楊 秀，凌群民，孔令劍

(湖南工程學院 紡織服裝學院，湘潭 411104)

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環(huán)境溫度對濕度測試儀測量結果影響研究

楊 秀，凌群民，孔令劍

(湖南工程學院 紡織服裝學院，湘潭 411104)

濕度測試在染紗過程中對紗線質量控制起著重要作用，濕度測試儀測試結果受多種因素的影響.文章通過對不同溫度下紗線濕度的測試數據進行分析，得出濕度測試儀測試結果隨溫度的變化規(guī)律，并對標準測試環(huán)境溫度進行確定，對實際生產中濕度測試提供了理論基礎和參考依據.

濕度；環(huán)境溫度；變化規(guī)律

0 引言

染色是紡織產品染整過程中的重要環(huán)節(jié).根據產品風格,生產成本和市場的需要,紡織品可以在其生產的各個環(huán)節(jié)進行染色.為了滿足工廠中對色織產品的生產要求,對紗線染色的生產工藝要求不斷提高,對色紗質量控制越來越嚴格.紗線染色歷史悠久,隨著市場對紡織品各方面要求的不斷提高以及勞動力流動的加速,紗線染色已經由絞紗染色普及到筒子染色.

筒子染色避免了搖紗成絞,因此它具有工藝流程短,回絲少,勞動強度低,自動化程度高,質量好等一系列優(yōu)點,但也有紗線濕度難以控制,紗線出現里、中、外色差,一次性投資大等問題.其中筒子紗濕度控制問題影響了紗線的質量和紗線的生產效益.

在色紗的實際生產過程中，染色、脫水、干燥等過程都影響了成品色紗的濕度.成品色紗的濕度不僅要滿足客戶提出的指標要求,而且在滿足客戶要求的前提下,要將成品色紗的濕度嚴格控制在產品質量與生產效益均衡的最優(yōu)化區(qū)間.成品色紗的濕度過大,容易引起紗線發(fā)霉,膨脹,蟲害等質量問題；成品色紗的濕度過小,在與客戶交易過程中直接使得生產成本提高,從而降低了工廠的生產效益.

工廠生產中筒子紗回潮率是用濕度測試儀檢測得到的.當筒子紗線濕度高時其電阻值小,濕度低時其電阻值大[1].濕度測試儀通過測試不同濕度下的紗線電阻值而實現對紗線濕度的測量.筒子紗線的電阻值除與濕度有關外,還受筒子密度及溫度等影響,試驗證明：只要筒子不是過緊或過松,在通常情況下密度影響是很小的,而溫度影響比較顯著[1].因此,研究濕度測試儀測量色紗濕度與溫度之間的關系對色紗生產起著十分重要的作用.

1 基本理論

1.1 濕度測試儀測試方法與基本原理

我國濕度國家基準采用質量混合比定義，由重量濕度計和動態(tài)濕度發(fā)生器組成濕度計量標準器包括精密露點濕度計,標準干濕表和各種濕度發(fā)生器(雙壓、雙溫、滲透) 組成它們可以檢定電阻、電容、毛發(fā)、干濕,露點和電解式濕度計等工作計量器具[2].目前濕度測試儀測試方法主要有電容法、電阻法、重量型諧振法、光學法、微波法.

1.2 濕度測試儀測試誤差來源及測試要求

(1)溫差補償問題造成的測試數據失真[3]

濕度測試儀的測試數據隨外界溫度,濕度的變化而變化.同一紗線,在紗線重量沒有變化的情況下,不同溫度時間點用該儀器測試回潮率結果各不相同,因所測試的濕度差異而造成了虛假虧重.

(2)測試部位及密度問題而造成的數據差異[3]

電阻式濕度儀是根據紗線的導電性間接測定紗線濕度,其紗線的密度與濕度的關系是成正比的,也就是說筒子卷繞紗線的密度越大,所測濕度會越高,反之則越低.對測試密度而引起的誤差，應在大量試驗后找出經驗系數而修正誤差,以修正誤差后的測量值作為參考標準,使測試結果達到精準.

(3)儀器的測試范圍問題

濕度測試儀的有效測試范圍有限，測試濕度過高時,濕度測試儀將無法顯示紗線濕度；測試紗線濕度較低時,表盤示數小且波動大.濕度測試儀在量程的2/5～4/5范圍內顯示的回潮率值比較準確.對儀器的測試范圍而引起的誤差,在試驗前可以將待測試紗線做濕度前處理，將紗線濕度控制在回潮率測試儀測量的有效范圍內.

(4)人為操作不當而引起的測試誤差

在使用濕度測試儀時，要求探棒與紗線接觸面垂直時才能保證測試數據的準確性.而在實際操作中，時常會出現下列情況：一是探棒沒有完全插到位；二是兩個探棒插入深淺不一致；三是探棒與包頭面不垂直.

上述情況都會引起濕度數值差異，這就要求操作者必須具有高度的責任感，正確操作儀器，而客觀情況是由于此項工作是個力氣活，操作者大多不能嚴格精準做到位[3]，因此誤差在所難免.但本課題研究的是溫度與濕度測試儀測量色紗濕度,在數據處理中后的用于分析的都是濕度差值數據,因此該誤差來源在作差分析中略去,而不會影響試驗結果.

