董激文 李素英 陳 蕾 鄧紅霞 徐 磊

1. 南京海關(guān)紡織工業(yè)產(chǎn)品檢測(cè)中心,江蘇 無錫 214174;2. 南通大學(xué) 紡織服裝學(xué)院,江蘇 南通 226019

1 木棉纖維產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀

木棉為木棉科木棉屬植物,常見于干熱河谷、稀樹草原、溝谷季雨林內(nèi)。木棉易栽種,且生長(zhǎng)迅速,適合荒漠或高原山區(qū)大面積種植。木棉樹形高大雄偉,樹冠整齊,多呈傘形,早春時(shí)花開如火如荼,十分紅艷美麗。木棉花是廣州市、高雄市、崇左市及攀枝花市的市花。木棉纖維是一種非石化資源的環(huán)境友好型天然纖維,全生命周期對(duì)環(huán)境無污染,符合人類社會(huì)綠色環(huán)保的發(fā)展理念。但我國(guó)木棉受種植條件、采摘技術(shù)限制,纖維產(chǎn)量并不高,且多數(shù)依賴進(jìn)口,這制約了我國(guó)木棉纖維產(chǎn)業(yè)及其產(chǎn)品應(yīng)用的拓展。目前,我國(guó)云南元陽、紅河、金平等縣已大規(guī)模推廣人工種植木棉,中國(guó)治理荒漠化基金會(huì)也在致力于打造木棉產(chǎn)業(yè)基地,我國(guó)木棉纖維產(chǎn)品的開發(fā)與應(yīng)用值得期待。

木棉纖維是高度木質(zhì)化的有機(jī)種子纖維,是典型的纖維素纖維,常見的顏色有黃色、白色及黃棕色等[1],具有細(xì)胞壁薄、管腔大、密度低等特點(diǎn),適合開發(fā)功能性紡織品。我國(guó)木棉纖維的運(yùn)用最早可以追溯到漢代,民間將木棉纖維作為填充材料裝入枕頭、被褥等床品中。隨著紡織產(chǎn)業(yè)的不斷進(jìn)步,木棉纖維現(xiàn)已逐漸進(jìn)入工業(yè)化生產(chǎn)加工階段。此外,木棉纖維作為一種可再生的天然植物纖維,具備生物相容性和生物降解性,已在學(xué)術(shù)和工業(yè)領(lǐng)域受到越來越廣泛的關(guān)注[2]。目前,國(guó)內(nèi)外普遍針對(duì)木棉纖維的保暖、吸油和抗菌等特性進(jìn)行了相關(guān)產(chǎn)品的生產(chǎn)和推廣。

南通大學(xué)、南通新綠葉非織造布有限公司、佛山市天纖紡科技有限公司、中山市寶福龍紡織有限公司等一直致力于木棉纖維非織造產(chǎn)品的研發(fā)工作。其中,南通大學(xué)在木棉纖維填充類、食品接觸類、一次性衛(wèi)生用品類等產(chǎn)品開發(fā)方面取得了一定的成效。例如:針刺法木棉纖維絮片作為填充物用于保暖、吸油、救生衣等產(chǎn)品已比較成熟;熱風(fēng)法木棉纖維非織造布因具有較好的吸油性和保油性而被用于制備食品接觸類產(chǎn)品;水刺法木棉纖維非織造布因具有一定的抗菌性而被用于制備食品接觸類產(chǎn)品,又因具有較好的帶液率和保水率,可用于面膜等一次性衛(wèi)生用品,且經(jīng)親水整理的水刺法木棉纖維非織造布既具有良好的表面導(dǎo)水效果,又具備良好的抗液體返滲性能,可用于一次性紙尿褲的面層。

此外,東華大學(xué)、金考拉服飾有限公司、際華三五四二紡織有限公司、上海攀大實(shí)業(yè)(集團(tuán))有限公司、上海鼎乘生物科技有限公司、三弘集團(tuán)、浙江羽寶羽絨有限公司、山東陵縣寶鼎紡織公司、江蘇東華紡織公司等多年來致力于木棉纖維紡紗工藝的探究。其中,上海攀大實(shí)業(yè)(集團(tuán))有限公司在紅河州、江蘇等地都建立了木棉紗線生產(chǎn)基地,多家企業(yè)應(yīng)用嵌入紡、緊密紡等技術(shù)研發(fā)出多種木棉混紡紗線產(chǎn)品,并獲得了一定的市場(chǎng)認(rèn)可。木棉纖維產(chǎn)品的研究帶動(dòng)了木棉纖維產(chǎn)業(yè)的不斷提升,為紡織產(chǎn)業(yè)的綠色可持續(xù)發(fā)展增添亮色。

