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HVI与烘箱法测定棉花回潮率的差异分析作者：王铭耿向阳曲京武来源：《中国纤检》2011年第01期摘要：本文探索了HVI测试回潮率的方法，分析了利用HVI测试仪测试棉花回潮率的方法与传统测试法——烘箱法之间的差异，旨在寻找出一种更为简便的回潮率测试方法。
通过分析表明，利用HVI测试仪测试棉花回潮率相比烘箱法更为方便实用，是一种值得推广使用的新方法。
关键词：回潮率；烘箱法；HVI法1影响棉花回潮率的因素影响棉花回潮率的因素主要分为内部和外部两方面。
影响棉花回潮率的内部因素是指棉花本身的微观结构。
棉花是一种纤维素纤维，纤维素大分子上带有相当数量的亲水基团，对水分子具有相当的吸附力。
同时，棉纤维中由于纤维素分子链排列不匀，存在着结晶区和非结晶区，非结晶区的分子排列紊乱，有利于水分子的进入。
还有一个因素是纤维素的伴生物具有一定的吸水性。
这些都是影响棉花回潮率的内部因素。
影响棉花回潮率的外部因素是棉花的放置环境和放置方式。
不同的温湿度环境里，棉花达到吸放湿平衡后的回潮率是不同的。
而过于紧密的放置方式会影响到棉纤维的水分吸收。
同时，不同密度的棉花的吸水能力大小也不相同。
2两种方法的测试原理及特点2.1烘箱法测试原理称量一定量的棉花试样，置于一定温度的电热烘箱内烘干，使试样中的水分蒸发，直到试样达到恒重，从原始质量和烘干质量的差异计算出棉花的回潮率。
其特点是根据棉花回潮率定义的公式分别测试出棉花所含水分的质量与试样的干重，然后进行计算，直接得出棉纤维的回潮率。
这种方法有受环境因素影响小、测试结果准确稳定的优点，但缺点是试验时间较长、能耗大、工作效率比较低。
2.2HVI法测试原理通过HVI仪器中的水分感应元件与测试棉花的实际接触，将试样含水情况以数值形式传送到水分测试运算单元，由运算单元综合差异系数等得出最终的回潮率数值。
其特点是整个过程由电脑运算，这种方法具有试验快、步骤少、节省人力和效率高的优点，但由于水分感应元件的大小有限，这种方法测出的往往是一部分棉样的回潮率，需进行多次试验平均后方能得出较为准确的结果。
短纤回潮率试验方法1、 原理：试样称量后，置于一定温度的烘箱内，烘除水分至恒重。
试样的湿量与干量之比所得的百分数表示试样的回潮率。
2、 仪器：A 、烘箱：附有天平的箱内称量设备和恒温控制的通风烘箱；B 、天平：最小分度值10mg ；C 、试样容器：盛放试样应有密封不吸湿的容器。
3、试验条件：3.1 标准试验条件按GB6529规定执行。
调湿和试验用标准大气：温度20±2℃，相对湿度62%︿68%。
3.2 在非标准状态下试验，可用下式进行修正。
C=a(1-6.56×10-4e ·rh)%式中：c ―用作修正至标准大气状态烘干质量的修正百分率；a ―由纤维吸湿性决定的常数，粘胶纤维a 取0.5；e ―进入烘箱的空气饱和水蒸气压力，Pa ；rh ―进入烘箱的空气相对湿度，%。
4、 试验步骤4.1 回潮样品的取样4.1.2 取样步骤4.1.2.1 在距每个取样包的表层10cm 以内随机抽取一样品；在20cm 左右随机抽取一样品。
每一样品不少于50g ，立即将抽取的样品装入密闭容器内。
4.1.2.2 在取样后24h 内，将同一包的内外层两份回潮率样品，各取25g （精确到0.1g ）合并为一个试样，供回潮试验用。
4.2 开启烘箱电源开关和分源升温开关，调节电接点式水银温度计到所控制的温度（105︿110℃），到达规定温度校正烘蓝质量。
4.3 将试样放入烘箱内，待箱内温度升至规定温度时记录时间，烘至2h 后开始称量，每隔10min 称量一次，烘至恒量（即前后两次质量差异不超过一次称量的0.05%），称量在关闭烘箱电源后30s 进行。
5.结果计算5.1 试样回潮率根据烘箱室的温湿度，在表中查出C 值。
