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分享纺织品抗老化测试方法

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2021-11-18
来源：中科检测

　　影响纺织品老化的因素很多，而且相互之间的影响非常复杂，因此，目前国内外关于纺织品老化机理及测试方法的研究都不深入。采用大气自然老化、沙土掩埋老化和水下老化研究了聚丙烯土工织物的老化行为。

　　对聚氨酯涂层的涤纶篷盖织物在不同温度下进行热老化处理，并对热老化处理后织物的力学性能进行了研究。热.湿、氧、光等因素对纺织材料老化过程的影响，分析了特种工业用纺织品的储存条件。

　　采用红外吸收光谱﹑扫描电镜等方法对老化前后的涤纶涂层织物进行了对比分析，提出了采用EDT(撕裂中的能量分散)指标来定量评价热老化对织物撕破性能的影响。

　　关于纺织品抗老化性或者称为耐气候性的测试方法，国内外已经制订了一些标准，如ISO1419-1995，AATCC111-2009，AATCC186-2009等，国内有FZ/To1008—-2008，FZ/T75002——1993。

　　这些测试方法可以归结为两类：一类是自然环境下直接进行抗老化测试，另一类是采用加热，加湿、光照等方式进行人工加速老化，目前主要以后者为主。这些方法的适用范围和主要测试条件如下。

　　(1)1SO1419-1995《橡胶或塑料涂层织物加速老化试验》。

　　方法A：测试条件为100℃，16h，适用范围为PVC涂层织物，评价指标为织物中挥发物的质量损失，方法分类为人工加速老化；

　　方法B(通用方法)，测试条件为70℃，正常大气压，低氧浓度条件下老化168h或其倍数，适用范围为各种涂层织物，评价指标为同一指标老化前后的对比，方法分类为人工加速老化；

　　方法C(热带测试条件)：测试条件为70℃、95%相对湿度条件下老化168h或其倍数，适用范围为各种涂层织物，评价指标为同一指标老化前后的对比，方法分类为人工加速老化；

　　方法D：测试条件为70℃，168h，适用范围为硝化纤维素类涂层织物，评价指标为外观变化，裂缝，方法分类为人工加速老化。

　　(2)AATCC111-2009《纺织品的耐气候性：日光和气候暴晒》。

　　方法A：测试条件为在日光和自然环境下暴晒；方法：在经过玻璃过滤后的自然光和不会淋湿的条件下暴晒。适用范围均为：汽车用织物﹑家庭用装饰织物﹑服用材料感光材料，屋顶结构的织物。评价指标为老化前后织物的断裂强力撕破强力，胀破强力和色差对比，方法分类为自然老化。

　　(3)AATCC169-2009《纺织品的耐气候性：蚕弧灯暴晒》。

　　方法1：黑板温度77℃，相对湿度70%，90min暴晒，交替30min的光照和喷水；

　　方法2：黑板温度77℃，相对湿度70%，60min暴晒，交替60min的黑暗周期，不喷水；

　　方法3：黑板温度77℃，相对湿度27%，连续暴晒，不喷水；

　　方法4：黑板温度63℃，相对湿度50%，102min暴晒，交替18min的光照和喷水。

　　适用范围均为各种纺织材料，包括涂层织物及其产品。评价指标为剩余强力的百分率，残余强力或色差。方法分类为人工加速老化。

　　(4)AATCC186-2009《纺织品的耐气候性：紫外光和湿态暴晒》。

　　采用波段为315~400nm紫外光辐射和湿态暴晒。适用范围为：一般应用织物(户外家具织物)；热冲击应用织物(应用于建筑场所以及其他可能发生热冲击的地方)；机动车外部应用织物。评价指标为老化前后织物的顶破强力，断裂强力和色差变化，方法分类为人工加速老化。

　　(5)ASTMD5427-2009《充气减震织物的加速老化实施标准》。

　　测试方法有：高低温循环老化、高温老化，高湿老化和臭氧老化。高低温循环老化的测试条件分为选项A和选项B，最高温度107℃或105℃，最低温度–40℃，1循环96h。高温老化的测试条件分为A、B，其中选项A为120℃，336h；选项B为105℃，408h。高湿老化的测试条件分为A、B，其中选项A为80℃，相对湿度95%，336h；选项B为70℃，相对湿度95%，408h。臭氧老化的测试条件为40℃，相对湿度65%的大气，臭氧浓度为50%，60min。适用范围均为充气减震织物，评价指标未明确，需要和其他标准联合使用。方法分类为人工加速老化。

　　(6)FZ/TO1008—2008《涂层织物耐热空气老化性的测定》。

　　测试条件，适用范围和评价指标均同ISO1419，方法分类为人工加速老化。

　　(7)FZ/T75002~—1993《涂层织物光加速老化试验方法氤弧法》测试条件为黑板温度最高58℃，中等有效相对湿度。

　　适用范围为各种涂层织物，评价指标为外观变化.同--指标老化前后的对比，方法分类为人工加速老化。

　　从以上叙述可见，国外对于纺织品抗老化性能已经制订了相对完善的测试方法，如AATCC的各种测试方法就包括了自然光、忒弧光和紫外光等不同暴晒条件，ASTMD5427已考虑了臭氧的老化作用；国内在这方面相对落后，主要侧重于评价温度和相对湿度对纺织品老化性能的影响不全面，因此非常有必要对我国的纺织品抗老化性能测试方法进行完善和补充。

　　现有国内纺织品抗老化性能的测试方法存在两个问题：一是对影响纺织品抗老化性能的因素模拟不够全面，例如缺乏对光辐射、气候冲击以及大气中有害气体等因素的模拟；二是评价指标过于单一，只停留在强力等宏观指标在试验前后的数值变化或是色差以及其他外观的变化，缺乏微观层面的表征方式，国外标准也存在相同的问题。

　　事实上，纺织品在使用过程中，尤其是户外，所承受的温度波动范围很大，所以，应当制订新的纺织品抗老化性能测试方法，以模拟这种气温波动的极端情况。此外，可以在试验大气中模拟含微量硫化物﹑氮氧化物等有害气体的条件下对纺织品抗老化性能进行测试。

　　纺织品在老化过程中，其微观层面和分子结构的变化也是今后制订测试方法需要考虑的内容。根据研究结果，棉、羊毛、涤纶﹑锦纶，腈纶，丙纶等纤维在紫外线的照射下，其红外反射光谱中会出现炭基峰，而且随着紫外线照射时间的延长，纤维中的)基含量会增加。

　　因此可以考虑采用纤维中炭基的含量变化来表征纺织品老化的程度。引入这一指标可以从分子结构层面来描述纺织品老化的程度，完善纺织品抗老化性能的评价模型。