2 制定標(biāo)準(zhǔn)的意義

關(guān)于木棉纖維,目前國(guó)內(nèi)外主要的關(guān)注點(diǎn)是其特有的保暖、吸油、大浮力、抗菌、吸聲等功能,以及其紡紗工藝的改進(jìn)、產(chǎn)品功能的疊加等,但有關(guān)木棉纖維絮片產(chǎn)品質(zhì)量的考核規(guī)范還尚未形成,因此,建立一套木棉纖維絮片產(chǎn)品的考核標(biāo)準(zhǔn)顯得既迫切又有意義。

木棉纖維絮片產(chǎn)品考核標(biāo)準(zhǔn)的制定將有助于規(guī)范和評(píng)價(jià)木棉纖維絮片產(chǎn)品質(zhì)量,更好地促進(jìn)生產(chǎn)和使用木棉纖維絮片產(chǎn)品,同時(shí)對(duì)推動(dòng)木棉纖維絮片產(chǎn)業(yè)的技術(shù)進(jìn)步、促進(jìn)企業(yè)的技術(shù)升級(jí)、引領(lǐng)使用環(huán)境友好型紡織原料具有積極意義。

3 標(biāo)準(zhǔn)制定的總體思路

3.1 產(chǎn)品對(duì)象

目前,木棉纖維應(yīng)用最廣的領(lǐng)域是非織造領(lǐng)域。有關(guān)一次性衛(wèi)生用品及食品包裝用木棉纖維非織造布的研究已陸續(xù)開展,但產(chǎn)品多數(shù)處于實(shí)驗(yàn)室開發(fā)階段,尚未量產(chǎn),應(yīng)用還不成熟。而木棉纖維絮片多以填充物的形式用于保溫、吸油及浮力等場(chǎng)合,國(guó)內(nèi)外應(yīng)用廣泛且較成熟。例如:我國(guó)南通新綠葉非織造布有限公司生產(chǎn)的面密度為150 g/m2和300 g/m2的針刺法木棉纖維非織造布已獲得較好的市場(chǎng)反饋;佛山天纖紡科技有限公司生產(chǎn)的木棉纖維保暖被也獲得了良好的市場(chǎng)反映。

故基于上述產(chǎn)品現(xiàn)狀,確定木棉纖維絮片制標(biāo)的總體思路如圖1所示。

木棉纖維絮片中,木棉纖維含量影響產(chǎn)品的諸多性能,如含量過低難以發(fā)揮出木棉纖維的特性,尤其是當(dāng)產(chǎn)品用于保溫、吸油和浮力等場(chǎng)合時(shí)。因此,基于行業(yè)調(diào)研及產(chǎn)品性能分析,確定標(biāo)準(zhǔn)的對(duì)象為經(jīng)針刺、水刺、熱黏合等工藝加工而成的木棉纖維純紡或混紡絮片,且絮片中木棉纖維含量(質(zhì)量分?jǐn)?shù))明示值不低于40%。

圖1 木棉纖維絮片制標(biāo)總體思路Fig.1 General idea of standard formulation for wadding of kapok fiber

3.2 總體設(shè)計(jì)思路

為使木棉纖維絮片標(biāo)準(zhǔn)的指標(biāo)體系更合理,應(yīng)用和操作更便利,制標(biāo)將結(jié)合木棉纖維絮片相關(guān)生產(chǎn)企業(yè)在生產(chǎn)和驗(yàn)收等環(huán)節(jié)對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量提出的要求,建立一套外觀質(zhì)量和內(nèi)在質(zhì)量考核指標(biāo)。

3.2.1 外觀質(zhì)量考核指標(biāo)

