专利名称：高收缩聚酯长丝沸水收缩率的测试方法
涉及领域本发明涉及聚酯长丝沸水收缩率的测试方法，尤其涉及收缩率大于15％的高收缩纯聚酯长丝或改性聚酯长丝的沸水收缩率的测试方法。
背景技术：
沸水收缩率(shrinkage)是聚酯长丝的一项重要性能指标，国际化学纤维标准局对其的定义为经规定时间沸水处理后发生的试样长度的减量，用占未处理试样长度的百分率表示。国际化学纤维标准局颁布的BISFA标准中，通过在规定预张力下测定试样处理前后的长度来计算沸水收缩率。目前国际上一些大型聚酯企业以及国内一些引进技术的聚酯企业，大多采用BISFA标准来测定纯聚酯或改性聚酯长丝的沸水收缩率。国内另有大部分聚酯企业在测定这一性能指标时，采用的是国家标准GB/T6505-2001《合成纤维长丝及变形丝沸水收缩率试验方法》。
BISFA标准和GB/T6505-2001国家标准，两种测试方法的原理和操作步骤基本相同，都是将纤维样品呈松弛状态放入100℃的沸水中煮30±5分钟，测量处理前后试样的长度L0、LS，再按照公式S＝{(L0-LS)/L0×100％}计算纤维的沸水收缩率S。实际操作表明，这两种测试方法在测试沸水收缩率S大于15％的高收缩纯聚酯长丝或改性聚酯长丝时，由于添加剂类型和含量的不同，或者加工工艺的不同，引起纤维结晶取向性能不一致，其测试结果与后道产品实际使用过程表现出来的收缩性能缺乏一致性。所以，现有的这两种测试方法难以准确表征高收缩长丝的收缩性能，容易导致高收缩纤维在织物设计和面料风格上的评价偏差，对后续加工产品的使用构成较大的负面影响。
发明内容
本发明的目的在于解决现有技术的上述缺陷而提供一种针对高收缩纯聚酯长丝或改性聚酯长丝的沸水收缩率的测试方法，利用该测试方法可以更为准确地评价高收缩聚酯长丝的收缩性能。
本发明的目的通过以下技术解决方案来实现一种高收缩聚酯长丝沸水收缩率的测试方法，依次包括纤维试样的制备和处理、测量沸煮前试样的长度L0、沸煮处理、测量沸煮后试样的长度LS四个主要工序，再按公式S＝{(L0-LS)/L0×100％}计算纤维试样的沸水收缩率S；所述的沸煮处理工序依序包括有a、b、c三个步骤，步骤a是将纤维试样对折后呈松驰状态放入测试网袋中，步骤c是沸煮后处理，即从网袋中取出试样，用吸水纸将其吸干，在50～60℃、无外部张力条件下将试样烘干30～90分钟，再将试样以松驰状态在标准大气压、18～22℃、相对湿度为62～68％条件下，进行2小时以上平衡处理，所述的沸煮处理工序的步骤b，是往具有加热装置的容器中加入适量的呈中性或碱性的水，将水加热，当水温不超过试样的玻璃化转变温度Tg时，把装有试样的网袋放入水中使之完全浸没，然后在常压下将水温升至100℃，维持沸腾状态，对网袋中的试样沸煮25～35分钟。
前述的高收缩聚酯长丝沸水收缩率的测试方法，其中所述的高收缩聚酯长丝是沸水收缩率大于15％的纯聚酯长丝或者改性聚酯长丝。
前述的高收缩聚酯长丝沸水收缩率的测试方法，其中所述的高收缩聚酯长丝是沸水收缩率大于15％的涤纶长丝，沸煮处理过程中当水温为20～70℃时，把装有试样的网袋放入水中，然后在常压下以0.5～7℃/min的速率将水温升至100℃。
前述的高收缩聚酯长丝沸水收缩率的测试方法，其中所述的承装试样的网袋是编织袋或者其它能使试样在其中不受约束、且能使导热用的水介质均匀分布的包裹物。
采用本发明测试方法，可以达到以下效果(1)消除了聚酯长丝制造过程中，由于添加剂的类型与含量的不同、纤维的加工工艺不同等因素而引起的对纤维收缩性能的影响，克服了采用BISFA标准或GB/T6505-2001国家标准两种测试方法评价高收缩聚酯长丝收缩性能时产生的偏差，可以更好地测试聚酯长丝——特别是高收缩聚酯长丝的沸水收缩率。
(2)高收缩聚酯长丝在不同使用阶段的收缩性能可以得到准确的一次性评价，不需要经过层层评价。在准确表征高收缩聚酯长丝的收缩性能方面，具有评价速度快、准确性高、指导性强、试样浪费少、评价费用低等优点。
(3)可以准确评价高收缩聚酯长丝对面料风格的影响，能够直接利用测试结果进行面料设计。反之，亦可根据面料风格的需求指导高收缩聚酯长丝的结构性能设计和品种开发。
