特种纺织整理品性能测试.docx
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特种纺织整理品性能测试
特种纺织整理品性能测试
将物理和化学方法结合起来，赋予织物某种特定性能的整理，如拒水、阻燃，防静电等方法称为特种整理。
其内容较多，发展也快，其性能的测试内容和方法除了常规的测试之外，还需做特殊性能的测试。
一、一般规定
1．取样
试样应在距离整匹织物两端2m以外、离布边5cm以外处取样，长度应满足测试总量的要求，织物应平整且无皱纹，不能有影响试验结果的疵点。
2．调湿
测试样品一般都需要进行调湿，相对湿度为65±2％，温度20±2℃的大气条件下，平衡24小时，对于要干燥的，则另行处理。
二、拒水性能测试
拒水性是指在指定的人造淋雨器下，织物经规定时间抗拒吸收雨水的能力，也可评价织物的吸水量和透过织物的流出量。
拒水性能测试可用喷淋试验和静水压试验两种方法测得。
淋水测试法是采用淋水测试仪来测量经防水剂整理后的织物抵抗水润湿的能力。
测试按照GB/T14577-1993，其原理是在规定条件程序下，将水喷在一块绷紧的试样上，使其表面形成一润湿图案，其大小与织物的拒水性能有关。
评定结果是将其与标准图案作对比而定。
静水压测试法是采用静水压测试仪测量织物承受的静水压来即水透过织物所遇到的阻力。
按照GB/T4744-1997，其原理是在标准大气条件下，试样的一面承受一个持续上升的水压，直到有三处渗水为止，并记录此时的压力，可以从试样的上面或下面施加水压。
（一）淋水测试法
1．仪器准备
淋水测试仪、烧杯、量筒。
2．试样准备
从样品上剪取或割取平整无折皱的直径140mm圆形试样至少4块，每块应距布边100mm以上，并应于距布端2m以上处取样，淋雨试验前试样必须在相对湿度为65％±2％，温度20±2℃条件下进行调湿。
图7-25织物淋水实验装置及评定拒水级别图
3．测试操作
（1）测试过程
将试验织物固定于与水平呈45°角的试样架上，从一定的高度（喷头至试验中心的距离为150mm），在一定的时间（25～30s）内喷淋一定体积的水（250ml）到被测试织物上，淋洒完毕，取起试样架，使织物正面向下成水平，然后对着一硬物轻敲两次。
观察被测试织物表面的润湿情况。
其测试装置和评级样照如图7-25所示。
（2）评级
拒水性能评级标准：
0级：
受淋表面和背面全部润湿；
1级：
受淋表面全部湿润；
2级：
受淋表面有一半湿润，通常指小块不连接的润湿面积的总和；
3级：
受淋表面仅有不连接的小面积润湿；
4级：
受淋表面没有润湿，但在表面沾有水珠；
5级：
受淋表面没有润湿，在表面也未沾小水珠。
（二）静水压测试法
1．仪器准备
静水压测试仪、烧杯、量筒。
2．试样准备
取样后，尽量少用手触摸﹐避免用力折迭。
除了调湿外不作任何方式的处理（如熨烫）。
在织物的不同部位至少取五块试样200mm×200mm，尽可能使试样具有代表性。
试验时也可不剪下试样，但不应在有很深折皱或折痕的部位进行试验。
3．测试操作
（1）测试过程
每块试样均需用新鲜蒸馏水或去离子水。
擦净夹紧装置表面的水，把调湿过的试样夹紧在试验头中，使织物试验面与水接触。
夹紧时使水不会在试验开始前，因受压而透过试样。
然后立刻对试样施加递增的水压，并不断观察渗水的迹象。
记录试样上第三处水珠刚出现时的水压，以kPa（cmH2O）表示。
读取水压的精确度如下：
10kPa以下：
0.05kPa；
10－20kPa：
0.1kPa；
－20kPa以上：
0.2kPa；
不考虑那些形成以后不再增大的微细水珠，在织物同一处渗出的连续性不作累计。
注意每三处渗水是否产生在夹紧装置的边缘处，若此时导致水压值低于同一样品的其它试样的最低值，则此数据应予剔除，需增补试样另行试验，直到获得正常结果所必需的次数为止。
（2）评定
静水压试测试在相对湿度为65±2％，温度20±2℃条件下进行。
同一试样平行测试3次，最后求得平均值。
三、抗静电性能测试
抗静电性能测试较多，这里主要介绍静电压半衰期测定法，按照GB/T12703-1991纺织品静电测试方法，其原理是使试样在高压静电场中带电至稳定后断开高压电源使其电压通过接地金属台自然衰减测定其电压衰减为初始值之半所需的时间。
1．仪器准备
织物静电测定仪（如图1-30、1-31所示）。
2．试样准备
试样应在距布边1/10幅宽内，距布端1m以上产部位采取，试样应有代表性,无影响试验结果的疵点。
随机采取试样三组，每块试样的尺寸为45mm×45mm。
3．测试操作
（1）测试过程
试样在温度50℃下预先烘燥30min或焙烘后，在试验用大气条件下至少调温5h，特殊情况下可适当延长或缩短预烘及调整时间.