結(jié)合生產(chǎn)企業(yè)和下游企業(yè)驗(yàn)收規(guī)范,綜合制定木棉纖維絮片的外觀質(zhì)量指標(biāo),涉及破洞、分層、破邊、厚度均勻性、油污和斑漬、雜質(zhì),以及每卷允許段數(shù)、段長(zhǎng)等。

3.2.2 內(nèi)在質(zhì)量指標(biāo)

除了常規(guī)的單位面積質(zhì)量、厚度和透氣性等指標(biāo)外,標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)在質(zhì)量指標(biāo)將圍繞對(duì)產(chǎn)品最終性能起關(guān)鍵作用的如木棉纖維含量、保溫性能、壓縮性能、吸油量、吸水性能、浮力性能等加以制定。

4 標(biāo)準(zhǔn)關(guān)鍵指標(biāo)的研究和確定

標(biāo)準(zhǔn)研制過程中,選擇了多款木棉纖維絮片樣品進(jìn)行測(cè)試,部分樣品歸納見表1。

后文將重點(diǎn)介紹本次指標(biāo)中木棉纖維絮片關(guān)鍵指標(biāo)的設(shè)定依據(jù)、測(cè)試方法及指標(biāo)體系的確立。

4.1 纖維含量

木棉纖維具有輕質(zhì)、中空的特點(diǎn),其既短又脆,故生產(chǎn)加工過程中很容易發(fā)生脆斷,這使得木棉纖維成品中木棉纖維含量常低于投料比。而木棉纖維含量又直接影響木棉纖維產(chǎn)品的性能,因此考核木棉纖維含量很有必要。

對(duì)于木棉纖維與非纖維素纖維的混紡產(chǎn)品,可按紡織品常規(guī)的含量檢測(cè)方法進(jìn)行檢測(cè);而對(duì)于木棉纖維與棉纖維的混紡產(chǎn)品,因同屬天然纖維素纖維,采用化學(xué)方法無法進(jìn)行有效的鑒別,故按照SN/T 5239—2020《進(jìn)出口紡織品 纖維定量分析 顯微投影儀法 木棉/棉混紡產(chǎn)品》[3]進(jìn)行,但該標(biāo)準(zhǔn)中第7章計(jì)算式(1)有誤,經(jīng)與標(biāo)準(zhǔn)制定方確認(rèn),將計(jì)算式(1)的分母修改為“n1d12p1k1+n2d22p2k2”,其中,木棉纖維的折算系數(shù)為0.728 9,棉纖維的折算系數(shù)為0.293 9。表2為部分樣品纖維含量測(cè)試結(jié)果。

由表2的數(shù)據(jù)可知,木棉纖維含量實(shí)測(cè)值與明示值相比偏差較大,這與木棉纖維中空且脆性大,生產(chǎn)過程較難控制有關(guān)?？紤]到本次制標(biāo)針對(duì)的是填充用木棉纖維絮片,參照GB/T 29862—2013《紡織品 纖維含量的標(biāo)識(shí)》[4]對(duì)填充物含量的規(guī)定,確定將木棉纖維含量允差確定為10%,據(jù)此可判斷表2中樣品的合格率達(dá)到76.9%。

4.2 保溫性能

木棉纖維是現(xiàn)有的中空度最大的一種天然纖維,其內(nèi)靜止空氣多,熱阻高,是理想的保暖填充用纖維。保溫性能是木棉纖維絮片類保溫產(chǎn)品的重要考核指標(biāo)。按GB/T 35762—2017《紡織品 熱傳遞性能試驗(yàn)方法 平板法》[5]進(jìn)行保溫性能測(cè)試,部分樣品保溫性能測(cè)試結(jié)果見表3。

表1 部分木棉纖維絮片樣品Tab.1 Some samples of wadding of kapok fiber

表2 部分樣品纖維含量測(cè)試結(jié)果Tab.2 Fiber content test results of some samples

表3 部分樣品保溫性能測(cè)試結(jié)果

參考現(xiàn)有紡織絮片類產(chǎn)品保溫性能標(biāo)準(zhǔn)即GA 353—2008《警服材料 保暖絮片》[6]中復(fù)合毛滌絮片產(chǎn)品的熱阻考核指標(biāo),本次制標(biāo)確定木棉纖維絮片熱阻≥0.24 m2·K/W。從表3可以得出,木棉纖維絮片樣品具有良好的保溫性能,所選樣品合格率為70%。

