1 前言
電子條干CV值是成紗品等的一個重要指標,它將直接影響布面的質量。因此在生產、貿易活動中都非常關注紗線的電子條干CV值。如何分析檢測結果,并使其更能反映客觀實際?是我們檢測人員不斷探討的課題。本文通過對比試驗,即在不同溫濕度條件下用一臺試驗儀器測試同批紗線的電子條干CV值,來探討溫濕度條件對測試電子條干CV值讀數的影響。
2 不同溫濕度下同一批紗的對比試驗
2.1 試驗方案的設計
樣品:我省長期生產的3種單紗C18.2 tex、T/R 90/10 13 tex和T/C 97/03 12.8 tex,每種樣品10管。
試驗儀器:Uster電子條干均勻度儀。
方案1:將上述3種樣品放置在自然大氣條件的試驗室內平衡24h后測試,試驗時的溫度為23℃、RH為75%。
方案2:將上述3種樣品放置在溫度為20℃、RH為64%的條件下,平衡24h后測試。
方案3:將上述3種樣品放置在溫度為75℃的烘箱內烘至恒重后,放在干燥器里冷卻0.5h后,逐一拿出,立即測試,試驗在溫度為20℃、RH為64%的條件下進行,由于試驗僅需1min,所以紗線可視為干燥狀態。
2.2 測試結果
3種樣品在上述3種方案下的測試結果見表1。
2.3 用方差分析法判斷溫濕度對試驗讀數的影響
本試驗對每個紗線樣品在上述3種方案下各做了10次測試,每個管紗1次,因為樣本的量還不夠大,隨機因素有可能影響得出接近真實的結果,所以再用“方差分析法”來判斷溫濕度條件變化這一因子對測試結果的影響。
設yij為方案i(i=1、2、3)下第j(j=1、2、3、4、5、6、7、8、9、10)個試樣的測試結果,Ti為方案i下數據和,T為總和,ST為總離差平方和,SA為因子(方案)的離差平方和,SE為隨機誤差的離差平方和,fT、fA、fE分別為ST、SA、SE的自由度,r為方案數,m為每一方案下進行的試驗次數。
在本試驗中,r=3,m=10,n=r•m=30,fT=n-1=29,fA=r-1=2,fE=fT-fA=27。
計算公式:(見公式1)
2.3.1 溫濕度對樣品C18.2tex的影響
按以上公式計算可得 :ST=22.62 SA=12.00 SE=10.62 F=6.78。如果α=0.05(誤判的概率小于5%),從F分布表查得:F0.95(2.27)=3.35,由于F=6.78>3.35,說明因子為顯著因子,這表明溫濕度是影響測試結果的因素,3個不同條件下測得的平均CV值是有明顯的差異。這個判斷的準確率在95%以上。
2.3.2 溫濕度對樣品T/R 90/10 13tex的影響
按以上公式計算可得 :ST=10.51 SA=3.06 SE=7.44F=2.47。如果α=0.05(誤判的概率小于5%),由于F=2.47<3.35,說明因子為不顯著因子,可以判斷對此樣品在不同的溫濕度條件下測得的平均CV值沒有明顯的差異。
2.3.3 溫濕度對樣品T/C 97/03 12.8tex的影響
按以上公式計算可得 :ST=12.85 SA=1.81 SE=11.04 F=0.99。如果α=0.05(誤判的概率小于5%),由于F=0.99<3.35。,說明因子為不顯著因子,可以判斷對此樣品在不同的溫濕度條件下測得的平均CV值沒有明顯的差異。
2.4 分析原因
烏斯特電子條干儀(即電容式條干儀)是利用電容檢測原理測試紗條條干不勻,其檢測器是由兩個平行金屬極板組成的平板式空氣電容器,當相同的電介質連續通過電容器極板時,電容量的變化率與介質質量的變化率呈線性關系。因此,當紗條以一定速度連續通過電容器極板時,紗條線密度的變化即轉化為電容量的變化。將檢測器輸出的電信號經過電路運算處理即可提供表示紗條條干不勻特征的各種結果。
2.4.1 對吸濕后纖維的影響
紡織纖維具有吸濕性,由于水是一種極性物質,介電常數很高,為81(空氣的介電常數約為1,一般紡織纖維的介電常數不大于10)。與干燥紗線相比,吸濕后的紗線通過電容極板時,對電容量變化的影響要大得多,這就是造成測試讀數隨試驗溫濕度的變化而變化的原因,且由于試驗時濕度越高,紗線的吸濕量越大,測試讀數也越大。
在3種方案中,方案1的紗線含濕量最高,方案2次之,方案3最少(幾乎處于干燥狀態),因此方案1測試平均讀數最高,方案2次之,方案3最低。
2.4.2 對纖維吸濕性強弱的影響
紡織纖維的吸濕性有強弱之別,純棉紗線公定回潮率為8.5%,而滌綸紗線的公定回潮率僅為0.4%。不同纖維的紗線在同樣的溫濕度條件下吸收的水分也不一樣.棉纖維的吸濕性強,滌綸纖維的吸濕性弱,因此,試驗時不同的溫濕度條件下對純棉紗的讀數影響明顯,而對高滌綸紗的讀數影響不明顯。
3 結論與體會
3.1 試驗時溫濕度條件對測量紗線電子條干CV值的讀數有影響,隨著濕度的增加,讀數有增大的趨勢;這種影響的大小與被測紗線的纖維成分有關,公定回潮率高的紗線受影響的程度大于公定回潮率低的紗線。
3.2 GB/T 3292一1997《紡織品 紗條條干不勻試驗方法 電容法》對試驗大氣條件有嚴格的規定,即溫度為(20±2)℃,相對濕度為(65±3)%的條件下平衡24 h后試驗,并且在調濕和試驗過程中保持標準大氣恒定。并要求試樣在吸濕狀態下平衡,必要時進行預調濕。
有些工廠試驗室不具備上述條件,GB/T 3292規定了工廠試驗室在不能滿足上述條件下,應在以下穩定的溫濕度條件下,使試樣達到平衡后進行試驗。穩定的溫濕度條件是:平均溫度為18~28℃,平均相對濕度為50%~75%,同時應保證溫度的變化不超過上述范圍內某平均溫度土3℃,溫度變化率不超過0.5℃/min;相對濕度的變化不超過上述范圍內某平均相對濕度土3%,相對濕度的變化率不超過0.25%/min。
在工作中我們有時發現,就同一批紗,我中心與工廠試驗室測試的電子條干CV值有一定差異。筆者認為試驗時的溫濕度差異是造成這一現象的重要原因之一。因為我中心試驗室是嚴格按照GB/T 3292的規定進行,而工廠試驗室往往是在自然的大氣條件下進行試驗。
3.3 由于試驗溫濕度條件影響測試值讀數,因此我們在對產品定等、仲裁、監督及其他重要檢驗時,必須按GB/T 3292中規定的大氣條件進行試驗。否則,由于溫濕度波動,致使試驗結果沒有可比性。