再用实测的烘干质量G 按下式计算出标准大气条件下的烘干质量 G 1（生产厂可以不修正，即G=G 1）G 1=G （1+c ）100110⨯=-G G G Ri 式中：Ri －试样回潮率,%G 0－试样湿重，gG 1－试样干重，gn Ri R ni ∑==1式中：R －平均回潮率，% n －试样个数。
纺织材料回潮率的测定一、实验目的v了解测定纺织材料回潮率的方法标准，熟练掌握通风式烘箱的正确操作方法，掌握箱内称重方法。
二、实验原理v纺织材料的吸湿通常用回潮率表示，即试样的湿重与干重的差值对干重的百分率。
v烘箱法是利用箱内电阻丝通电加热使箱内空气温度上升，材料中水分子的热运动增加。
另外，箱内温度升高，饱和水蒸气压增加，相对湿度降低，使试样逐渐脱湿，当箱内温度升至规定值时，把试样放入箱内，使纺织材料的水分子蒸发于空气中，并利用换气装置将湿空气排出箱外。
由于纺织材料内水分不断蒸发和散失，质量不断减少。
当质量烘至恒重时，即为材料干重。
v国家标准规定，供给烘箱的大气应为标准大气，如非标准大气，则测定的烘干质量应修正至标准大气条件下的干重。
三、确定实验参数1.烘燥温度烘箱内试样暴露处的温度应保持在表1所示的范围。
表1 常用纤维的烘燥温度范围若有特殊需要，可试用其他温度。
2.确定烘燥时间纺织材料的品种不同，其烘燥时间特性曲线不同，为防止产生虚假的烘燥平衡，对不同试样，应确定合适的烘燥时间及连续称重时间间隔。
先做几次预备性试验，测出相对于干燥时间的试样质量损失，画出其失重与烘燥时间的关系曲线，从曲线上找出失重至少为最终失重的98%所需的时间。
以此作为正式试验时的连续烘燥时间。
用该时间的20%作为连续称重的时间间隔。
当连续2次称重质量之差与后一次质量之比小于0.05%时。
则后一次质量即为干燥质量。
四、试验步骤：1.校正烘箱上的链条天平。
开启电源开关，调节烘燥温度；2.快速称取试验的烘前质量，精确至0.01g。
将称好的试样扯松，扯落的杂质和纤维应全部放回试样中；3.待烘箱内的温度上升至规定温度时，取下链条天平左方的砝码盘和放盘的架子，换上钩篮器和烘篮，校正链条天平的平衡；4.从烘箱中取出烘篮，将称好的试样放入篮中，将烘篮放入箱内相对应的篮座上。
如不做8个试样，则应在多余的烘蓝内装入等量的纤维（否则会影响烘燥速度）。
烘箱法测定纺织纤维水分纺织材料的吸湿或放湿是一个普通的自然现象，同时又是一个动态平衡过程。
纺织材料放湿平衡时，吸着的水分量是衡量纺织材料吸湿性的主要指标。
纺织材料的吸湿不仅会引起材料本身的重量变化，而且会引起一系列的性质变化，这对商品贸易、重量控制、性质测定以及生产加工等都会有影响。
大多数纺织纤维吸湿后有明显的横向膨胀、刚性降低，断裂伸长增加，强度、磨擦、导电性能等都会发生变化，这些性质变化对纺织中工艺及成品质量会造成不同程度的影响。
因此，在纺织生产中必须合理控制各道工序车间的温湿度。
纺织材料吸湿量多少，决定于纺织纤维的种类和所处的大气条件。
一般天然纤维吸湿性好，而合成纤维较差。
因此在种纺织材料的含湿量时，主要是从控制大气条件考虑。
纺织材料含湿量指标通常用回潮率和含水率表示。
回潮率为湿重减干重与干重的比率;含水率为湿重减干重与湿重的比率。
纺织材料含湿量的主要指标为回潮率（原棉检验中目前正向回潮率指标过渡）。
纺织材料在标准大气条件下（温度为20o C±2o C。
相对温度为65%±2%）的回潮率，称为标准大气条件回潮率。
各种纤维在标准人气条件下回潮率见表1。
表1 各种纤维的标准大气条件下回潮率国家为了贸易和成本核算等需要，由国家对各种纤维规定的回潮率，称公定回潮率（见表2）。
纺织标榜的含湿量测定方法大致可分为直接测定法和间接测定法两类。
直接测定法是分别测出纺织材料的干重，经计算而得，是目前测定纺织材料回潮率的基本方法。
类似烘箱法是这种方法的代表，此外还有红外线干燥法、干燥剂吸干法、高介质加执和微波加热干燥法等。