此外,考慮到木棉纖維絮片多用于被子、枕頭等床品,實(shí)際使用可能涉及洗滌,故本次制標(biāo)增加了洗滌后保溫性能指標(biāo),洗滌過程參照FZ/T 60014—2017《絮片耐洗滌性能試驗(yàn)方法》[7],設(shè)定洗滌次數(shù)為1,部分樣品1次洗滌后的保溫性能測(cè)試結(jié)果見表4。

表4 部分樣品1次洗滌后保溫性能測(cè)試結(jié)果

從表4可以看出,洗滌后樣品的保溫性能總體呈上升趨勢(shì),這與木棉纖維的中空結(jié)構(gòu)使得洗滌后纖維更加膨松有關(guān)。

基于樣品洗滌前后的熱阻值,本次制標(biāo)將洗滌前后的保溫性能指標(biāo)統(tǒng)一設(shè)定為熱阻≥0.24 m2·K/W。表4中,樣品1次洗滌后的保暖性能合格率為75%。供需雙方還可按協(xié)議規(guī)定的洗滌次數(shù)對(duì)保暖性能進(jìn)行考核。

4.3 壓縮性能

高蓬松性是木棉纖維絮片產(chǎn)品的特性。木棉纖維的中空結(jié)構(gòu)賦予木棉纖維絮片很好的壓縮性能,因此木棉纖維絮片被廣泛應(yīng)用于填充保暖類產(chǎn)品中。較好的耐壓縮性及較高的回彈性是木棉纖維絮片產(chǎn)品重要的性能指標(biāo),故標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置了壓縮率和回復(fù)率兩項(xiàng)指標(biāo)用于考核木棉纖維絮片產(chǎn)品的壓縮性能。

研究發(fā)現(xiàn),GB/T 24442.1—2009《紡織品 壓縮性能的測(cè)試 第1部分:恒定法》[8]中的方法A即儀器定壓法是常用的壓縮性能測(cè)試方法,測(cè)試時(shí)輕壓選擇0.02 kPa,重壓選擇1.00 kPa。而在被類產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)如GB/T 22796—2021《床上用品》[9]、GB/T 32605—2016《羊毛、羊絨被》[10]、GB/T 24252—2019《蠶絲被》[11]等中,壓縮性能測(cè)試多采用FZ/T 64003—2021《噴膠棉絮片》[12]中附錄A的手動(dòng)方法,測(cè)試時(shí)輕壓選擇0.50 kPa,重壓選擇1.00 kPa。故制標(biāo)時(shí)對(duì)手動(dòng)方法與儀器定壓法進(jìn)行了比較,發(fā)現(xiàn)兩者的測(cè)試原理基本一致,僅測(cè)試方式、輕壓力值、恢復(fù)時(shí)間及試樣面積等參數(shù)不同。對(duì)比分析兩種方法測(cè)得的壓縮性能數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn),兩種方法的測(cè)試結(jié)果趨勢(shì)一致?？紤]到GB/T 24442.1—2009中涉及的定壓儀市場(chǎng)上目前暫無供應(yīng),而FZ/T 64003—2021中規(guī)定的方法可推廣性更好,故本次制標(biāo)確定壓縮性能測(cè)試采用FZ/T 64003—2021中附錄A的手動(dòng)方法。部分樣品壓縮性能測(cè)試結(jié)果見表5。

表5 部分樣品壓縮性能測(cè)試結(jié)果(手動(dòng)方法)

此外,考慮到木棉纖維絮片多用于被子、枕頭類床品,故本次制標(biāo)增加了洗后壓縮性能指標(biāo)。洗滌測(cè)試過程參照FZ/T 60014—2017《絮片耐洗滌性能試驗(yàn)方法》,設(shè)定洗滌次數(shù)為1。部分樣品1次洗滌后的壓縮性能測(cè)試結(jié)果見表6。

表6 部分樣品1次洗滌后的壓縮性能測(cè)試結(jié)果

洗滌后發(fā)現(xiàn),木棉纖維絮片產(chǎn)生了一定的氈化現(xiàn)象,洗滌后壓縮性能有所下降,但木棉纖維的中空結(jié)構(gòu)使得樣品洗滌后的回復(fù)率保持較好。

