Волокно и пряжу продают по массе, и часть этой массы — вода. Поэтому влажность — это не только технический, но и коммерческий показатель, и указать в протоколе не тот показатель удивительно легко.
Два определения, два знаменателя
ASTM D2495 (определение влаги в хлопке высушиванием в сушильном шкафу) чётко разграничивает два термина:
- Влажность — содержание воды в материале в процентах от массы влажного материала («как есть», или «на влажную массу»).
- Влагосодержание — содержание воды в процентах от массы абсолютно сухого материала («на сухую массу»).
Где W — исходная масса, а D — сухая масса:
Влажность, % = (W − D) / W × 100
>
Влагосодержание, % = (W − D) / D × 100
Для сухих волокон эти числа близки и расходятся по мере роста влажности. Например, влажности 12,0 % соответствует влагосодержание 13,6 % — именно эта пара используется для шерстяной пряжи в таблице коммерческого влагосодержания ASTM. Пересчёт прост:
Влагосодержание = Влажность / (100 − Влажность) × 100
Ошибка не в арифметике. Она в протоколе, где написано «влага 8,5 %» без указания, какой показатель имеется в виду. Каждый раз пишите полностью: «влагосодержание» или «влажность».
«Процентные пункты», а не «проценты»
D2495 указывает и на вторую неоднозначность. Если влагосодержание выросло с 5 % до 7 %, это увеличение на два процентных пункта, или на 40 % от исходного значения. Оба утверждения арифметически верны, но в претензионном письме звучат совершенно по-разному. Используйте процентные пункты.
Коммерческое влагосодержание — договорное значение, а не результат измерения
В торговле для расчёта фактурной массы используется согласованное коммерческое влагосодержание. ASTM D1909 приводит такие значения в таблице — например, 0,4 % для полиэфира, 4,5 % для нейлона и 13,6 % для шерсти в таблице 2004 года, с разными значениями для хлопчатобумажной пряжи в зависимости от того, суровая она, крашеная или мерсеризованная. Серия ISO 6741 охватывает определение кондиционной массы партий волокон и пряжи.
D1909 подчёркивает важный момент: фактическое влагосодержание материала в стандартной атмосфере не имеет устойчивой связи с коммерческим влагосодержанием. Равновесное влагосодержание зависит от предыстории материала. Поэтому лаборатория никогда не должна «проверять» коммерческое влагосодержание, измеряя кондиционированный образец и ожидая получить ту же цифру. Коммерческое значение используется в расчёте; измеряется же масса после сушки в сушильном шкафу.
Обратите внимание и на область применения ISO 6741-1: однородные партии волокон и пряжи одного родового типа. Смеси, пряжа на навоях, пряжа с покрытием и розничные упаковки в неё не входят.
Метод сушильного шкафа и два способа взвешивания
Эталонный способ определения сухой массы — высушить образец в сушильном шкафу и взвесить. ASTM D2495 использует вентилируемый сушильный шкаф при 105 °C и предусматривает два способа:
- Взвешивание внутри сушильного шкафа с помощью встроенных весов, чтобы образец вообще не контактировал с воздухом помещения.
- Взвешивание в закрытых бюксах, которые закрываются в сушильном шкафу и охлаждаются в эксикаторе.
Чего метод не допускает, так это распространённого упрощения: вынуть горячий сухой образец на открытом поддоне и взвесить его на лабораторном столе. Сухое волокно сразу начинает поглощать влагу из воздуха помещения, и записанная вами «сухая» масса оказывается завышенной.
Ещё одна тонкость: если подаваемый в сушильный шкаф воздух содержит влагу, высушенный образец всё ещё удерживает немного воды, когда его масса перестаёт меняться. D2495 отмечает это и указывает, что действительно абсолютно сухое состояние требует осушенного воздуха. Для коммерческих целей принимается масса после сушки в шкафу; для исследований нужно понимать, какую именно массу вы получили.
Галогенные анализаторы влажности: быстро, но их нужно настраивать
Галогенный анализатор влажности объединяет весы и радиационный нагреватель. Он высушивает небольшую пробу за несколько минут и показывает потерю массы. Благодаря такой скорости он идеален для контроля процесса, но действуют три оговорки:
- Потеря массы — это не только вода. Замасливатели, масла и другие летучие вещества также улетучиваются при высокой температуре. При слишком высокой уставке они будут учтены как влага.
- Конечную точку задаёте вы — температуру и критерий отключения. Два анализатора с разными настройками дают разные результаты на одной и той же пробе.
- Проба мала. Несколько граммов из неоднородной паковки или кипы могут быть непредставительными.
Практичный подход — настроить анализатор по методу сушильного шкафа для каждого типа материала: подобрать температуру и критерий окончания, воспроизводящие результат сушильного шкафа, зафиксировать их как методику и периодически перепроверять.
Портативные влагомеры
Портативные влагомеры со шкалами для разных материалов дают мгновенное показание на кипах, паковках и рулонах ткани без отбора пробы. Это индикаторы, которые лучше всего подходят для выявления влажных партий и тенденций. Если цифра попадает в счёт-фактуру или в протокол по спору, подтвердите её гравиметрически.
Контрольный список
- Влажность или влагосодержание — написано словами?
- Сухая масса определена в сушильном шкафу со взвешиванием в шкафу или в закрытых бюксах?
- Настройки галогенного анализатора валидированы по сушильному шкафу для данного материала?
- Коммерческое влагосодержание рассматривается как договорное значение, а не измеренное?
- Разница указана в процентных пунктах?
Наша линейка оборудования для определения влажности включает галогенные анализаторы влажности — в том числе модель с дискретностью 0,1 мг и диапазоном 50–230 °C, — портативный влагомер для текстиля и лабораторные сушильные шкафы. Они поставляются из нашей мастерской в Стамбуле с гарантией один год.