试样应先进行消静电处理，将试样放入试样夹板中，试样的被测面（通常为织物的正面）应向上，对试样施加10KV高压30秒，高压停放后,立即记录静电电压和静电压半衰期。
（2）评定
静电压半衰期测定法在温度20±2℃，相对湿度35±5％下进行。
同一样品作三组实验，结果取测试数据的平均值。
静电电压以伏为单位取整数，半衰期以秒为单位，精确至0.1s。
四、阻燃性能测试
纺织品燃烧测试方法因原理、设备和目的的不同而呈多样性。
各种测试方法的测试结果之间难以相互比较，实验结果仅能在一定程度上说明试样燃烧性能的优劣。
燃烧实验方法主要用来测试试样的燃烧广度（炭化面积和损毁长度）、续燃时间和阴燃时间。
根据试样与火焰的相对位置，可分为垂直法、倾斜法和水平法。
我国目前纺织品阻燃性能的测试主要采用GB/T5455-1997《纺织品燃烧性能试验垂直法》。
其原理是将一定尺寸的试样垂直置于规定的燃烧试验箱中，用规定的火源点燃12秒，除去火源后测定试样的续燃时间和阴燃时间，阴燃停止后，按规定的方法测出损毁长度。
图7-26垂直燃烧试验仪构造图
1．仪器准备
垂直燃性能测试仪（如图7-26所示）
2．试样准备
试样应从距离布边1／10幅宽的部位量取。
试样尺寸为300mm×80mm，长的一边要与织物经向（纵向）或纬向（横向）平行。
每一样品，经向及纬向（纵向及横向）各取五块试样，经向（纵向）试样不能取自同一经纱，纬向（横向）试样不能取自同一纬纱。
试样应按规定，在标准大气中（即温度20±2℃，相对湿度65±3％）调湿，厚放置8～24h，直至达到平衡，然后，取出放入密封容器内，也可按有关各方面商定的条件进行处理。
3．测试操作
（1）测试过程
试验温湿度：
试验在温度为10～30℃及相对湿度为30％～80％的大气中进行。
接通电源及气源。
将试验箱前门关好，按下电源开关，指示灯亮表示电源已通，将条件转换开关放在焰高测定位置，打开气体供给阀门，按点火开关，点着点火器，用气阀调节装置调节火焰，使其高度稳定达到40mm±2mm，然后将条件转换开关放在试验位置。
检查续燃、阴燃计时器是否在零位上。
点燃时间设定为12s。
将试样放入试样夹中，试样下沿应与试样夹两下端齐平，打开试验箱门，将试样夹连同试样垂直挂于试验箱中。
关闭箱门，此时电源指示灯应明亮，按点火开关，点着点火器，待30s火焰稳定后，按起动开关，使点火器移到试样正下方，点燃试样。
此时距试样从密封容器内取出的时间必须在lmin以内。
12s后，点火器恢复原位，续燃计时器开始计时，待续燃停止，立即按计时器的停止开关，阴燃计时器开始计时，待阴燃停止后，按计时器的停止开关。
读取续燃时间和阴燃时间，读数应精确到0.1s。
当试验熔融性纤维制成的织物时，如果被测试样在燃烧过程中有溶滴产生，则应在试验箱的箱底平铺上10mm厚的脱脂棉。
注意熔融脱落物是否引起脱脂棉的燃烧或阴燃，并记录。
打开试验箱前门，取出试样夹，卸下试样，先沿其长度方向炭化处对折一下，然后在试样的下端一侧，距其底边及侧边各约6mm处，挂上按试样单位面积的质量选用的重锤，再用手缓缓提起试样下端的另-侧，让重锤悬空，再放下，测量试样撕裂的长度，即为损毁长度，结果精确到1mm。
清除试验箱中碎片，并开动通风设备，排除试验箱中的烟雾及气体，然后再测试下一个试样。
（2）评定
分别计算经向及纬向五个试样的续燃时间、阴燃时间及损毁长度的平均值。
五、透气性能测试
织物透气性，是指织物两面存在压差的情况下，空气透过织物的性能。
GB/T5453-1997规定了测定织物透气性的方法。
其原理是在规定的压差条件下，测定一定时间内垂直通过试样给定面积的气流流量，计算出透气率。
气流速率可直接测出，也可通过测定流量孔径两面的压差换算而得。
1．仪器准备
织物透气仪（如图7-27所示）
2．试样准备
从批样的每一匹剪取长至少为1m的整幅织物作为实验室样品，注意应在距布端3m以上的部位随机选取，并不能有折皱或明显疵点。
