浅析棉纺织品试验与标准大气

文/赵桂安 田金家 赵宸悦

1 引言

温湿度对棉纤维的特性和特征具有明显的影响，在不同的温湿度条件下测试，形成棉纺织品测试项目，如断裂强力、条干均匀度、线密度、起毛起球、水洗尺寸变化率、静电等会出现不同的测试结果。为保证测试数据有效性，便于数据统计分析以提升产品质量；便于检测数据的相互认可，促使纺织品贸易双方顺利进行、特别是仲裁测试温湿度的确定，我国制定了GB/T 6539—2008《纺织品 调湿和试验用标准大气》[1]。但是我国的纺织品调湿和试验用标准大气的选择具有不确定性，标准中列出所谓的“标准大气”难以作为纺织品调湿和试验用大气的“标准”。

2 棉纤维与温度和相对湿度

2.1 温度和相对湿度对棉纤维吸湿性的影响

棉纤维都具有较好的吸湿性，因棉纤维成熟度的不同及纤维卷曲的大小与多少不同而不同；随着环境相对湿度的提高，纤维的吸湿会增加；在相对湿度恒定的情况下，纤维的吸湿性会随着温度的提高而降低。

2.2 温度和相对湿度对棉纤维强度的影响

温度和相对湿度会影响棉纤维的强力大小，特别是相对湿度与棉纤维强度的关系尤为相关。棉纤维在相对湿度44%～70%范围时，纤维强度随着相对湿度的增加而变化较为显著。

2.3 温度和相对湿度对棉纤维伸长和柔软性的影响

棉纤维在经受外力的拉伸作用时，会产生相应的伸长变形。吸湿后的纤维由于分子间的距离增加，而产生相对位移，故纤维的伸长度随着相对湿度的提高而增加；温度对纤维伸长的影响较小。

温度和相对湿度与柔软性的关系一般表现在，当相对湿度增加时，因棉纤维吸湿后的分子间的距离增加，纤维的柔软性提高，硬度和脆性降低，可塑性、弹性回复性减小。

2.4 温度和相对湿度对棉纤维导电性能的影响

棉纤维是电的不良导体，在纺织加工时与机械表面或纤维摩擦而产生静电效应。纺纱加工时纤维与机械带有不同的电荷时即会相互吸引而使纤维吸附于机件表面，破坏纤维的运行规律，妨碍纤维的梳理、牵伸、卷绕、加捻的正常进行，从而影响成纱质量。为减轻静电对纤维加工的不良影响，可用提高相对湿度的方法，增加纺织纤维的导电性能，电荷不易积聚而产生静电；

温度对纺织纤维的导电性能的影响，一般情况下随着温度升高导电性能会增强，但温度过高时，会影响纤维的吸湿性，从而降低纺织纤维的导电性能。

3 标准大气温湿度

温湿度对棉纺织品测试存在明显影响，因此我国的棉纺织品各方法标准，都要分别规定测试用标准大气。棉纺织方法标准规定试验用标准大气有三种方法：方法一是不引用GB/T 6529—2008，在方法标准相应条款中规定温湿度条件，如FZ/T 20017—2010《毛纱试验方法》[2]中，调湿和试验用标准大气3.1调湿和试验用标准大气，温度（20.0±2.0）℃，相对湿度（65.0±4.0）%；预调湿用大气，温度不超过50.0℃，相对湿度10.0%～25.0%。方法二是在规范性引用文件中有的引用GB/T 6529—2008，在方法标准中直接指定某种标准大气，如FZ/T 1001—2016《转杯纺纱捻度的测定 退捻加捻法》[3]“规定，试样的调湿应在GB/T 6529规定的标准大气条件下，即温度（20±2）℃、相对湿度为（65%±4）%的条件下放置至少24h，并保持标准大气恒定，直至试验完毕、GB/T 21196.4—2007《纺织品 马丁代尔法织物耐磨性的测定第4部分：外观变化的评定》[4]调湿和试验用标准大气：调湿和试验用大气采用GB/T 6529规定的三级标准大气，即温度（20±2）℃，相对湿度为（65%±5）%。方法三是只说明“预调湿和试验用标准大气按GB/T 6529执行”，并没有指定具体的温湿度条件，见表1。

表1 没有指定具体的温湿度条件及允许范围的部分方法标准

GB/T 6529—2008给出的标准大气是20.0℃、65.0%，它是基于我国大部分地区属于温带气候，一年四季中的春季与秋季的温湿度变化范围，接近20℃、65%。为了节省测试成本，便于实验室控制温湿度，以20.0℃、65.0%作为纺织品试验用标准大气；我国除温带气候外，还有亚热带气候与热带气候，陆地热带气候很少。热带标准大气：27.0℃、65.0%的制定，或为兼顾常年温度较高的南方亚热带地区。“标准大气”与“热带标准大气”，温度有明显差异，两种不同温湿度的标准大气条件，会对棉纺织品产生不同的影响，如表1所列的系列方法标准，没有规定温湿度条件，选择20℃、65%，或选择27.0℃、65.0%，都是可行的，GB/T 6529—2008并没有指定几种标准大气的优先级，同一样品选择不同的标准大气，会出现不同的测试结果，有时候或因此而产生同一样品出现不同的合格评定。

