Analisi dell'effetto della temperatura e dell'umidità sui test delle proprietà tessili

La temperatura e l'umidità hanno un'evidente influenza sulle caratteristiche e le proprietà delle fibre tessili. In diverse condizioni di temperatura e umidità, gli elementi di prova tessili, come la resistenza alla rottura, l'uniformità delle strisce, la densità del filo, il pilling, l'elettricità statica, ecc. mostreranno risultati di test diversi.

Al fine di garantire la validità dei dati dei test, facilitare le statistiche e l'analisi dei dati e promuovere il regolare svolgimento di entrambe le parti del commercio tessile, l'ISO ha sviluppato la norma ISO 139 "Atmosfera standard per il condizionamento e il test dei tessuti". Questo articolo prende le fibre di cotone come esempio e analizza brevemente l'influenza della temperatura e dell'umidità sui test delle proprietà tessili.

Norma di riferimento: ISO 139, Tessili – Atmosfere standard per condizionamento e collaudo
Parole chiave: temperatura e umidità relativa, atmosfera standard, atmosfera standard specifica, atmosfera tropicale standard, valutazione della conformità

★ La relazione tra le caratteristiche della fibra di cotone e la temperatura e l'umidità

1 Effetto della temperatura e dell'umidità relativa sull'assorbimento dell'umidità delle fibre di cotone

Le fibre di cotone hanno un buon assorbimento dell'umidità, a causa della diversa maturità delle fibre di cotone, la dimensione e la quantità dell'arricciatura della fibra varia, l'assorbimento dell'umidità varia. All'aumentare dell'umidità relativa dell'ambiente, aumenterà l'assorbimento di umidità delle fibre. In caso di umidità relativa costante, l'assorbimento di umidità delle fibre diminuirà all'aumentare della temperatura.

2 L'effetto della temperatura e dell'umidità relativa sulla forza delle fibre di cotone

La temperatura e l'umidità relativa influiscono sulla resistenza delle fibre di cotone, in particolare l'umidità relativa ha un effetto significativo sulla resistenza delle fibre di cotone. Quando l'umidità relativa delle fibre di cotone è compresa tra il 44% e il 70%, la resistenza delle fibre cambia in modo più significativo con l'aumento dell'umidità relativa.

3 L'effetto della temperatura e dell'umidità relativa sull'allungamento e sulla morbidezza delle fibre di cotone

Quando le fibre di cotone sono sottoposte all'azione di trazione di forze esterne, si verifica una corrispondente deformazione per allungamento. Dopo l'assorbimento dell'umidità, l'allungamento delle fibre aumenta all'aumentare della distanza tra le molecole della fibra, con conseguente spostamento relativo, in modo che l'umidità relativa aumenta, la morbidezza delle fibre aumenta, la durezza e la fragilità diminuiscono e la plasticità diminuisce. L'effetto della temperatura sull'allungamento delle fibre è minore.

4 L'effetto della temperatura e dell'umidità relativa sull'elettroconducibilità delle fibre di cotone

Le fibre di cotone sono scarsa elettroconducibilità, nella lavorazione tessile, fibre e attrito superficiale meccanico ed effetto elettrostatico. Fibre e macchinari con cariche elettriche diverse si attraggono e fanno adsorbire fibre sulla superficie della macchina, distruggendo le regole di scorrimento delle fibre ed impedendo la normale cardatura, stiro, avvolgimento e torsione delle fibre, pregiudicando così la qualità del filato. Al fine di ridurre gli effetti negativi dell'elettricità statica sulla lavorazione della fibra, l'umidità relativa può essere aumentata per aumentare la conduttività elettrica delle fibre tessili e la carica non è facile da accumulare e l'elettricità statica viene ridotta.

L'effetto della temperatura sulla conducibilità elettrica delle fibre tessili, che generalmente aumenta all'aumentare della temperatura, tuttavia, quando la temperatura è troppo elevata, influisce sull'assorbimento di umidità delle fibre e quindi riduce l'elettroconducibilità delle fibre tessili.

★ Temperatura e umidità del satmosfera standarde

La temperatura e l'umidità hanno un effetto marcato sui test sui tessuti di cotone e quindi un'atmosfera standard è specificata nei test sui tessuti di cotone. Ci sono due modi negli standard di test sui tessuti di cotone.

1 Senza riferimento alla ISO 139, le condizioni di temperatura e umidità sono specificate separatamente nei corrispondenti articoli della norma, ad es. FZ/T 20017 “Metodo di prova del filato di lana”, 3.1 Atmosfera standard per condizionamento e prova, temperatura (20.0±2.0) , umidità relativa (65.0±4.0)%; atmosfera per il precondizionamento, temperatura non superiore a 50.0 ℃, umidità relativa 10.0% ~ 25.0%.