试样面积一般为20cm2。
图7-27织物透气仪
3．测试操作
（1）测试过程
将试样夹持在试样圆台上，测试点应避开布边及折皱处，夹样时采用足够的张力使试样平整
而又不变形。
为防止漏气在试样的低压一侧（即试样圆台一侧）应垫上垫圈。
启动吸风机或其他装置使空气通过试样，调节流量，使压力降逐渐接近规定值，1min后或达到稳定时，记录该孔径，记录该孔径两侧的压差；在同样的条件下，在同一样品的不同部位重复测定至少10次。
（2）评定
计算测定值的算术平均值Qv和变异系数（至最邻近的0.1%）
计算透气率R
R=Qv/A×167（mm/s）
式中：
Qv：
平均气流量，dm3/min（L/min）；
A：
试验面积，cm2。
六、抗紫外线性能测试
织物抗紫外线性能的测量有许多标准，按照GB／T17032－1997《织物紫外线透过率的试验方法》，适用于各类织物。
紫外反射率越大或紫外透过率越小，表明织物隔断紫外线效果越好，从考虑隔断紫外线透过能力的角度分析，紫外透过率比紫外反射率对抗紫外效果的衡量更具说服力。
通常采用紫外分光光度计法
1．仪器准备
紫外分光光度计（如图7-28所示）
图7-28紫外分光光度计
2．试样准备
试样数量及尺寸应满足指标计算与仪器的要求，试样可不进行裁剪；如需裁剪，试样直径应大于20mm。
3．测试评定
通过紫外线分光光度计测定紫外线波长区域内试样紫外线透过率的平均值，后求出遮蔽率。
遮蔽率＝（1一透过率）×100%
透过率的减少率＝（B-C）／B×100%
式中：
B：
末整理品的紫外线透过率（%）；
C：
整理品的紫外线透过率（%）。
分光光度计法可检测各个不同波长下的透射比，是目前国际上较流行和通用的测定方法。
但该法也有不完善之处，因为大多数织物呈半透明状，表面凹凸不平，因此光在织物中透过情况较复杂。
除部分光被吸收外，还有光的折散和反射。
折射、反射量与单纤维的表面形态、织物组织结构和厚度密切相关，因而测出的透过率偏低。
第五节生态纺织品测试
生态纺织品是指从原料的选择到生产、销售、使用和废弃处理整个过程中，对环境或人体健康无害的纺织品，又称环保纺织品或绿色纺织品。
它必须符合四个基本前提：
⑴资源可再生和可重复利用；
⑵生产过程对环境无污染；
⑶在穿着和使用过程中对人体没有危害；
⑷废弃后能在环境中自然降解，不污染环境，即具有“可回收、低污染、省能源”等特点的纺织品。
狭义的生态纺织品是指在现有的科学知识下，经过测试不含有会损害人类健康的物质，且具有相应标志的纺织品。
目前生态纺织品的检测主要是针对狭义上的有关内容。
一、测试项目
根据目前国际上广泛采用的Oeko-Tex标准100，生态纺织品必须测试的项目有：
pH值、禁用染料、甲醛、重金属、氯苯酚、色牢度、农药残留、有机氯载体、PVC增塑剂、有机锡、挥发性物质、气味等。
所涉及的化学物质有100多。
目前实际检测最多的主要是前五项内容。
其具体要求见表7-11。
Oeko-Tex标准100
序号
产品分类
Ⅰ婴儿用品
Ⅱ直接接触
Ⅲ不直接接触皮肤
1
湿加工pH值
4.0-7.5
4.0-7.5
4.0-9.0
2
甲醛（mg/kg）
20
75
300
3
可萃取重金属（mg/kg）
锑（Sb）
30.0
30.0
30.0
砷（As
0.2
1.0
1.0
铅（Pb）
0.2
1.0
1.0
镉（Cd）
0.1
0.1
0.1
铬（Cr）
1.0
2.0
2.0
钴（Co）
1.0
4.0
4.0
铜（Cu）
25.0
50.0
50.0
镍（Ni）
1.0
4.0
4.0
汞（Hg）
0.02
0.02
0.02
4
含氯酚及OPP（mg/kg）
五氯苯酚（PCP）
0.05
0.5
0.5
2,3,5,6-四氯苯酚（TeCP）
0.05
0.5
0.5
邻苯基苯酚（OPP）