4 标准大气与热带标准大气比对测试

4.1 比对样本

本次测试为排除不同管纱差异对比对分析的影响，特选取质量稳定性较好的转杯纺筒子纱一只（C OE 29.2tex）进行测试；为便于精确分析比对，排除样品本身质量离散对比对分析的影响，单纱断裂强力重复测试99次（为该单纱断裂强力仪最大次数）；为能够充分论证，同一样品在不同温湿度条件下间隔测试，各测试5批次。

4.2 温度和相对湿度控制

标准大气20℃，65%；热带标准大气27℃，65%；允许波动范围：温度±2.0℃，相对湿度±4.0%。

4.3 执行标准

GB/T 3916—2013《纺织品 卷装纱 单根纱线断裂强力和断裂伸长率测定（CRE法）》。

4.4 测试仪器

YG063T全自动单纱断裂强力仪 。

4.5 测试结果

不同温度和相对湿度比对测试结果见表2。

表2 C OE 29.2texT不同温度和相对湿度比对测试结果

4.6 讨论

由以上比对测试可知，“标准大气”与“热带标准大气”对棉纺织品的影响各不相同：27℃、65%条件下的单纱断裂强力测试结果，均大于20.0℃、65.0%条件下的单纱断裂强力测试结果。这仅就单纱断裂强力进行了比对测试，其他棉纺织品测试项目在不同的标准大气条件下，测试结果如何变化，存在多大的影响，需要分别论证。本比对试验可以证明：棉纺织品在GB/T 6529规定的不同的标准大气条件下，产生了不同的测试结果。

作为“标准”，是对重复性事物和概念所做的统一规定，其基础条件是“统一”，才能作为一个系列共同遵守的准则。GB/T 1.1—2009《标准化工作导则 第1部分：标准的结构和编写》[13]中，4.1目标：“清楚和准确”，4.4适用性：“标准的内容应便于实施，并且易于被其他的标准或文件所引用”。“标准大气”与“热带标准大气”既不是“统一”的条件，又没有指定优先级，GB/T 6529中标准大气不能唯一确定，有几种条件可以选择，而造成测试结果的不同，从而影响到测试数据有效性，有时可能影响到棉纺织品的合格评定。

5 特定标准大气温湿度

有些纺织品测试项目，或为测试结果的准确性，或为测试的可操作性，不宜采用标准大气，而采用了特殊的温度和相对湿度，因此，GB/T 6529—2008给出了特定标准大气：23.0℃，50.0%。我国的纺织品测试方法中，而不宜采用标准大气的纺织品物理测试项目，并不是23.0℃、50.0%所能包括的，还有其他的温度和相对湿度。棉纺织方法标准中温湿度既不是“标准大气”，也不是“可选标准大气”的标准，见表3。

棉纺织品测试需要多种的温湿度条件，就特定标准大气而言，棉纺织品测试温湿度不仅有23℃、50%，我国现行的棉纺织品方法标准中还有多种温湿度要求，如温度（20±2）℃、相对湿度（35±5）%，温度（23±1）℃、相对湿度（25±5）%，温度（23±2℃）、相对湿度45%～55%，以及纺织品测试预调湿大气：温度不超过50.0℃，相对湿度10.0%～25.0%，如同GB/T 6529—2008，将这些不同的温湿度都作为“标准大气”，那会造成“标准”的混乱无序了，明显是不严谨的，不能称为“统一规定”的标准了，也不符合GB/T 1.1—2009的基本要求。GB/T 6529—2008中的“特定标准大气”，既不是标准大气，也不是“热带标准大气”，又不能包含全部棉纺织品方法标准中特定的温湿度要求，将“特定标准大气”列入“纺织品 调湿和试验用标准大气”，是不严谨的。

6 结语

棉纺织品物理测试项目测试数据有效性的一个重要条件，基于统一的测试环境温度和相对湿度，GB/T 6529—2008中标准大气与热带标准大气作为不同的温湿度条件，会因此产生不同的测试结果，特别是会影响仲裁检验合格评定的有效性；GB/T 6529—2008中的特定标准大气，只是棉纺织品测试特定温湿度的一部分，纺织品测试还有其他多种温湿度条件；因此将热带标准大气与特种标准大气列为棉纺织品试验大气的“标准”是不严谨的。

表3 执行非“标准大气”“可选标准大气”的棉纺织品方法标准

GB/T 6529—2008中的标准大气提供的不是唯一性选择，因此我国有些方法标准没有引用GB/T 6529—2008。棉纺织品方法标准在规定标准大气时可参照FZ/T 20017—20103《调湿和试验用标准大气》，即：调湿和试验用标准大气，温度（20.0±2.0）℃，相对湿度（65.0±4）%；预调湿用大气：温度不超过50.0℃，相对湿度10.0%～25.0%。这样简单而清晰，便于操作。