分享紡織品抗老化測試方法
發布時間:2021-11-18
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影響紡織品老化的因素很多,而且相互之間的影響非常復雜,因此,目前國內外關于紡織品老化機理及測試方法的研究都不深入。采用大氣自然老化、沙土掩埋老化和水下老化研究了聚丙烯土工織物的老化行為。
對聚氨酯涂層的滌綸篷蓋織物在不同溫度下進行熱老化處理,并對熱老化處理后織物的力學性能進行了研究。熱.濕、氧、光等因素對紡織材料老化過程的影響,分析了特種工業用紡織品的儲存條件。
采用紅外吸收光譜﹑掃描電鏡等方法對老化前后的滌綸涂層織物進行了對比分析,提出了采用EDT(撕裂中的能量分散)指標來定量評價熱老化對織物撕破性能的影響。
關于紡織品抗老化性或者稱為耐氣候性的測試方法,國內外已經制訂了一些標準,如ISO1419-1995,AATCC111-2009,AATCC186-2009等,國內有FZ/To1008—-2008,FZ/T75002——1993。
這些測試方法可以歸結為兩類:一類是自然環境下直接進行抗老化測試,另一類是采用加熱,加濕、光照等方式進行人工加速老化,目前主要以后者為主。這些方法的適用范圍和主要測試條件如下。
(1)1SO1419-1995《橡膠或塑料涂層織物加速老化試驗》。
方法A:測試條件為100℃,16h,適用范圍為PVC涂層織物,評價指標為織物中揮發物的質量損失,方法分類為人工加速老化;
方法B(通用方法),測試條件為70℃,正常大氣壓,低氧濃度條件下老化168h或其倍數,適用范圍為各種涂層織物,評價指標為同一指標老化前后的對比,方法分類為人工加速老化;
方法C(熱帶測試條件):測試條件為70℃、95%相對濕度條件下老化168h或其倍數,適用范圍為各種涂層織物,評價指標為同一指標老化前后的對比,方法分類為人工加速老化;
方法D:測試條件為70℃,168h,適用范圍為硝化纖維素類涂層織物,評價指標為外觀變化,裂縫,方法分類為人工加速老化。
(2)AATCC111-2009《紡織品的耐氣候性:日光和氣候暴曬》。
方法A:測試條件為在日光和自然環境下暴曬;方法:在經過玻璃過濾后的自然光和不會淋濕的條件下暴曬。適用范圍均為:汽車用織物﹑家庭用裝飾織物﹑服用材料感光材料,屋頂結構的織物。評價指標為老化前后織物的斷裂強力撕破強力,脹破強力和色差對比,方法分類為自然老化。

(3)AATCC169-2009《紡織品的耐氣候性:蠶弧燈暴曬》。
方法1:黑板溫度77℃,相對濕度70%,90min暴曬,交替30min的光照和噴水;
方法2:黑板溫度77℃,相對濕度70%,60min暴曬,交替60min的黑暗周期,不噴水;
方法3:黑板溫度77℃,相對濕度27%,連續暴曬,不噴水;
方法4:黑板溫度63℃,相對濕度50%,102min暴曬,交替18min的光照和噴水。
適用范圍均為各種紡織材料,包括涂層織物及其產品。評價指標為剩余強力的百分率,殘余強力或色差。方法分類為人工加速老化。
(4)AATCC186-2009《紡織品的耐氣候性:紫外光和濕態暴曬》。
采用波段為315~400nm紫外光輻射和濕態暴曬。適用范圍為:一般應用織物(戶外家具織物);熱沖擊應用織物(應用于建筑場所以及其他可能發生熱沖擊的地方);機動車外部應用織物。評價指標為老化前后織物的頂破強力,斷裂強力和色差變化,方法分類為人工加速老化。
(5)ASTMD5427-2009《充氣減震織物的加速老化實施標準》。
測試方法有:高低溫循環老化、高溫老化,高濕老化和臭氧老化。高低溫循環老化的測試條件分為選項A和選項B,最高溫度107℃或105℃,最低溫度–40℃,1循環96h。高溫老化的測試條件分為A、B,其中選項A為120℃,336h;選項B為105℃,408h。高濕老化的測試條件分為A、B,其中選項A為80℃,相對濕度95%,336h;選項B為70℃,相對濕度95%,408h。臭氧老化的測試條件為40℃,相對濕度65%的大氣,臭氧濃度為50%,60min。適用范圍均為充氣減震織物,評價指標未明確,需要和其他標準聯合使用。方法分類為人工加速老化。
(6)FZ/TO1008—2008《涂層織物耐熱空氣老化性的測定》。
測試條件,適用范圍和評價指標均同ISO1419,方法分類為人工加速老化。
(7)FZ/T75002~—1993《涂層織物光加速老化試驗方法氤弧法》測試條件為黑板溫度最高58℃,中等有效相對濕度。
適用范圍為各種涂層織物,評價指標為外觀變化.同--指標老化前后的對比,方法分類為人工加速老化。
從以上敘述可見,國外對于紡織品抗老化性能已經制訂了相對完善的測試方法,如AATCC的各種測試方法就包括了自然光、忒弧光和紫外光等不同暴曬條件,ASTMD5427已考慮了臭氧的老化作用;國內在這方面相對落后,主要側重于評價溫度和相對濕度對紡織品老化性能的影響不全面,因此非常有必要對我國的紡織品抗老化性能測試方法進行完善和補充。
現有國內紡織品抗老化性能的測試方法存在兩個問題:一是對影響紡織品抗老化性能的因素模擬不夠全面,例如缺乏對光輻射、氣候沖擊以及大氣中有害氣體等因素的模擬;二是評價指標過于單一,只停留在強力等宏觀指標在試驗前后的數值變化或是色差以及其他外觀的變化,缺乏微觀層面的表征方式,國外標準也存在相同的問題。
事實上,紡織品在使用過程中,尤其是戶外,所承受的溫度波動范圍很大,所以,應當制訂新的紡織品抗老化性能測試方法,以模擬這種氣溫波動的極端情況。此外,可以在試驗大氣中模擬含微量硫化物﹑氮氧化物等有害氣體的條件下對紡織品抗老化性能進行測試。
紡織品在老化過程中,其微觀層面和分子結構的變化也是今后制訂測試方法需要考慮的內容。根據研究結果,棉、羊毛、滌綸﹑錦綸,腈綸,丙綸等纖維在紫外線的照射下,其紅外反射光譜中會出現炭基峰,而且隨著紫外線照射時間的延長,纖維中的)基含量會增加。
因此可以考慮采用纖維中炭基的含量變化來表征紡織品老化的程度。引入這一指標可以從分子結構層面來描述紡織品老化的程度,完善紡織品抗老化性能的評價模型。
要進一步完善紡織品抗老化性能測試方法,還需要做好下列工作:
(1)通過增加光輻射﹑模擬氣溫波動的極端情況、在試驗大氣中增加硫化物和氮氧化物等有害氣體等測試條件來更好地模擬紡織品的實際使用環境。
(2)引入纖維中爰基的含量變化或其他定量指標來完善對紡織品抗老化性能的評價。
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