图1是三种测试方法的测试结果对比图。其中方法1采用国家标准GB/T6505-2001测试方法，方法2是后道用户对含有高收缩聚酯长丝坯布收缩率的评价测试方法，方法3采用本发明测试方法。
具体实施例方式
本发明通过在玻璃化转变温度Tg之前将高收缩聚酯长丝试样放入传热水介质中，按照适当的速率升温直至水介质沸腾，保持沸煮状态一段时间使试样充分收缩，再经过热处理后平衡工序，测量收缩后的试样长度，与收缩前的数据进行对比和处理，从而计算出该纤维的沸水收缩率S。该方法克服了原有测试方法中直接将试样投入沸水当中进行处理的缺陷，消除了聚酯长丝制造过程中不同的添加剂类型与含量、不同的纤维加工工艺等因素对纤维收缩率测试的影响，所得测试结果重复性好，其评价结论符合纤维本身的使用特性，与后道用户的测试和使用情况相吻合。
下面以实施例和对比例进一步说明本发明的技术方案和实施效果。
〖实施例一〗将高收缩涤纶FDY长丝和含有该长丝的纱线分别在筒管架上进行处理制成丝绞，在标准大气压、18～22℃、相对湿度为62～68％条件下，进行2小时以上的热处理前平衡。测量沸煮前各自的长度L0，然后放入网袋中。当水温为40℃时把装有试样的网袋浸入水中，以1.7℃/分钟的速率将水温升至100℃，保持沸腾状态30分钟，然后将网袋取出，从中取出沸煮处理后的试样，用吸水纸将其吸干，在50～60℃、无外部张力条件下将该试样烘干60～90分钟，再以松驰状态在标准大气压、18～22℃、相对湿度为62～68％条件下，将试样进行2小时以上平衡处理，测量沸煮后试样的长度LS，按公式S＝{(L0-LS)/L0×100％}计算，得到该高收缩涤纶FDY长丝试样的沸水收缩率为21.6％，含有该高收缩涤纶FDY长丝的纱线试样的沸水收缩率为20.0％。
〖实施例二〗用与实施例一同一批次的试样，除了水介质在装有试样的网袋投入时的温度为30℃、水的升温速率为4.3℃/分钟、保持沸腾状态的时间为35分钟三个条件变化以外，其它测试过程和条件与实施例一相同，得到该高收缩涤纶FDY长丝试样的沸水收缩率为22.3％，含有该高收缩涤纶FDY长丝的纱线试样的沸水收缩率为20.5％。
〖实施例三〗用与实施例一同一批次的试样，除了采用碱水溶液作为加热介质、装有试样的网袋加入时水的温度为50℃、水的升温速率为1.2℃/分钟、保持沸腾状态的时间为25分钟四个条件变化以外，其它测试过程和条件与实施例一相同，得到该高收缩涤纶FDY长丝试样的沸水收缩率为22.6％，含有该高收缩涤纶FDY长丝的纱线试样的沸水收缩率为20.8％。
〖对比例一〗用本发明测试方法和国家GB/T6505-2001测试方法对常规涤纶FDY长丝进行沸水收缩率测试对比，前者测试结果为7.5％，后者测试结果为8.3％。
〖对比例二〗用本发明的测试方法和GB/T6505-2001测试方法，对4种不同高收缩聚酯纤维和含有这些高收缩聚酯纤维的纱线进行沸水收缩率测试；同时将含有这4种高收缩丝的坯布以同一组织结构形式进行染整处理，按后道厂家的测试方法测定纬向含有这4种高收缩纤维的坯布的门幅收缩率。三种方法的测试结果见下表 从三个实施例来看，无论是纯高收缩纤维还是含有该高收缩纤维的纱线，按照本发明提供的测试方法和测试条件，其测试结果基本吻合，说明本发明测试方法重复性好、可靠性高。
从第一个对比例看，当测试常规涤纶FDY长丝的沸水收缩率时，本发明测试方法与GB/T6505-2001测试方法的测试结果相差不大，两者基本上一致，且经过多样/次测试，系统偏差基本稳定。这说明对于收缩率小于10％的常规聚酯长丝，本发明测试方法与GB/T6505-2001国家标准测试方法两者没有太大差异，均可以采用。
从第二个对比例看，按照国家标准GB/T6505-2001测试纯高收缩纤维以及含有该高收缩纤维的纱线的沸水收缩率，其结果与后道厂家用坯布测试的直接评价方法不一致，所测4种纤维的收缩率大小排序无规律，且偏差十分大。而采用本发明测试方法测得的数据，高收缩纤维在各阶段收缩率的相对趋势是完全一致的，4种纤维的收缩率与坯布的收缩率相比，其测试结果也基本一致。这种情况用图1表示出来就更为直观、更为明显。图1中，方法1采用的是国家标准GB/T6505-2001测试方法，方法2是后道用户对含有高收缩聚酯长丝坯布收缩率的评价测试方法，方法3采用本发明测试方法。
