成 强

（中国纺织信息中心质量认证部，北京 100010）

棉本色布在织造时要经历开口、引纬、打纬等工序，在此过程中，经纱会受到较大的摩擦等机械负荷作用。为了提高纱线的耐磨性能，改善纱线的可织性，使织造顺利进行，通常都要对经纱上浆。但经纱上的浆料会给织物的后续染整加工带来许多麻烦，如沾污工作液或耗费染化料，阻碍染化料与纤维的接触等；这将直接影响印染加工的质量，所以在印染前必须进行退浆［1］，避免染色出现疵点［2］。退浆工艺因设备与原料的不同，可分为碱退浆、酸退浆、氧化剂退浆［1］，还有新型的超声波退浆工艺［3］。为了能够更加直观地判断退浆效果，国家市场监督管理总局和中国国家标准化管理委员会联合发布了GB/T 406—2018《棉本色布》，该标准附录C 中利用酸退浆工艺对棉本色布进行处理，计算出单位面积无浆质量，作为评价棉本色布内在质量的要求［4］。单位面积无浆质量是评价棉本色布退浆效果的重要指标，本研究将对单位面积无浆质量进行不确定度的评定。

1 实验

主要研究棉本色机织布在退浆中，单位面积无浆干燥质量的不确定度评定。

1.1 测试原理

依据GB/T 406—2018 附录C，首先测量试样烘前质量和实际面积，再裁剪布条进行退浆，根据布条退浆前的质量及退浆后的干燥质量，计算试样单位面积无浆干燥质量。

1.2 测定过程及控制

1.2.1 设备和试剂

设备：天平（分度值为0.01 g），烘箱（能保持温度105～110 ℃），电炉或煤气炉，玻璃烧杯（50～2 000 mL），玻璃瓶（125～1 000 mL），量筒（25～1 000 mL），剪刀，钢尺（分度值为1 mm），玻璃棒，干燥器。

试剂：硫酸备用液（1.84 g/L），蒸馏水。

1.2.2 实验流程

每次随机抽取3匹布样，每匹布样剪取边长0.5 m的正方形试样，距布端1 m 以上取样，要具有代表性，布面平整，不能有影响实验结果的疵点。展开试样，于GB/T 6529—2008《纺织品 调湿和试验用标准大气》规定的标准状态下放置24 h 或以上。调湿后的试样两边剪去2 cm，四周修整平齐，置于平板上，量其长度与宽度。每块试样测量中央及两边3 处位置（距布边10 cm），精确至0.1 cm，取算术平均值。然后称量试样，精确至0.01 g，作为试样的烘前质量。在1 000 mL玻璃烧杯中放置蒸馏水500 mL，用量筒取1.84 g/L 的硫酸备用液100 mL，缓缓注入玻璃烧杯中，用玻璃棒搅拌，待完全混合后，冷却至室温，然后移入1 000 mL 玻璃瓶中，制成硫酸工作液备用。

在50 mL 玻璃烧杯中加入碘1 g、碘化钾3 g、蒸馏水3 mL，加热使碘溶解，然后倒入1 000 mL 水中，搅匀，移入1 000 mL 玻璃瓶中，制成稀碘液备用。

退浆实验：沿试样幅宽方向，裁剪10 cm 宽整幅布条（4 边各拉去数根纱线以免脱落），称得布条的质量即退浆前质量，精确至0.01 g；将布条在沸水中预处理10 min；按照布条的退浆前质量∶硫酸工作液体积∶蒸馏水体积=1 g∶0.7 mL∶35 mL，在玻璃烧杯中依次加入蒸馏水和硫酸工作液，放在电炉或煤气炉上煮沸，然后放入布条继续煮沸40 min；过滤，将布条及松散纱线和毛羽用热水漂洗3～4 次，除去余水；做退浆结果检查，滴稀碘液，若有蓝色或紫色产生，表示浆未退净，应继续退浆，方法同前，至退净为止。将洗清的布条及松散纱线和毛羽除去余水移入烘箱烘至恒重，然后将其移入干燥器中冷却至室温，称得布条退浆后干燥质量，精确至0.01 g，结果取3 块试样的平均值，按GB/T 8170—2016《数值修约规则与极限数值的表示和判定》修约至小数点后一位。

