九種耐摩擦色牢度測試標準和影響因素
摩擦色(se)牢(lao)度(du)(du)是紡織品內在質(zhi)量指標(biao)諸(zhu)多色(se)牢(lao)度(du)(du)測試(shi)的(de)一項基礎色(se)牢(lao)度(du)(du)測試(shi)。各個國(guo)家(jia)的(de)測試(shi)標(biao)準原理相(xiang)同，但(dan)細節(jie)不同，本文就(jiu)國(guo)際、美(mei)國(guo)、澳洲、加(jia)拿大、日本、 中國(guo)等不同國(guo)家(jia)的(de)摩擦測試(shi)方法(fa)進行了對比和分(fen)析。
紡織品摩擦色牢(lao)度測試方法(fa)
本(ben)文介紹的不同組(zu)織、不同國家的摩擦色牢(lao)度(du)標準方(fang)法共有9種(zhong)：
ISO 105— X12:2016《紡織品 色(se)牢(lao)度試驗 第X12部分：耐(nai)摩擦色(se)牢(lao)度》
CAN/CGSB 4.2 No.22—2004《紡織品試(shi)驗方法 耐摩(mo)擦色(se)牢度(du)》
GB/T 3920—2008《紡織(zhi)品 色(se)牢度試 驗 耐(nai)摩擦(ca)色(se)牢度》
AS 2001.4.3—1995(R2016)《紡織品試驗方法 第4.3部分:耐(nai)摩擦色牢度(du)的測定》
AATCC 8—2016《耐摩擦色牢(lao)度(du):摩擦測試儀法》
JIS L0849:2013《耐摩(mo)擦色(se)牢(lao)度試驗方法》
ISO 105-X16：2016《紡 織品 色(se)牢度試驗 第X16部分：摩擦色(se)牢度-小面積》、
AATCC 116—2013《耐(nai)摩(mo)擦色牢(lao)度(du):旋轉垂直摩(mo)擦牢(lao)度(du)儀法》、
GB/T 29865—2013《紡(fang)織品 色牢(lao)度試驗 耐(nai)摩擦色牢(lao)度 小面積法》。
測試條件的區別
摩(mo)擦(ca)色牢(lao)度測(ce)試(shi)(shi)(shi)是在摩(mo)擦(ca)色牢(lao)度測(ce)試(shi)(shi)(shi)儀上(shang)進行的。從摩(mo)擦(ca)方式上(shang)分，摩(mo)擦(ca)測(ce)試(shi)(shi)(shi)方法有平(ping)行往(wang)復式、過橋(qiao)式和旋轉摩(mo)擦(ca)三種。
通(tong)常(chang)是將摩(mo)(mo)擦(ca)用(yong)標準(zhun)(zhun)白(bai)(bai)(bai)色(se)(se)棉布固(gu)定在摩(mo)(mo)擦(ca)頭上(shang)，在一定壓力(li)作用(yong)下, 對染色(se)(se)織物按規定的(de)(de)摩(mo)(mo)擦(ca)方式(shi)，摩(mo)(mo)擦(ca)次數(shu)、摩(mo)(mo)擦(ca)動程(cheng)完成(cheng)測試操作。通(tong)常(chang)白(bai)(bai)(bai)色(se)(se)摩(mo)(mo)擦(ca)棉布分別采(cai)用(yong)干態(tai)和濕態(tai)兩種條件，摩(mo)(mo)擦(ca)布試樣(yang)干燥后在準(zhun)(zhun)光(guang)源(yuan)下用(yong)標準(zhun)(zhun)沾色(se)(se)灰色(se)(se)樣(yang)卡(ka)對摩(mo)(mo)擦(ca)白(bai)(bai)(bai)布的(de)(de)沾色(se)(se)程(cheng)度進行(xing)評定。
各(ge)個國(guo)家(jia)測(ce)試(shi)方法在(zai)摩(mo)擦動程、速度，摩(mo)擦頭壓力、尺寸，摩(mo)擦布含水(shui)量、加(jia)濕方式等(deng)各(ge)不相同(tong)，這些(xie)條(tiao)件的不同(tong)都(dou)對測(ce)試(shi)結果產生影響。
1、摩擦動程
平行(xing)往復(fu)式摩擦動程一般為(wei)(wei)（104±3）mm或者(zhe)（103±5）mm，基(ji)本一致；過橋式為(wei)(wei)日本摩擦牢度(du)標(biao)準，II型摩擦色牢度(du)儀(yi)，其往復(fu)動程為(wei)(wei)100mm；旋(xuan)轉摩擦是(shi)固(gu)定(ding)在樣品上方繞圓心(xin)旋(xuan)轉，接觸面僅為(wei)(wei)圓形(xing)摩擦頭面積。