故基于測(cè)試的數(shù)據(jù),本次制標(biāo)將洗滌前壓縮性能考核指標(biāo)設(shè)定為壓縮率≥40%、回復(fù)率≥85%,所選樣品的合格率為83.3%;將洗滌后壓縮性能考核指標(biāo)設(shè)定為壓縮率≥35%、回復(fù)率≥85%,所選樣品的合格率為66.7%。針對(duì)特殊要求的產(chǎn)品,供需雙方還可根據(jù)協(xié)議規(guī)定的洗滌次數(shù)進(jìn)行考核。

4.4 吸油量

木棉纖維密度為0.29 g/m3,約為棉纖維的1/5,是現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)的中空率最大、密度最小的天然纖維,其超大的空腔結(jié)構(gòu)為油污的吸儲(chǔ)提供了條件。對(duì)于吸油性能指標(biāo),測(cè)試起初按照FZ/T 01130—2016《非織造布 吸油性能的檢測(cè)和評(píng)價(jià)》[13]中“吸油量”的規(guī)定執(zhí)行,但測(cè)試過程中發(fā)現(xiàn),木棉纖維超高的吸油性能會(huì)導(dǎo)致絮片吸油后充分膨脹,質(zhì)量增加,瀝油時(shí)纖維團(tuán)不斷墜落,使測(cè)試無法順利完成,故對(duì)測(cè)試方法進(jìn)行了調(diào)整,即參照GB/T 24218.6—2010《紡織品 非織造布試驗(yàn)方法 第6部分:吸收性的測(cè)定》[14]中5.2.1節(jié)規(guī)定,將吸油后的試樣放置于金屬網(wǎng)試樣支撐架上進(jìn)行瀝油,以免纖維團(tuán)墜落,使測(cè)試順利完成。部分樣品吸油量測(cè)試結(jié)果見表7。

結(jié)合表7的測(cè)試結(jié)果,并參考FZ/T 01130—2016《非織造布 吸油性能的檢測(cè)和評(píng)價(jià)》中吸油性能的評(píng)價(jià),即當(dāng)吸油量≥10 g/g時(shí)樣品具有吸油性能,以及JT/T 560—2004《船用吸油氈》[15]中吸油性能考核指標(biāo),即吸收油的質(zhì)量為本身質(zhì)量的10倍以上,再結(jié)合市場(chǎng)應(yīng)用需求,本次制標(biāo)確定將吸油性能考核指標(biāo)提高到吸油量≥25 g/g,所選樣品的合格率為90.0%。

表7 部分樣品吸油量測(cè)試結(jié)果Tab.7 Oil absorption test results of some samples

4.5 吸水性能

對(duì)于吸油產(chǎn)品,較低的吸水性是要求之一。木棉纖維絮片具備高吸油、低吸水等特性,滿足吸油產(chǎn)品的要求。此外,木棉纖維表面存在的蠟質(zhì)還賦予纖維超強(qiáng)的疏水性。本次制標(biāo)通過設(shè)置吸水性能指標(biāo)判定木棉纖維的疏水性能。吸水性能值越小,則疏水性能越好。

測(cè)試起初按照GB/T 24218.6—2010《紡織品 非織造布試驗(yàn)方法 第6部分:吸收性的測(cè)定》中第5章“液體吸收量”的規(guī)定執(zhí)行,即在規(guī)定的條件下經(jīng)規(guī)定時(shí)間處理后,計(jì)算單位面積樣品所吸收的液體質(zhì)量,即被樣品吸入內(nèi)部的液體質(zhì)量。但測(cè)試發(fā)現(xiàn),部分液態(tài)水沒有被吸入木棉纖維內(nèi)部,而是以圖2中表面水珠的形態(tài)沾掛在樣品表面,故此水珠質(zhì)量并非“液體吸收量”概念所指的質(zhì)量?？紤]到木棉纖維絮片樣品表面所沾水珠會(huì)導(dǎo)致吸水性能值與設(shè)計(jì)初衷存在偏差,在反復(fù)試驗(yàn)后,本次制標(biāo)確定增加表面水珠去除步驟,即在樣品浸水結(jié)束并垂直懸掛瀝液后,用定量濾紙輕吸樣品表面的可見水珠,濾紙?jiān)跇悠繁砻孀鎏嵛鼊?dòng)作,反復(fù)多次直至絮片表面無肉眼可見水珠(圖3),然后稱取樣品質(zhì)量。部分樣品吸水性能測(cè)試結(jié)果如表8所示。