2 建立测量模型

单位面积无浆干燥质量按下式计算：

式中，m1为单位面积无浆干燥质量，g/m2；m2为试样的烘前质量，g；m3为布条退浆前干燥质量，g；m4为布条退浆后干燥质量，g；LS为试样的长度，cm；WS为试样的宽度，cm。

3 不确定度主要来源及分析

此测试结果需要在规定条件下产生，但实际测试中，有的因素难以控制到规定的状态，如试样厚度、浆料种类等，因此偏离或达不到方法要求的因素仍会导致测试结果的不确定度。不确定度的来源还应考虑试样的代表性、仪器示值的准确性等，详见图1。

图1 单位面积无浆干燥质量不确定度的来源

3.1 随机效应导致的不确定度

以下因素的分散性均构成试样上浆工艺测试结果的差异：纱线的细度、均匀度、捻度；织物的密度、成分、组织结构。因为织物的退浆实验是破坏性的，受经济因素的限制，只能规定适当的样本量，因此试样代表性导致的不确定度将是该例的主要不确定度来源。

偏离方法要求的因素导致的不确定度：（1）试样宽度，标准要求试样宽度0.5 m 的整幅试样，而在实际操作中未退浆样品的整幅试样较难修整平齐，因此对样品铺展的大小进行了简单调整，进而影响到单位面积无浆干燥质量的测试结果；（2）调湿偏差，经验表明某些织物如麻织物、黏胶织物的退浆前质量可能与其所在环境的湿度有关，由于调湿时间有限或环境湿度本身存在差异，导致单位面积无浆干燥质量的相应波动。

3.2 系统效应导致的不确定度［u（Δy）］

这主要是由于称量仪器跟踪重力的灵敏度和模量转换（包括数字修约）的准确性导致自动显示终端的示值误差。

4 评定并计算各分量标准的不确定度

4.1 导致随机效应的因素

随机因素可分为：样本本身的随机因素和测量过程的随机因素。这些随机因素综合在一起影响退浆实验的测试结果，而退浆测试具有不可逆性，同一个部位不可“重复”测试，因此不能对1.2 规定的控制条件进行一一控制分析，尤其是样本本身的随机因素不在测试程序控制范围内。这种情况采用实验标准差作为结果的重复性标准差较为简便和妥当。以4个样品各测3 个试样的结果为例，评定其实验标准差，详见表1。

表1 单位面积无浆干燥质量重复测试结果

4.1.1 公式各分量引起的重复性不确定度

其中包括了m2、m3、m4、LS、WS，以m2为例，其平均值为：

m2引入的系统不确定度经查天平校准证书可知，校准结果的扩展不确定度（k=2）为uk=0.000 5 g，则：

因此，m2引入的合成不确定度为：

为了能够计算涉及长度测量分量LS、WS的不确定度，还需要查验钢尺的校验证书，查校准证书可知，0～1 000 mm 范围内的示值误差为±0.20 mm，按分散区间半宽a=0.02 cm，按均匀分布则

根据m2分量的计算，同理可计算出：U(m3)=0.052 g，U(m4)=0.005 g，U(LS)=0.054 cm，U(WS)=0.059 cm。

为了能够计算出更合理的不确定度，引入了各分量对不确定度的影响［5-6］，因此，单位面积无浆干燥质量的重复性不确定度为：

4.1.2 修约引起的系统不确定

根据标准要求，计算结果要保留至小数点后一位，修约值得半宽区间为a=0.05 g/m2，按均匀分布，计算修约导致的不确定度为：

5 合成不确定度

随机效应导致的标准不确定度，各分量导致的标准不确定度以及计算平均值后修约导致的不确定度均来自测量不同系统或步骤，各分量彼此独立互不相关，因此合成不确定度为：

6 扩展不确定度

按国际惯例，实验室要求的置信概率为95%，所以取包含因子k=2，则：

本实验单位面积无浆干燥质量平均值扩展不确定度m1=204.7 g/m2，U=2.0 g/m2（k=2）。