对比例二说明，GB/T6505-2001测试方法对于高收缩纤维实际应用过程中的收缩性能不能作出准确的评价。如果高收缩纤维生产厂家在产品出厂时，把按照GB/T6505-2001方法测试的数据提供给下游用户，那么后加工时高收缩纤维在纤维合股、织物染整过程中就会出现较大问题，与预计的收缩情形产生大的偏离，直接影响到后加工过程和后加工产品。要正确评价该纤维的收缩性能，就需要对纯高收缩纤维、合股高收缩纱线、坯布等不同使用阶段的收缩率进行层层评价。
而采用本发明测试方法，即可以做到一次性准确评价高收缩聚酯长丝的收缩性能，而无须进行层层评价。图1中，方法3和方法2的测试结果极为吻合，考虑到坯布中高收缩纤维受到织物组织结构的约束，以及坯布经过了染整处理等因素，所测坯布收缩率应当略小于自由状态下测得的纤维收缩率，这在图1中得到了很好体现。从图1中还可以看出，4种高收缩纤维的坯布与纤维相比，收缩率的降低程度也基本上一致，这进一步说明本发明是测试高收缩聚酯长丝收缩率的较好方法。
权利要求
1.一种高收缩聚酯长丝沸水收缩率的测试方法，依次包括纤维试样的制备和处理、测量沸煮前试样的长度L0、沸煮处理、测量沸煮后试样的长度LS四个主要工序，再按公式S＝{(L0-LS)/L0×100％}计算纤维试样的沸水收缩率S；所述的沸煮处理工序依序包括有a、b、c三个步骤，步骤a是将纤维试样对折后呈松驰状态放入测试网袋中，步骤c是沸煮后处理，即从网袋中取出试样，用吸水纸将其吸干，在50～60℃、无外部张力条件下将试样烘干30～90分钟，再将试样以松驰状态在标准大气压、18～22℃、相对湿度为62～68％条件下，进行2小时以上平衡处理，其特征在于所述的沸煮处理工序的步骤b，是往具有加热装置的容器中加入适量的呈中性或碱性的水，将水加热，当水温不超过试样的玻璃化转变温度Tg时，把装有试样的网袋放入水中使之完全浸没，然后在常压下将水温升至100℃，维持沸腾状态，对网袋中的试样沸煮25～35分钟。
2.如权利要求1所述的高收缩聚酯长丝沸水收缩率的测试方法，其特征在于所述的高收缩聚酯长丝是沸水收缩率大于15％的纯聚酯长丝或者改性聚酯长丝。
3.如权利要求2所述的高收缩聚酯长丝沸水收缩率的测试方法，其特征在于所述的高收缩聚酯长丝是沸水收缩率大于15％的涤纶长丝，沸煮处理过程中当水温为20～70℃时，把装有试样的网袋放入水中，然后在常压下以0.5～7℃/min的速率将水温升至100℃。
4.如权利要求1、2或3所述的高收缩聚酯长丝沸水收缩率的测试方法，其特征在于所述的承装试样的网袋是编织袋或者其它能使试样在其中不受约束、且能使导热用的水介质均匀分布的包裹物。
全文摘要
本发明涉及收缩率大于15％的高收缩聚酯或改性聚酯长丝的沸水收缩率的测试方法，通过在玻璃化转变温度Tg之前将试样放入中性或碱性水介质中，按照0.5～7℃/min速率升温直至水沸腾，保持沸煮状态25～35分钟使试样充分收缩，再经过热处理后平衡工序，测量收缩后的试样长度，与收缩前的数据进行对比和处理，从而计算出该纤维的沸水收缩率。该方法克服了原有测试方法中直接将试样投入沸水当中进行处理的缺陷，消除了聚酯长丝制造过程中不同的添加剂类型与含量、不同的纤维加工工艺等因素对纤维收缩性能的影响，所得测试结果重复性好，其评价结论符合纤维本身的特性，与后道用户的测试和使用情况相吻合。本发明测试方法所得结果可以直接用于面料设计。
文档编号G01N33/36GK1490621SQ03132400
公开日2004年4月21日 申请日期2003年8月21日 优先权日2003年8月21日
发明者季平, 严建华, 王芳, 季 平 申请人:中国石化仪征化纤股份有限公司
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