結(jié)合測(cè)試數(shù)據(jù),并參考JT/T 560—2004《船用吸油氈》等標(biāo)準(zhǔn)中吸水性<10%的要求,本次制標(biāo)設(shè)置吸水性能≤10%,所選樣品的合格率為70%。

4.6 浮力性能

木棉纖維首尾兩端封閉,中空率達(dá)80%～90%。單根木棉纖維就是一個(gè)小氣囊,加之其表面含天然蠟質(zhì),這賦予纖維很好的拒水性,故用其制作浮體材料有著其他材料無法比擬的優(yōu)勢(shì)。資料顯示,松散狀態(tài)下首次使用的優(yōu)質(zhì)木棉纖維絮片材料在水中能浮起大于自身數(shù)十倍質(zhì)量的物體。作為浮力支撐用產(chǎn)品,本次制標(biāo)參考GB 4303—2008《船用救生衣》[16]和GB/T 32227—2015《船用工作救生衣》[17]等,就浮力性能設(shè)置了負(fù)重倍數(shù)和浮力損失兩項(xiàng)考核指標(biāo)。

圖2 樣品表面的水珠形態(tài)Fig.2 Water droplets on the surface of sample

表8 部分樣品吸水性能測(cè)試結(jié)果(使用濾紙吸除表面水珠)

4.6.1 負(fù)重倍數(shù)

負(fù)重倍數(shù)是能較直觀地體現(xiàn)材料浮力性能的一項(xiàng)指標(biāo)。在本次制標(biāo)中,負(fù)重倍數(shù)是指在模擬漂浮的狀態(tài)下,木棉纖維絮片浮于水面所能承載的總質(zhì)量與其本身質(zhì)量的比值。

采用10 cm×10 cm的木棉纖維絮片樣品進(jìn)行測(cè)試。且為了防止絮片散開,選擇符合FZ/T 62014—2015《蚊帳》[18]中表1要求的網(wǎng)眼密度的蚊帳布對(duì)木棉纖維絮片進(jìn)行包裹,再將組合試樣放入圓柱形洗衣網(wǎng)兜中,并用一定質(zhì)量的不銹鋼珠或不銹鋼片模擬負(fù)重,測(cè)試并計(jì)算樣品的負(fù)重倍數(shù)。部分樣品負(fù)重倍數(shù)測(cè)試結(jié)果見表9。

眾所周知,人漂浮于海面上等待救援的時(shí)間極限為7 d。分析表9的數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn),木棉纖維絮片樣品測(cè)試至第8天的負(fù)重倍數(shù)基本保持在77或更高,從第9天起負(fù)重倍數(shù)才開始有所下降。可見,木棉纖維絮片具有良好的浮力保持能力,滿足救援等待時(shí)間的要求。

研究還發(fā)現(xiàn),GB 4303—2008《船用救生衣》附錄A對(duì)浮力的要求為,救生衣應(yīng)能確保被救人員胸部以上浮出水面,救生衣總設(shè)計(jì)浮力為不小于155.6 N;GB/T 32227—2015《船用工作救生衣》中4.6節(jié)要求救生衣浸入淡水24 h后的浮力應(yīng)不小于74 N;市售的民用成人救生衣的浮力設(shè)計(jì)一般均按照不小于75 N來執(zhí)行。一件普通的泡沫填充型成人救生背心質(zhì)量通常不大于1 kg。一件由木棉纖維絮片填充的成人救生背心,其中的木棉纖維絮片填充質(zhì)量?jī)H300 g,不考慮樣品及負(fù)重物體積等因素,當(dāng)木棉纖維絮片的負(fù)重倍數(shù)超過25,即可滿足≥75 N的浮力需求;當(dāng)負(fù)重倍數(shù)超過52.9,可滿足≥155.6 N的總浮力要求。故結(jié)合表9中樣品第7天的負(fù)重倍數(shù),本次制標(biāo)將負(fù)重倍數(shù)設(shè)定為55,所選樣品的合格率達(dá)100%。

