在立式量尺上讀取數值，存在人員目光測量的誤差和手持張力砝碼時用力的過大過小。由于樣品煮前是對折形成四層圈狀后放入網袋中，煮后樣品在被從網袋取出并使其呈松弛狀態，在這個過程中也存在檢驗人員手法的誤差。而就儀器法而言，只要按照標準GB/T 6505—2017測試方法操作，測試值差異就非常小。

3 結論

（1）經過多次試驗，結合大量數據分析比較，手工法與儀器法兩種方法試驗結果基本一致。

（2）用不同測試人員對同一樣品各進行15次測試，手工測定偏差值大于儀器法。在選定的參數下測定，儀器法的測定結果沒有顯著性差異而且儀器自動化程度高，克服了人為因素的影響，測試時間短。人工法使用的儀器設備簡單，但受影響因素多，且操作時間長。