间接测定法是利用纺织材料在不同回潮率下的电阻、介电常数、介电损耗等物理量和纺织材料中水分的关系。
表2各种纤维的公定回潮率纺织材料的含湿量测定。
一、烘箱法测定纺织纤维水分实验的目的要求用天平称得纺织纤维的湿重，然后在一定烘箱内烘干纺织纤维，称得干重，通过计算求出纺织纤维的回潮率和含水率。
纤维验配工：纤维验配工（三）1、单选纺织品储存时，如仓库潮湿，通风不良，则会霉烂变质，这表明纤维具有（）.A.吸湿放热效应B.介质损耗C.光致发光效应D.蠕变和应力松弛现象正确答案：A2、单选下列那种纤（江南博哥）维（）耐酸不耐碱。
A.棉B.毛C.麻D.粘胶正确答案：B3、单选下列对熔体纺丝法描述不正确的一项是（）.A.纺速高B.成本低C.喷丝头孔数多D.纺成丝的截面大多呈圆形正确答案：C4、单选纤维层中夹持静止空气越多，则纤维层的绝热性（）.A.越好B.越差C.基本不变D.两者无关正确答案：A5、单选下列几乎不产生起球现象的是（）A.棉B.毛C.锦纶D.涤纶正确答案：A6、单选比电阻愈大，纺织材料的导电性能（）。
A、越好；B、越差；C、一般；D、不知道。
正确答案：B7、单选棉的纵向形态特征表现为（）.A.平直管状B.相同方向螺旋形转曲C.腰圆形D.螺旋形转曲改向正确答案：D8、单选晚期棉的纤维品质特点为（）。
A.成熟度低B.纤维短C.颜色白D.强度人正确答案：A9、单选羊毛纤维长度利细度间的关系一般是（）。
A.越长越粗B.越长越细C.长度和细度无关D.越短越粗正确答案：A10、单选经、纬为不同原料织成的织物称为（）.A.混纺织物B.纯纺织物C.交织织物D.经编织物正确答案：A11、单选用烘箱法测纤维回潮率时，棉的规定温度是（）。
A.105±5℃B.105～110℃C.100～105℃D.140～145℃正确答案：A12、单选下列表示线密度的指标，属于定长制的是（）.A.公制支数B.英制支数C.截面积D.特克斯正确答案：D13、单选纺织材料拉伸曲线上屈服点的高低反映的是纺织材料的（）.A.强力B.断裂伸长率C.弹性D.挺括性正确答案：C14、单选下列不属于纺丝后加工工序的是（）.A.干燥B.上油C.上浆D.热定型正确答案：C15、单选纺织材料吸湿后（）.A.强力增加B.断裂伸长率增加C.塑性增加D.柔性增加正确答案：B16、单选具有弹性好的异形截面是（）.A.三叶形B.三角形C.十字形D.圆形正确答案：C17、单选为保证股线结构的稳定性，一次性合股的单纱根数不宜超过（）.A.4B.5C.6D.7正确答案：B18、单选在拉伸变形恒定的条件下，纤维的内应力随着时间而逐渐减小的现象成为（）A.弹性B.蠕变C.松弛D.疲劳正确答案：C19、单选纺织材料吸湿达到的平衡回潮率总是（）放湿达到的平衡同潮率。
浅析HVI与烘箱法测定棉花回潮率的差异摘要：烘箱法是较传统的一种棉花回潮率的测试方法，由于它具有一定的局限性，在测试棉花回潮率方面存在较多不足，新的hvi 测试方法便应运而生。
本文主要对棉花回潮率的影响因素、烘箱法与hvi测试的原理、特点、计算方法进行了分析，目的是为了找出一种更加实用、简便的测定棉花回潮率的方法。
经过比较，发现hvi 测试方法比烘箱法更具优越性，值得推广应用。
关键词：hvi法烘箱法棉花回潮率棉花回潮率指的是棉花中所含的水分和干纤维重量所形成的百分比，这与含水率有区别，国家标准规定，棉花公定的回潮率是8.5%，最高限度则为10%[1]。
对棉花进行检验是保证其质量的关键环节，不容忽视。
在过去，我国对棉花的回潮率进行测定时，主要采用的是传统的测试方法—烘箱法，该方法尽管在测定棉花的回潮率具有一定的准确性，但所需试验时间较长、能耗较大且工作效率比较低。
在近几年，随着我国的棉花质量检验体制的改革，逐渐采用高速大容量纤维检测仪—hvi棉花检验器对棉花的回潮率进行测定，而该方法也由于具有步骤少、试验时间短、效率高等优点被推广应用。
