汗?jié)n色牢度儀加壓力值的測量

陳凌云

摘要：本文通過分析耐汗?jié)n色牢度儀檢定規(guī)程和校準規(guī)范，結(jié)合標準中對汗?jié)n色牢度儀的技術(shù)性能參數(shù)的要求，用測力傳感器測量試樣受到的壓力，對汗?jié)n色牢度儀的檢定或校準方法以及色牢度檢驗過程中汗?jié)n儀放置的方式提出建議。

關(guān)鍵詞：汗?jié)n色牢度儀；檢定；校準

1 引言

耐汗?jié)n色牢度是指紡織品在汗液中的顏色保持程度，該指標用于評價各種紡織品的顏色耐人體汗液的能力，是各類紡織品質(zhì)量性能測試的主要項目之一，也是強制性國家標準GB 18401—2010《國家紡織產(chǎn)品基本安全技術(shù)規(guī)范》規(guī)定的考核項目，此外，耐汗?jié)n色牢度也是GB/T 18885—2009《生態(tài)紡織品技術(shù)要求》規(guī)定的測試項目之一[1]。

我國使用的紡織品耐汗?jié)n色牢度標準為GB/T 3922—2013《紡織品耐汗?jié)n色牢度試驗方法》[2]，其主要原理是在模仿人體汗液酸、堿兩種環(huán)境下，經(jīng)過人工加壓的方式，對織物試樣耐汗?jié)n的性能進行試驗。標準中對人工所應(yīng)施加的壓力規(guī)定為組合試樣所受到的壓強為（12.5±0.9）kPa。

目前，紡織品實驗室用作耐汗?jié)n色牢度檢驗的主要試驗設(shè)備裝置是汗?jié)n色牢度儀（以下簡稱汗?jié)n儀），試驗裝置是將織物試樣夾在樹脂板中，通過夾板和重錘的重力施加壓力，而后再旋緊緊固螺釘后撤走重錘，以保持試樣在試驗過程中所受壓力不變。由于耐汗?jié)n試驗是在酸堿的環(huán)境下進行，汗?jié)n儀的加壓彈簧會因為長期處于酸堿環(huán)境中而加速老化，造成彈簧變態(tài)、變硬，這使得在旋緊緊固螺釘撤走重錘后，會出現(xiàn)無法將壓力傳遞給試樣的情況。為了證實汗?jié)n儀在實際操作過程中是否能滿足試驗要求對試樣施加足夠的壓力，本次試驗分別使用電子天平和壓力傳感測力計對試驗中試樣所受壓力進行檢測。

2 壓力試驗

從耐汗?jié)n色牢度檢驗標準GB/T 3922—2013《紡織品耐汗?jié)n牢度試驗方法》檢驗原理中可以看出，汗?jié)n儀的主要功能是保證40mm×100mm試樣在試驗過程中，所承受的壓強恒定為（12.5±0.9）kPa，經(jīng)過換算，我們可以得出施加在試樣上的壓力能夠保持在（50±3.6）N也就是53.6N～46.4N之間就能滿足標準的要求。試驗中施加在試樣上的壓力=汗?jié)n儀彈簧壓板的重量+重錘的重量。因此，我們在進行汗?jié)n儀的檢定或校準時，通常的做法是通過對壓板和重錘的質(zhì)量稱量后轉(zhuǎn)換成重力，來判斷其是否滿足施加50N壓力的要求。

2.1 間接法測量試樣所受壓力

本次試驗使用電子天平分別對10臺汗?jié)n儀的壓板和重錘進行稱量，而后將稱得的壓板與重錘質(zhì)量×9.8N/kg換算成重力值。經(jīng)稱量重錘的質(zhì)量為4041.67g，10臺汗?jié)n儀壓板的稱量與換算結(jié)果見表1。

從表1可知，用天平稱量所得的這10臺汗?jié)n儀壓板和重錘質(zhì)量轉(zhuǎn)換成壓力值都在（50±0.5）N的范圍內(nèi)，符合汗?jié)n儀檢定規(guī)程和校準規(guī)范中所加壓力值的要求[3-4]。