0.5
1.0
1.0
5
禁用染料
可分解出致癌芳香胺染料
不得使用
致癌染料
不得使用
过敏性染料
不得使用
二、主要测试仪器
1．气相色谱和气质谱联用仪
包括气相色谱仪、质谱检测器、氢火焰检测器、电子捕获检测器、全自动（或顶空）进样器等。
主要检测禁用偶氮染料（即致癌芳香胺）、氯苯酚、农药残留、有机氯载体、PVC增塑剂等。
2．高效液相色谱仪
包括二元泵系统、自动进样器、二极管阵列（或可变紫外）检测器等。
主要检测禁用偶氮染料（即致癌芳香胺）、氯苯酚、农药残留、PVC增塑剂等。
3．原子吸收光谱仪
包括火焰系统、石墨系统和自动进样器等（若一个样品要检测多种重金属，最好采用ICP-AES）。
4．原子荧光分光光度计
检测1ppb（水溶液）以下的As、Hg、Se等易挥发重金属，建议配备国产（北京）原子荧光。
5．紫外可见分光光度计
主要检测甲醛，配备积分球还可检测织物的防紫外辐射性能。
6．pH酸碱度计
7．其他配备
旋转蒸发器，旋涡混合器，离心机，超声波发生器，冰箱，电子分析天平，微波消解器，马夫炉，氮吹仪，索氏提取器，恒温水浴锅，恒温水浴振荡器和各种色牢度试验仪等等。
三、测试方法
1．布面pH值测定
见第六章第三节。
2．甲醛含量测定
见第六章第九节。
3．可萃取重金属测定
可用原子吸收光谱法或石墨炉原子吸收光谱法来进行测定。
原子吸收光谱法又称原子吸收分光光度分析法。
它是基于含待测组分的原子蒸汽对自己光源辐射出来的待测元素的特征谱线（或光波）的吸收作用来进行定量分析的。
欲测定试液中铜离子的含量，首先将试液通过吸管喷射成雾状进入燃烧的火焰中，含有铜盐的雾滴在火焰温度下，挥发并解离成铜原子蒸汽。
以铜空心阴极灯作光源，当由光源辐射出波长为2852Å（285.2nm）的铜的特征谱线光，通过具有一定厚度的铜原子蒸汽时，部分光就被蒸汽中的基态铜原子吸收而减弱。
再经单色器和检测器测得铜特征谱线光被减弱的程度，即可求得试液中铜的含量。
由于原子吸收分光光度计中所用空心阴极灯的专属性很强，因此，一般不会发射那些与待测金属元素相近的谱线，所以，原子吸收分光光度法的选择性高，干扰较少且易克服。
而且在一定的实验条件下，原子蒸汽中的基态原子数比激发态原子数多的多，故测定的是大部分的基态原子，这就是得该法测定的灵敏度较高。
由此可见，原子吸收分光光度法是特效性、准确性和灵敏度都很好的一种金属元素定量分析法。
原子吸收光谱分析法具有测定灵敏度高、特效性强、抗干扰性能好、应用广泛、稳定性好等特点，所以，自从发明以来，已广泛应用在矿物、金属、陶瓷、水泥、化工产品、土壤、食品、血液、生物体、纺织品等试样中的金属元素的测定，能测定的金属元素多达七十多种。
4．禁用染料测定
禁用染料是指某些染料因在生产制造过程中的劳动保护问题而被禁止生产，如苯胺黑在生产过程中会产生有毒物质而被明令禁止生产。
而现在指可以通过一个或多个偶氮基分解出有害芳香胺的染料。
目前常用染料中涉及到的总共有240种（含涂料），这些禁用染料在整个染料种类中占有很重要的比例，再加之配色的需要，纺织品上含有禁用染料的比例就更大。
分为三大类：
致癌染料、过敏性染料及可分解出致癌芳香胺染料。
禁用染料可用高效液相色谱仪法来测定。
高效液相色谱分离是利用试样中各组分在色谱柱中的淋洗液和固定相间的分配系数不同，当试样随着流动相进入色谱柱中后，组分就在其中的两相间进行反复多次（103-106）的分配（吸附－脱附－放出）由于固定相对各种组分的吸附能力不同（即保存作用不同），因此各组份在色谱柱中的运行速度就不同，经过一定的柱长后，便彼此分离，顺序离开色谱柱进入检测器，产生的离子流信号经放大后，在记录器上描绘出各组分的色谱峰。
5．氯苯酚含量测定
氯苯酚含量也可用高效液相色谱仪法来测定。
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