1、棉花回潮率的影响因素有很多因素会影响着棉花回潮率，一般将其分为内部因素与外部因素。
1.1内部因素内部因素主要指的是棉花自身的微观结构[2]。
由于棉花属于一种纤维素纤维，在纤维素大分子上会带有大量的亲水基团，而这些亲水基团会对水分子有着较大的吸附力；同时，在棉纤维中，因为纤维分子链是呈不均匀状态排列的，故有结晶区与非结晶区之分，非结晶区的分子排列十分紊乱，为水分子的进入提供了便利；此外，纤维素的伴生物具有吸水性，这也是影响棉花回潮率的一个内部因素。
1.2外部因素棉花回潮率的外部影响因素则是棉花的放置方式与放置环境。
在不一样的温湿度环境里，棉花达到吸放湿平衡之后的回潮率也会不一样。
同时，不同的放置方式也会对其回潮率造成影响，一般而言，如果放置方式过于紧密，则会对棉纤维的水分吸收造成较大的影响。
烘箱法测定纺织纤维水分
纺织材料的吸湿或放湿是一个普通的自然现象，同时又是一个动态平衡过程。
纺织材料放湿平衡时，吸着的水分量是衡量纺织材料吸湿性的主要指标。
纺织材料的吸湿不仅会引起材料本身的重量变化，而且会引起一系列的性质变化，这对商品贸易、重量控制、性质测定以及生产加工等都会有影响。
大多数纺织纤维吸湿后有明显的横向膨胀、刚性降低，断裂伸长增加，强度、磨擦、导电性能等都会发生变化，这些性质变化对纺织中工艺及成品质量会造成不同程度的影响。
因此，在纺织生产中必须合理控制各道工序车间的温湿度。
纺织材料吸湿量多少，决定于纺织纤维的种类和所处的大气条件。
一般天然纤维吸湿性好，而合成纤维较差。
因此在种纺织材料的含湿量时，主要是从控制大气条件考虑。
纺织材料含湿量指标通常用回潮率和含水率表示。
回潮率为湿重减干重与干重的比率;含水率为湿重减干重与湿重的比率。
纺织材料含湿量的主要指标为回潮率（原棉检验中目前正向回潮率指标过渡）。
纺织材料在标准大气条件下（温度为20o C±2o C。
相对温度为65%±2%）的回潮率，称为标准大气条件回潮率。
各种纤维在标准人气条件下回潮率见表1。
表1 各种纤维的标准大气条件下回潮率
国家为了贸易和成本核算等需要，由国家对各种纤维规定的回潮率，称公定回潮率（见表2）。
纺织标榜的含湿量测定方法大致可分为直接测定法和间接测定法两类。
直接测定法是分
别测出纺织材料的干重，经计算而得，是目前测定纺织材料回潮率的基本方法。
类似烘箱法是这种方法的代表，此外还有红外线干燥法、干燥剂吸干法、高介质加执和微波加热干燥法等。
间接测定法是利用纺织材料在不同回潮率下的电阻、介电常数、介电损耗等物理量和纺织材料中水分的关系。
表2各种纤维的公定回潮率
纺织材料的含湿量测定。
一、烘箱法测定纺织纤维水分实验的目的要求
用天平称得纺织纤维的湿重，然后在一定烘箱内烘干纺织纤维，称得干重，通过计算求出纺织纤维的回潮率和含水率。
通过试验掌握烘箱的基本结构原理和使用方法。
建立在通常
温湿度条件下，对不同纺织纤维回潮率大小的初步概念。
二、试验仪器和试样
试验仪器为Y802型或Y802A型烘箱及天平。
试样为棉、羊毛、蚕丝、苎麻、粘胶纤维、涤纶、锦纶、腈纶、等各种纺织纤维。
三、基本知识
利用烘箱法测定纺织材料回潮率的基本方法是电热丝加热，将烘箱内空气温度升高至一定值，水分蒸发于热空气中，烘箱内热空气中水分不断增加，用排气装置将湿热空气排出箱外，为纺织材料内所含水分不断蒸发散失创造条件。
由于纺织材料内水分不断蒸发和散失，重量不断减少，当重量烘干不变时，即为纺织材料的干重。
根据国际标准规定，烘箱应使用通风烘箱，供给预干燥空气（水分小于0.01g/cm3）,烘箱内的气流速率为4min内至少为箱内体积的1倍。
国内的烘箱主要为Y802型和Y802A型两种。
Y802型八篮恒温烘箱是对流式通风箱，通风良好，缺点是箱内温度差异较大，在称重时有气流影响，但基本上满足通风的要求。