2.2 直接法測量試樣所受壓力

現(xiàn)在我們用測力計對這10臺汗?jié)n儀加壓力值進行再次測量，直接測量加壓至試樣上的壓力。

測量壓力使用的是EVT-F100A型手持式儀表和EVT-14D-20kg壓力傳感器，該傳感器具有高精度、低漂移、抗過載能力強等特點，其測量范圍為20N～200N，示值誤差為-0.5%～+0.2%，能夠?qū)崟r觀測并記錄所受壓力的數(shù)值，滿足測量的要求。測量時我們模擬試驗的步驟，先將不少于11塊試樣板放入汗?jié)n儀壓板下，疊放整齊，而后將壓力傳感器放置于試樣板和下壓板正中間，放置重錘，靜置大約30min，旋緊緊固螺釘后讀數(shù)。按照GB/ T 3922—2013《紡織品耐汗?jié)n牢度試驗方法》中所示汗?jié)n儀放入烘箱的放置方式，如圖1所示，分別進行測量并記錄測力儀表上所顯示的數(shù)據(jù)。

觀察表1與表2的數(shù)據(jù)，在水平位置放置時，90%的汗?jié)n儀壓力值都比預(yù)計的要偏小，而且除了6號、7號、10號汗?jié)n儀施加于試樣上的壓力處于49.5N～50.5N之間，其余7臺汗?jié)n儀所能施加的壓力都小于49.5N，更有3號和8號汗?jié)n儀所施加的壓力已小于GB/T 3922—2013《紡織品耐汗?jié)n牢度試驗方法》中所要求施加于樣品上的試驗壓力。當將汗?jié)n儀如圖1Ⅱ垂直放置方式放置時，只有2臺汗?jié)n儀施加的壓力大于46.4N，其余8臺所施加的壓力都不能滿足標準要求，而且隨著試驗時間的延長，所施加的壓力還會不斷變小，經(jīng)試驗觀察，在4h內(nèi)，汗?jié)n儀壓力減小的幅度在0.5N～0.8N之間。

針對在上述試驗中所發(fā)生的現(xiàn)象，我們通過檢查分析發(fā)現(xiàn)，3號和8號汗?jié)n儀施加壓力明顯偏小的原因是由于兩端彈簧的變形程度不同，造成下壓板受壓時發(fā)生傾斜，壓力無法完全傳遞至試樣；在垂直放置汗?jié)n儀時，由于儀器加工原因，無法使壓板如理論般保持垂直，由于傾斜的原因，壓板將部分重力施加在彈簧上，而沒有將壓力完全傳遞給試樣，造成試樣所受壓力大幅降低。在本次測量過程中，我們還觀察到當在旋緊汗?jié)n儀緊固螺釘和撤走加壓重錘時，壓力計上的數(shù)值都會有較大的波動，試驗操作上也會造成所施加的壓力不足。

3 結(jié)論

汗?jié)n色牢度儀不僅適用于GB/T 3922—2013《紡織品耐汗?jié)n色牢度試驗方法》，還適用于GB/T 5713—1997《紡織品 色牢度試驗 耐水色牢度》和GB/T 5714—1997《紡織品 色牢度試驗 耐海水色牢度試驗》，其狀態(tài)的正常與否直接影響了試驗結(jié)果。大部分紡織計量機構(gòu)是通過測量汗?jié)n儀壓板和重錘的質(zhì)量來對汗?jié)n儀所施加壓力進行合格判定的，但實際上由于所處地點的不同，各地的重力加速度g也存在偏差，同樣的質(zhì)量，所施加的壓力就會產(chǎn)生不同。在試驗中，如果汗?jié)n儀垂直方式放置，也存在由于汗?jié)n儀側(cè)面不平整造成試樣所受壓力大幅下降而不能滿足試驗要求的情況，建議在試驗中盡量以水平的方式放置，如只能用垂直方式放置時，應(yīng)確保試樣所受壓力能滿足試驗要求。另外也可能由于彈簧老化變態(tài)或操作不當造成其無法施加預(yù)有壓力的情況，要視具體情況原因加以排除。

參考文獻：

[1] 張曉紅，沈燕，陳紅梅.紡織品耐汗?jié)n色牢度測試標準比較[J].上海紡織科技，2013，（4）：22-24.

[2] GB/T 3922—2013 紡織品耐汗?jié)n色牢度試驗方法[S].

[3] JJG 037-90 汗?jié)n色牢度儀檢定規(guī)程[S].

[4]JJF 028—2010汗?jié)n色牢度儀校準規(guī)范[S].

（作者單位：福建省纖維檢驗局）