4.6.2 浮力損失

木棉纖維絮片用于救生衣時(shí),浮力損失是考核耐久性的一項(xiàng)指標(biāo)。試驗(yàn)同樣采用10 cm×10 cm的木棉纖維絮片樣品進(jìn)行。且為防止木棉纖維絮片散開,同樣選擇符合FZ/T 62014—2015《蚊帳》表1中網(wǎng)眼密度要求的蚊帳布對(duì)木棉纖維絮片進(jìn)行包裹,再將組合樣品放入圓柱形洗衣網(wǎng)兜中,用一定質(zhì)

表9 部分樣品負(fù)重倍數(shù)測(cè)試結(jié)果Tab.9 Weight bearing multiple test results of some samples

量的不銹鋼珠或不銹鋼片模擬負(fù)重,采用數(shù)顯推拉力計(jì)測(cè)量試驗(yàn)袋、洗衣網(wǎng)兜和負(fù)重物在水中的總重量W1,然后將試驗(yàn)袋、洗衣網(wǎng)兜、負(fù)重物和樣品一起浸入水中,并確保整個(gè)組合的上表面不浮出水面,分別測(cè)量5 min和24 h后的總重量,記為W2和W3。最后,根據(jù)Ws=[(W3-W2)/(W1-W2)]×100%,計(jì)算得到樣品24 h后的浮力損失Ws。測(cè)試參考GB 4303—2008《船用救生衣》6.6節(jié)、GB/T 32227—2015《船用工作救生衣》5.6節(jié)進(jìn)行,部分樣品的測(cè)試結(jié)果見表10。

表10 部分樣品浮力損失測(cè)試結(jié)果Tab.10 Buoyancy loss test results of some samples

由表10的數(shù)據(jù)可知:木棉纖維含量為60%及以上的樣品,浮力損失均控制在5%以內(nèi),滿足業(yè)內(nèi)對(duì)于浮力材料的通用要求。加入了丙綸或滌綸等纖維的木棉纖維混紡絮片,其浮力性能不及純木棉纖維絮片,因此作為浮力支撐用木棉纖維絮片產(chǎn)品,應(yīng)對(duì)其中的木棉纖維含量加以限定。當(dāng)然,浮力的大小還與絮片的生產(chǎn)工藝有一定的關(guān)聯(lián),如針刺工藝中,針刺力度影響木棉纖維的受損程度,進(jìn)而影響絮片整體的浮力性能,故這也是生產(chǎn)過程中需要加以控制和注意的事項(xiàng)。參考GB 4303—2008《船用救生衣》、GB/T 32227—2015《船用工作救生衣》中浮力損失≤5%的考核指標(biāo)要求,針對(duì)在浮力領(lǐng)域應(yīng)用的木棉纖維絮片產(chǎn)品,本次制標(biāo)規(guī)定木棉纖維絮片產(chǎn)品中木棉纖維含量應(yīng)≥60%,浮力損失應(yīng)≤5%。所選樣品的合格率達(dá)100%。

5 結(jié)語

結(jié)合生產(chǎn)企業(yè)和下游企業(yè)的驗(yàn)收規(guī)范,并基于一系列的數(shù)據(jù)分析,確立了木棉纖維絮片標(biāo)準(zhǔn)中的關(guān)鍵指標(biāo),制定出符合木棉纖維絮片產(chǎn)品質(zhì)量特點(diǎn)的指標(biāo)體系,即FZ/T 64087—2022《木棉纖維絮片》。經(jīng)應(yīng)用驗(yàn)證發(fā)現(xiàn),該標(biāo)準(zhǔn)的制定有利于促進(jìn)木棉纖維絮片產(chǎn)品質(zhì)量的提升,對(duì)上下游產(chǎn)品銜接有積極作用,對(duì)木棉纖維絮片生產(chǎn)企業(yè)有指導(dǎo)作用,能在一定程度上促進(jìn)行業(yè)的發(fā)展及生產(chǎn)企業(yè)技術(shù)的提升,符合國(guó)內(nèi)生產(chǎn)企業(yè)的實(shí)際水平,同時(shí)體現(xiàn)了行業(yè)水平的先進(jìn)性。