芳纶标准回潮率测试方法的改进

许 敏，王丽莉，谢剑飞

(1.广州纤维产品检测研究院，广东广州510220;2.上海市纺织工业技术监督所，上海200040)

芳纶因其优异的热力学性能广泛应用于国防军工、航空航天等领域。目前应用的主要品种有间位芳纶和对位芳纶，但芳纶因吸湿而含有的水分不仅影响其物理化学性能［1］，还对贸易核算有很大的影响。纤维材料中的水分含量通常用回潮率和含水率表达。标准回潮率(R)是将纤维放在统一的标准大气条件下一定时间后，使其回潮率在“吸湿过程”中达到一个稳态值，这时的回潮率为标准状态下的回潮率［2］。

目前，国内外都实施了很多标准来测试纤维的吸湿性能，涉及到的含水率和回潮率的标准测试方法大都是烘箱法。GB/T 6503—2008中对R测试时，首先将纺织品放在相对湿度10.0% ～25.0%，温度不超过50.0℃的大气条件下，使之接近平衡，即“预调湿”;再将其放在标准大气环境下进行调湿，纺织品在标准大气环境中放置所需要的时间，直至平衡［3］;调湿平衡后置于烘箱内烘除水分至恒重，测试试样的回潮率［4］。但纤维表面油剂等物质的存在对测试结果有干扰，作者对GB/T 6503—2008测试方法进行了改进，即先对纤维进行预烘干处理，再按国标测试。改进后的测试方法重复性好，准确度高。

1 实验

1.1 原料及仪器

测试试样为间位芳纶:国产产品。

YG747通风式快速八篮烘箱:南通三思机电科技有限公司制造;电子天平:最小分度值为0.001 g，瑞士 Mettler Toledo 公司制。

1.2 实验方法

改进方法采用烘箱法，先将试样预烘干处理，烘至恒重，在标准大气条件下调湿至湿平衡，再烘至恒重，测试芳纶的R。其过程如下:

(1)纤维预烘干处理，测试试样初始吸湿状态下的含水率。称量试样的质量，记为烘前质量，然后将其置于(105±2)℃的八篮烘箱内，烘2 h后，每隔10 min称量1次，前后两次称量差异不超过后一次称量的0.05%时，后一次称量的质量为恒重［5］，烘至恒重后称量质量记为烘后质量。计算其含水率。

(2)在标准大气条件下进行调湿，让纤维在“吸湿过程”中达到吸湿平衡。从烘箱取出上述烘至恒重的试样，放入标准大气条件下进行吸湿过程，即温度(20±2)℃，湿度(65±4)%进行调湿，间隔2 h称量1次，纺织品的质量递变量不超过0.25%时方可认为达到调湿平衡［4］。

(3)测试试样的R。将芳纶试样达到调湿平衡后进行称量，记为烘前质量(M1)，称量后放入(105±2)℃烘箱，烘2 h后，每隔10 min称量一次，前后二次称量差异不超过后一次称量的0.05%时，后一次称量的质量为恒重［5］，烘至恒重，称量其试样的质量记为烘后质量(M2)，芳纶试样R的计算见式(1):

2 结果与讨论

2.1 方法的重复性

称取4个平衡试样，采用改进方法测试芳纶的含水率和R，以相对标准偏差为评价指标，实验结果见表1，表2。

表1 芳纶的含水率Tab.1 Moisture content of aramid fiber

表2 芳纶的RTab.2 R of aramid fiber

由表1，表2可知，芳纶含水率的相对标准偏差为3.92%，R的相对标准偏差为0.64%，故该方法的重复性较好。

2.2 方法的准确度

重新称取芳纶试样，按GB/T 6503—2008化学纤维回潮率试验方法测试芳纶的R。对比表2和表3可知，不对芳纶试样进行预烘干处理，直接按照 GB/T 6503—2008测得的芳纶的 R为5.82%，相对标准偏差为2.99%;而改进方法测得的芳纶的R为5.3%，相对标准偏差为0.64%，该方法准确度高。这是因为改进方法起初将纤维放在烘箱中预烘干，消除了试样表面油剂等对测试有干扰的因素，故改进方法的测试结果更准确。

表3 按国标测试的芳纶的RTab.3 Standard moisture regain of aramid fiber tested according to national standard

纤维初始状态不同，表面油剂、浆料等各种对测试结果有较多干扰因素的物质存在，故就对测试方法有要求。测试方法要能减少或者消除干扰因素对测试结果的影响，经过预烘干再调湿测试R时，测得的R更准确。

3 结论

a.按改进方法测得芳纶的R的相对标准偏差为0.64%，该方法的重复性较好。

b.按 GB/T 6503—2008测得芳纶的 R为5.82%，而按改进方法测得的R为5.3%;改进方法将纤维预烘干处理，消除了纤维表面油剂等对测试有干扰的因素，结果更准确。

［1］ 李桂娟，李茂银，李娜娜，等.Kevlar纤维织物的性能研究［J］.化工新型材料，2011，39(8):51 －53.

［2］ 于伟东.纺织材料学［M］.北京:中国纺织出版社，2006:87－91.

［3］ 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局.GB/T6529—2008纺织品调湿和试验用标准大气［S］.北京:中国标准出版社，2008.

［4］ 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局.GB/T 6503—2008化学纤维回潮率试验方法［S］.北京:中国标准出版社，2008.