2、摩擦速度和次數
往復(fu)式摩擦60次(ci)/min，即(ji)每(mei)秒1次(ci)，往復(fu)10次(ci)，共摩擦20s；
旋轉式摩擦(ca)1轉/秒，往復10圈，共摩擦(ca)20s；
過橋(qiao)式摩擦30次/min，即每2秒1次，往復(fu)100次，共摩擦200s。
日標摩(mo)(mo)擦(ca)次數(shu)最多(duo)，摩(mo)(mo)擦(ca)耗時最長(chang)，是(shi)往復(fu)式(shi)和(he)旋轉式(shi)摩(mo)(mo)擦(ca)的(de)10倍(bei)，因(yin)此(ci)其較長(chang)摩(mo)(mo)擦(ca)歷程 帶來的(de)是(shi)較為嚴格的(de)測(ce)試(shi)(shi)，同樣的(de)紡(fang)織品用此(ci)方法測(ce)試(shi)(shi)結果較差。
3、摩擦頭大小和壓力
（1）對往(wang)復式摩(mo)(mo)擦(ca)標(biao)(biao)準(zhun)來說，美標(biao)(biao)A ATCC 8—2013，澳標(biao)(biao)AS 2001.4.3—1995，加拿大標(biao)(biao)準(zhun)CAN/CGSB-4.2 NO.22—2004圓(yuan)柱形(xing)摩(mo)(mo)擦(ca)頭(tou)直(zhi)徑(jing)為(16±0.1)mm，面(mian)積(ji)203.5mm2，壓(ya)力為9N；國際標(biao)(biao)準(zhun)ISO 105-X12:2001和GB/ T 3920—2008，具有(you)兩種摩(mo)(mo)擦(ca)頭(tou)，一種是(shi)(shi)方形(xing)摩(mo)(mo)擦(ca)頭(tou)尺寸(cun)為19mm×25.4mm，面(mian)積(ji)482.6mm2，另(ling)一種是(shi)(shi)圓(yuan)柱形(xing)摩(mo)(mo)擦(ca)頭(tou)直(zhi)徑(jing)為(16±0.1)mm，面(mian)積(ji)203.5 mm2，壓(ya)力都是(shi)(shi)9N。
（2）過橋式摩擦標(biao)準(zhun)：日本標(biao)準(zhun)JIS L0849：2013 的摩擦頭較為特殊20×20mm方形，表面半徑為45mm的曲面。
（3）旋轉摩擦標準：國(guo)際標準ISO 105-X16:2001，美標AATCC 116—2013，中國(guo)國(guo)家(jia)標準GB/T 29865—2013，這些標準的摩擦頭也(ye)是(shi)圓柱形摩擦頭直徑（16±0.1）mm， 面積(ji)203.5mm2，但(dan)壓力(li)為11.1N。
4、取樣方向(xiang)
往(wang)復式摩(mo)擦(ca)(ca)標(biao)準(zhun)、過(guo)橋式摩(mo)擦(ca)(ca)標(biao)準(zhun)除美國AATCC標(biao)準(zhun)是30°斜向取樣(yang)外，均為經緯向分別取樣(yang)；旋轉摩(mo)擦(ca)(ca)標(biao)準(zhun)為小(xiao)面積(ji)固(gu)定原(yuan)點摩(mo)擦(ca)(ca)，可不必裁剪取樣(yang)。
5、含水率(lv)
美國AATCC標準中往復式摩(mo)擦和旋轉(zhuan)摩(mo)擦都是要(yao)求 濕摩(mo)擦布含水率為(wei)65%。
國(guo)際ISO標準(zhun)(zhun)，我國(guo)國(guo)家GB標準(zhun)(zhun)均要(yao)求(qiu)含水(shui)率在95%~100%，但如果(guo)該含水(shui)率嚴重影響評級時，可以采用(yong)(yong)其他(ta)含水(shui)率，例如常用(yong)(yong)的(de)含水(shui)率為（65±5）%。 加拿大CAN/CGSB標準(zhun)(zhun)、澳大利亞AS標準(zhun)(zhun)以及日本(ben)JIS過橋式摩擦(ca)標準(zhun)(zhun)要(yao)求(qiu)含水(shui)率為100%。