2 La norma ISO 139 è citata nei riferimenti normativi, e ci sono tre condizioni atmosferiche nella norma ISO 139, come segue

Atmosfera standard	20.0℃, 65.0%	Tolleranza per la temperatura: ±2℃ Tolleranza per UR: ±4.0%
Atmosfera standard specifica	23.0℃, 50.0%
Atmosfera tropicale standard	27.0℃, 65.0%

Gli standard di citazione pertinenti sono elencati di seguito

Standard n.	Nome	Riferimento
ISO 2061	Tessile – determinazione della torsione nei filati – metodo di conteggio diretto	Precondizionamento, condizionamento e collaudo secondo ISO 139
ISO 2062	Tessile – filati da rocche – determinazione della forza di rottura a un'estremità e dell'allungamento a rottura utilizzando un tester a velocità costante di estensione (CRE)	Precondizionamento, condizionamento e collaudo secondo ISO 139
GB / T 4802.1	Tessile – determinazione della propensione del tessuto alla peluria superficiale e al pilling – parte 1: metodo del locus circolare	Condizionamento e collaudo secondo ISO 139
ISO 5077	tessile – determinazione del cambiamento dimensionale in lavaggio e asciugatura	Condizionamento e collaudo secondo ISO 139
ISO 105-A01	Tessile – Prove di solidità del colore – Parte A01: Principi generali di prova	Precondizionamento, condizionamento e collaudo secondo ISO 139
Nota: ci sono molti altri standard metodologici, alcuni dei quali non sono elencati qui.

★ Confronto di prova di satmosfera standard ed tropicale Standard atmosfera

1 Confronto campione

Al fine di escludere l'influenza di diversi filati tubolari sull'analisi del test, per il test è stato selezionato un filato cilindrico a rotore (COE 29.2tex) con buona stabilità di qualità. Per facilitare un'analisi accurata ed escludere l'influenza della qualità discreta del campione stesso sulla prova, il carico di rottura del filo singolo è stato ripetuto 99 volte. Per poterlo convalidare completamente, lo stesso campione è stato testato 5 volte a diversi intervalli di temperatura e umidità.

2 Controllo della temperatura e dell'umidità relativa

Atmosfera standard 20℃, 65% UR; Atmosfera tropicale standard 27℃, 65% UR. Zona di tolleranza consentita: la temperatura è ±2.0℃, l'umidità relativa è ±4.0%, la camera di temperatura e umidità può essere utilizzata per condizionamento rapido del campione.

3 Norme di attuazione

ISO 2062 “Tessuto – filati da rocche – determinazione della forza di rottura a un'estremità e dell'allungamento a rottura utilizzando un tester a velocità costante di estensione (CRE)”.

4 Strumento di prova

5 Risultati del test

I risultati dei test COE 29.2tex a diverse temperature e umidità relativa sono riportati nella tabella sottostante.

Temperatura e UR	Resistenza alla rottura del filo singolo /cN	Coefficiente di dispersione /%
20.0℃, 65%	214.1	10.7
	214.8	8.2
	216.1	8.3
	215.6	10.1
	213.0	10.1
27.0℃, 65%	220.4	8.7
	218.5	10.2
	219.5	8.2
	219.3	11.1
	217.4	9.23

★ Atmosfere standard specifiche per temperatura e umidità

Alcuni articoli di prova tessili, sia per l'accuratezza dei risultati del test che per l'operatività del test, non sono adatti per atmosfere standard, quindi vengono utilizzate temperature e umidità relativa speciali, che sono indicate nella norma ISO 139: 23.0℃, 50.0% RH.

Nei test sui tessuti, sono disponibili temperatura e umidità relativa oltre a 23.0 ℃, 50.0% di umidità relativa. Ad esempio, nella norma EN 1149-1 “Abbigliamento – proprietà elettrostatiche – metodo di prova per la misurazione della resistività superficiale”, la temperatura è (23±1)℃ e l'umidità relativa è (25±5)%

Inoltre, nel processo effettivo di test sui tessuti, oltre alle atmosfere standard specifiche di cui sopra, ci sono una varietà di requisiti di temperatura e umidità, come segue:
temperatura (20±2)℃, umidità relativa (35±5)%
temperatura (23±1)℃, umidità relativa (25±5)%
temperatura (23±2)℃, umidità relativa 45%~55%

In sintesi: temperatura di prova e umidità relativa uniformi sono una condizione importante per la validità dei dati di prova per gli articoli di prova fisici tessili. L'atmosfera standard e l'atmosfera tropicale standard in ISO 139 come diverse condizioni di temperatura e umidità produrranno quindi risultati di test diversi e potrebbero persino influenzare la validità della valutazione di conformità del test, pertanto le condizioni di regolazione dell'umidità e l'ambiente del test dovrebbero essere indicati nel rapporto di prova.