Y802A 型八篮恒温烘箱是半封闭式烘箱，烘箱内用一个风扇推动空气在箱内流动，箱内外通风不良，不能换气，试样中蒸发的水分大部分留在烘箱内，不能散发，所以箱内室气的相对温度偏高，测得回潮率偏低。
1.烘箱的结构 Y802型烘箱的结构如图1所示。
它由加热部分、温度控制部分、称重部分和其他辅助部分组成。
加热部分1是由发热量较大的电热丝组成，用来升高箱内的空气温度。
当面箱内温度达到规定值时，由湿度计2通过热丝加热停止，待箱内规定温度比规定温度降低时，再由温度控制部分使电热丝加热，内高，当纺织材料烘干时，可将装有试样的铝烘篮3放在链条天平4的左方持钩5上，在天平右方秤盘6内放上适当重量码和增减条装置7的链条重量，称量试样干重。
烘箱其他辅助部分包括铝烘篮转动装置8和排气装置等。
图 1 图 2
2.温度控制部分图2为Y802型烘箱各部分工作原理图。
总电源开关K闭合时，输入电压220V，当接触湿度计未接触时，H为“+”时，电子管Q通电，继电器7作用、则9与10、11、12闭合，指示红灯亮。
由于9与10闭合，继电器8通电，将开关2、3闭合，若将转篮开关闭合时，刚铝烘篮转动，电流从1、3、4、2、5导通，电热丝13加热。
若将电热丝的分源开关15闭合时，则电热丝13、14同时加热。
此时，烘箱内铝烘篮转动，指示红灯亮，电热丝不断加热，箱内不断上升。
当温度升高到规定温度时（如105～110o C），接触温度计的水银和金属丝接通，这时变压器H无论是“+”或“-”，电子管Q均不导通，继电器7将开关9和10，开关11和12释放，成为如图2所示的线路，电热丝停止加热，铝烘篮停止转动，指示灯绿灯亮，排气电动机启动开始排气，箱内温度下降，接触温度计断开，又恢复加热状态，从而达到自动控制箱内温度。
3.烘箱温度纺织材料的烘干温度随纤维种类不同而改变。
几种纤维所规定的烘箱内温度范围见表1
四、实验方法和程序
1.校正链条天平（见图1），调节接触湿度计的接触点在规定范围。
开启烘箱电源总开关，供烘箱内加热。
2.从试样部样，放在天平上称重，每个试样重量为50g，称取时，动作必须敏捷，防止
试样在空气中吸湿或放湿。
表1规定的烘箱内温度范围
3.将称好的方式样用手扯松，扯样时下面放一张光面纸，扯落的杂质和短纤维应全部放回试样中。
4.取下链条天平左方砝码盘和放盘的架子，换上挂钩和铝烘篮，校正链条天平至平衡。
5.从箱内取出铝烘篮，将扯松并称准的纤维试样放入铝烘篮中，待箱内达到规定温度时，将铝烘篮放入箱内进行烘干，一并记录入箱时间。
6.试样入箱稳定后，将气孔关闭一半，内湿空气尽量排出箱外。
7.将试样烘至90min。
关闭总电源1min，进行第一次箱内称重，并作好记录，称重完毕后再开启总电源，接触湿度计至规定温度后继续烘10min进行第二次称重，重量之差与后一次重量之比小于0.05%时，则后一次重量即为干燥重量。
一般试样干燥重量均在箱内称重，但棉长沿用箱外热称干重的方法，且在烘至45min 时，开箱取出试样，将试样横成两段，使上段成为底，下段面上，仍放入烘箱内继续烘干。
在翻样时，下面必须放光面纸，将落下的杂质和短纤维仍放入试样中，再烘45min。
烘至90min 后，迅速取出试样进行称重。
8.计算纤维的回潮率和含水率，纤维重量和回潮率、含水率计算至小数点后第二位。
五、注意事项
1.箱内各部位超过规定温度控制部分±20C。
2.电接触式水银湿度计只能通入极电流，只能与烘箱顶上指定的线柱相接，绝对不能接触其他任何电源，否则银即起氧化或燥裂。
3.在加减砝码和取放试样时，必须将天平煞住。
4.称试样干重时，必须将烘箱总电源关闭。
5.烘箱由室温开始加热时，应将总电源和分电源同时打开。
当洪箱温度达到规定范围时，可将分电源关掉。
6.称量干重时，速度要快，以免受箱内温度影响。
思考题
1.烘箱的各主要组成部分及其作用如何？
2.用烘箱法求得的干重是否是绝对干重？为什么？
3.从实验结果归纳出纤维种类与吸湿性能间的关系。