含(han)水(shui)率越(yue)多(duo)，濕(shi)摩擦(ca)布濕(shi)潤(run)程度越(yue)大(da)，而染料通常在濕(shi)潤(run)狀(zhuang)態(tai)下容易水(shui)解掉色(se)(se)，所以(yi)含(han)水(shui)率越(yue)大(da)，濕(shi)摩擦(ca)色(se)(se)牢度結果越(yue)低。
耐摩擦色(se)牢度影(ying)響因(yin)素(su)解析
01
— 織物表(biao)面形態的影響 —
由于未固著(zhu)染(ran)料(liao)是造(zao)(zao)成(cheng)(cheng)摩擦(ca)(ca)色(se)牢(lao)度差的(de)主要原因，在干(gan)(gan)態條件下，對于表面(mian)粗糙或(huo)(huo)磨絨、起(qi)(qi)毛(mao)織物(wu)，堅硬如(ru)麻類織物(wu)，牛(niu)仔面(mian)料(liao)和涂料(liao)印(yin)花織物(wu)，如(ru)果進(jin)行(xing)干(gan)(gan)摩擦(ca)(ca)極(ji)易(yi)將織物(wu)表面(mian)堆積的(de)染(ran)料(liao)、涂料(liao)或(huo)(huo)其他有(you)色(se)物(wu)質磨下來(lai)，甚至造(zao)(zao)成(cheng)(cheng)部分有(you)色(se)纖(xian)維斷裂并形成(cheng)(cheng)有(you)色(se)微粒，使(shi)(shi)耐(nai)干(gan)(gan)摩擦(ca)(ca)色(se)牢(lao)度進(jin)一步下降。對磨絨或(huo)(huo)起(qi)(qi)毛(mao)織物(wu)而(er)言，織物(wu)表面(mian)的(de)絨毛(mao)與摩擦(ca)(ca)布(bu)表面(mian)呈一定的(de)夾角，并不是平行(xing)的(de)，從而(er)使(shi)(shi)摩擦(ca)(ca)頭在做往復運動時的(de)摩擦(ca)(ca)阻力增大，使(shi)(shi)這類織物(wu)的(de)耐(nai)干(gan)(gan)摩擦(ca)(ca)色(se)牢(lao)度下降。
02
— 織物結(jie)構的影響 —
輕薄(bo)型的織物（通(tong)常都(dou)是合成纖維(wei)或絲綢(chou)類織物）的試(shi)樣表面，由于織物結構(gou)相對(dui)比較(jiao)疏松(song)，在(zai)進(jin)行干摩(mo)(mo)擦(ca)(ca)時，樣品在(zai)壓力和摩(mo)(mo)擦(ca)(ca)力的作用下會(hui)隨摩(mo)(mo)擦(ca)(ca)頭的運動而發生部分的滑移，從而使摩(mo)(mo)擦(ca)(ca)阻(zu)力增大，且摩(mo)(mo)擦(ca)(ca)效率提高。但在(zai)進(jin)行濕摩(mo)(mo)擦(ca)(ca)時，情況則(ze)與(yu)纖維(wei)素纖維(wei)完全不同。
由于(yu)纖維的吸濕(shi)性極低或水膨化效應不明顯，且(qie)水的存在(zai)起到了潤滑劑的作用，這使得此(ci)類織物(wu)的耐(nai)濕(shi)摩擦色牢度要(yao)明顯優于(yu)耐(nai)干摩擦色牢度。
因此，對某(mou)些特定的(de)(de)織(zhi)物(wu)，耐(nai)濕摩(mo)擦(ca)(ca)色(se)牢度優于耐(nai)干摩(mo)擦(ca)(ca)色(se)牢度的(de)(de)現象(xiang)并不(bu)鮮見。此時，所選用的(de)(de)染(ran)料(liao)品種、染(ran)料(liao)的(de)(de)性能、染(ran)色(se)和(he)后(hou)整理的(de)(de)工(gong)藝條(tiao)件等，雖然也會對耐(nai)摩(mo)擦(ca)(ca)色(se)牢度產生影響，但與(yu)織(zhi)物(wu)的(de)(de)組織(zhi)結構(gou)和(he)表面形態等物(wu)理因素相(xiang)比，就顯得不(bu)是(shi)非(fei)常(chang)重要了。
發生此(ci)類情(qing)況的(de)大多還是深色(se)的(de)產品，如黑、紅和(he)藏青等(deng)。當然，對燈(deng)芯(xin)絨、斜紋棉布(bu)和(he)涂料印花等(deng)織(zhi)物來說，在濕態條件下，由于其(qi)(qi)本身所采(cai)用的(de)染料和(he)印染工藝等(deng)原因，其(qi)(qi)耐濕摩擦色(se)牢度通常為2級(ji)，甚至更低，并(bing)不優于其(qi)(qi)耐干摩擦色(se)牢度。
