1 前言
電子條干CV值是成紗品等的一個重要指標(biāo),它將直接影響布面的質(zhì)量。因此在生產(chǎn)、貿(mào)易活動中都非常關(guān)注紗線的電子條干CV值。如何分析檢測結(jié)果,并使其更能反映客觀實(shí)際?是我們檢測人員不斷探討的課題。本文通過對比試驗(yàn),即在不同溫濕度條件下用一臺試驗(yàn)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(shù)的影響。
2 不同溫濕度下同一批紗的對比試驗(yàn)
2.1 試驗(yàn)方案的設(shè)計
樣品:我省長期生產(chǎn)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(yàn)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(yàn)室內(nèi)平衡24h后測試,試驗(yàn)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(nèi)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(yàn)在溫度為20℃、RH為64%的條件下進(jìn)行,由于試驗(yàn)僅需1min,所以紗線可視為干燥狀態(tài)。
2.2 測試結(jié)果
3種樣品在上述3種方案下的測試結(jié)果見表1。
2.3 用方差分析法判斷溫濕度對試驗(yàn)讀數(shù)的影響
本試驗(yàn)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?yàn)闃颖镜牧窟€不夠大,隨機(jī)因素有可能影響得出接近真實(shí)的結(jié)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(jié)果的影響。
設(shè)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(jié)果,Ti為方案i下數(shù)據(jù)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(jī)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(shù),m為每一方案下進(jìn)行的試驗(yàn)次數(shù)。
在本試驗(yàn)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(jié)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(zhǔn)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(dāng)相同的電介質(zhì)連續(xù)通過電容器極板時,電容量的變化率與介質(zhì)質(zhì)量的變化率呈線性關(guān)系。因此,當(dāng)紗條以一定速度連續(xù)通過電容器極板時,紗條線密度的變化即轉(zhuǎn)化為電容量的變化。將檢測器輸出的電信號經(jīng)過電路運(yùn)算處理即可提供表示紗條條干不勻特征的各種結(jié)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(zhì),介電常數(shù)很高,為81(空氣的介電常數(shù)約為1,一般紡織纖維的介電常數(shù)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(shù)隨試驗(yàn)溫濕度的變化而變化的原因,且由于試驗(yàn)時濕度越高,紗線的吸濕量越大,測試讀數(shù)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(tài)),因此方案1測試平均讀數(shù)最高,方案2次之,方案3最低。
2.4.2 對纖維吸濕性強(qiáng)弱的影響
紡織纖維的吸濕性有強(qiáng)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(qiáng),滌綸纖維的吸濕性弱,因此,試驗(yàn)時不同的溫濕度條件下對純棉紗的讀數(shù)影響明顯,而對高滌綸紗的讀數(shù)影響不明顯。
3 結(jié)論與體會
3.1 試驗(yàn)時溫濕度條件對測量紗線電子條干CV值的讀數(shù)有影響,隨著濕度的增加,讀數(shù)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(guān),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(yàn)方法 電容法》對試驗(yàn)大氣條件有嚴(yán)格的規(guī)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(yàn),并且在調(diào)濕和試驗(yàn)過程中保持標(biāo)準(zhǔn)大氣恒定。并要求試樣在吸濕狀態(tài)下平衡,必要時進(jìn)行預(yù)調(diào)濕。
有些工廠試驗(yàn)室不具備上述條件,GB/T 3292規(guī)定了工廠試驗(yàn)室在不能滿足上述條件下,應(yīng)在以下穩(wěn)定的溫濕度條件下,使試樣達(dá)到平衡后進(jìn)行試驗(yàn)。穩(wěn)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(yīng)保證溫度的變化不超過上述范圍內(nèi)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(nèi)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(fā)現(xiàn),就同一批紗,我中心與工廠試驗(yàn)室測試的電子條干CV值有一定差異。筆者認(rèn)為試驗(yàn)時的溫濕度差異是造成這一現(xiàn)象的重要原因之一。因?yàn)槲抑行脑囼?yàn)室是嚴(yán)格按照GB/T 3292的規(guī)定進(jìn)行,而工廠試驗(yàn)室往往是在自然的大氣條件下進(jìn)行試驗(yàn)。
3.3 由于試驗(yàn)溫濕度條件影響測試值讀數(shù),因此我們在對產(chǎn)品定等、仲裁、監(jiān)督及其他重要檢驗(yàn)時,必須按GB/T 3292中規(guī)定的大氣條件進(jìn)行試驗(yàn)。否則,由于溫濕度波動,致使試驗(yàn)結(jié)果沒有可比性。