1.3 濕度測試儀誤差解決方法

直接測定法是目前測定紡織材料回潮率的基礎方法,烘箱法是此類方法中的代表.在間接測定法中電阻式測濕儀是應用最多的儀器，它是利用纖維在不同的回潮率下具有不同的電阻值來進行測定的,通過烘箱法和電阻測濕法對純棉筒子紗的回潮率進行測定比較，得出用電阻測濕法測定的純棉筒子紗回潮率數據經修正后與用烘箱法測得的回潮率數據呈顯著相關,修正系數隨測試環(huán)境溫濕度等變化而在一定范圍內變化[4],修正系數法可用于解決測試部位,儀器誤差,人員操作誤差等隨機因素對測試結果的影響.

2 試驗方案設計

2.1 實驗1：環(huán)境溫度對濕度測濕儀測量結果的影響

2.1.1 實驗步驟

①將6卷紗線從倉庫取出密封,分別編號1、2、3、4、5、6,靜置于工作室24h；

②將紗線快速從工作室取出,迅速將紗線拿到實驗室,用濕度測試儀分別快速測量6卷紗線的濕度,每卷紗線測3次,并紀錄測試的紗線濕度,紗線重量和測量時環(huán)境溫濕度；

③第一次測量完成后,將紗線密封放回工作室靜置24h；

④多次重復操作②、③；

⑤分析數據.

2.1.2 試驗數據與分析

使用德國產Aqua-Boy濕度測試儀進行紗線濕度測試，測試數據見表1.

對表1中三次實驗中六卷紗線的濕度值、環(huán)境溫濕度等數據進行作差比較，并計算其變化百分率，最終得出1℃溫度差引起的紗線測量濕度降低值，通過統(tǒng)計整理出其頻數頻率，結果見表2、表3.

表1 試驗基本參數

分析表2和表3可知：

表2 恒溫恒濕紗線在不同溫濕度下濕度測量

表3 1℃溫度差引起的測試濕度頻數頻率統(tǒng)計

(1)濕度測試儀測量濕度隨著測量溫度的升高而升高；

(2)濕度測試儀測量溫度每升高1℃,測量出的紗線濕度升高幅度在0.08%～0.36%之間.其中83%的數據升高幅度超過0.1%,說明溫度每升高1℃,紗線濕度升高超過0.1%.在超過0.1%的數據中升高幅度在2%左右的占80%；

(3)由此可以判斷濕度測試儀測量溫度每升高1℃,測量紗線濕度升高0.2%左右.

2.2 實驗2：標準測試環(huán)境溫度的確定

將9卷紗線從倉庫取出密封,分別編號1、2、3、4、5、6、7、8、9靜置于工作室24h后將紗線快速從工作室取出,迅速將紗線拿到實驗室,用德國產Aqua-Boy濕度測試儀進行紗線濕度測試，每卷紗線測3次,并紀錄測試的紗線濕度,紗線重量和測量時環(huán)境溫濕度.另一方面將這9卷紗線用烘箱法進行濕度測試，并進行記錄.測試數據見表4.

表4 紗線不同條件下濕度測試對比

從表4可以看出測試溫度在29.7℃時,濕度測試儀測量值比紗線實際濕度值高出3.3%～4.1%.在CV值有效控制在2%的數據看29.7℃時,濕度測試儀的測量值比紗線實際濕度值高出3.5%.

3 結論

由實驗1和實驗2可知：測試溫度在20℃時,濕度測試儀測量值比紗線實際濕度值高約1.5%.根據0.2%的濕度測試變化梯度和29.7℃ 時3.5%的實際濕度和測量濕度差異,計算得出在13℃左右為標準測試溫度.

以上結論和Aqua-Boy濕度測試儀說明手冊變化趨勢一致.但由于使用年限限制和儀器靈敏度

下降問題,變化幅度相差0.1%,在標準測試溫度上相差約7℃.由于實驗中沒能用測試儀在13℃驗證測量值與實際值差異，對此有必要組織驗證13℃時的濕度測量值和濕度實際值是否吻合.

[1] YZ—1型紗線測濕儀[J].電測與儀表,1974(9):30-31.

[2] 白韶紅.濕度測量方法與儀器的發(fā)展[J].儀器儀表用戶,2006(4):1-3.

[3] 梁繼華,徐 琴.淺談MBS回潮率測試儀的設計誤差[J].中國纖檢,2015(11):68-69.

[4] 蔣艷鳳,楊 理.電阻測濕儀測定筒子紗回潮率的精度研究[J].浙江紡織服裝職業(yè)技術學院學報,2010(4):10-13.

Research on Effects of Environmental Temperature onmoisture Testermeasuring Results

YANG Xiu,LING Qun-min,KONG Ling-jian

(School of Textile & Fashion,Hunan Institute of Engingeering,Xiangtan 411104,China)

Humidity test plays an important role in control of the yarn quality in the process of dye,and humidity tester’s result is affected bymany factors.In this paper,it is concluded that the humidity tester’s results change with the temperature.The standard testing environment temperature is determined through the test data of the yarn analysis under different temperature humidity.It provides theoretical basis and reference for the actual production.

humidity; the environment temperature; change rule

2015-10-22作者簡介：楊 秀(1991-)，女，碩士研究生，研究方向：紡織化學與染整工程.通訊作者：凌群民(1961-)，女，教授，研究方向：染整工藝技術.

TS193.3

A

1671-119X(2016)02-0076-04