03
— 活(huo)性(xing)染料(liao)化學結構的(de)影(ying)響 —
用活性(xing)染(ran)料染(ran)色的纖維素(su)纖維織物(wu)在進(jin)行耐濕摩(mo)擦色牢度(du)實驗(yan)時，引(yin)起(qi)顏(yan)色轉移的因素(su)主要(yao)有兩個：
（1）是(shi)水(shui)溶性的染料(liao)在摩擦(ca)時被轉移(yi)到(dao)了摩擦(ca)織物上，使原樣褪色(se)并(bing)使摩擦(ca)布沾(zhan)色(se)；
（2）二(er)是部分染色的(de)纖維在摩擦時發生斷裂，形成微小的(de)有色纖維顆(ke)粒(li)并被(bei)轉移到摩擦織物(wu)上，造成沾(zhan)色。
可(ke)能影響活性染料耐濕摩擦色(se)牢(lao)度的因素有：
（1）活性染料自身(shen)的(de)結構與特性；
（2）織物的性質(zhi)；
（3）前處理效果、布(bu)面破損(sun)及表(biao)面光(guang)潔度(du)等；
（4）染色(se)工藝及染色(se)后皂洗的效果；
（5）織物染色(se)后的固色(se)處理效果；
（6）染色織物(wu)后整理的影響(xiang)等(deng)。
研(yan)究表明(ming)，雖然不同化(hua)學結(jie)構的(de)(de)(de)活性染料與(yu)纖維(wei)素纖維(wei)形(xing)(xing)(xing)成的(de)(de)(de)共(gong)價(jia)鍵(jian)(jian)強(qiang)度、鍵(jian)(jian)的(de)(de)(de)穩定性和附(fu)著力存在一(yi)定的(de)(de)(de)差異，但對染色(se)(se)織(zhi)物的(de)(de)(de)耐濕摩擦色(se)(se)牢度的(de)(de)(de)影響(xiang)卻無明(ming)顯的(de)(de)(de)差異。染色(se)(se)織(zhi)物進(jin)行濕摩擦時，染料與(yu)纖維(wei)之間形(xing)(xing)(xing)成的(de)(de)(de)共(gong)價(jia)鍵(jian)(jian)并不會斷(duan)裂而產生(sheng)浮色(se)(se)。而發生(sheng)轉(zhuan)移(yi)的(de)(de)(de)染料通(tong)常是過(guo)飽(bao)和的(de)(de)(de)，未與(yu)纖維(wei)形(xing)(xing)(xing)成共(gong)價(jia)鍵(jian)(jian)的(de)(de)(de)，僅靠(kao)范德華(hua)力而產生(sheng)吸附(fu)作(zuo)用(yong)的(de)(de)(de)染料，即所(suo)謂的(de)(de)(de)浮色(se)(se)。
04
— 活性染料染色程度的(de)影響 —
活性染(ran)(ran)料染(ran)(ran)色(se)織(zhi)物(wu)(wu)的(de)耐濕(shi)摩(mo)擦色(se)牢度與染(ran)(ran)色(se)的(de)深度緊(jin)密關(guan)(guan)聯，即在進行濕(shi)摩(mo)擦時，顏色(se)的(de)轉移量(liang)與染(ran)(ran)色(se)深度近(jin)乎成良(liang)好的(de)線性關(guan)(guan)系(xi)。過量(liang)的(de)染(ran)(ran)料并不能(neng)(neng)與纖(xian)維結合，而只(zhi)能(neng)(neng)在織(zhi)物(wu)(wu)表(biao)面堆積而形成浮色(se)，嚴重(zhong)影響織(zhi)物(wu)(wu)的(de)耐濕(shi)摩(mo)擦色(se)牢度。
未經特殊處理(li)(li)的(de)(de)棉纖(xian)(xian)維(wei)在濕(shi)(shi)態條件下(xia)會發生膨潤，摩擦力增大(da)，纖(xian)(xian)維(wei)強力下(xia)降，這些都為有(you)色纖(xian)(xian)維(wei)的(de)(de)斷裂、脫落和顏色的(de)(de)轉移(yi)創造了良(liang)好的(de)(de)條件。因此(ci)，在染色前對纖(xian)(xian)維(wei)素(su)纖(xian)(xian)維(wei)進行適當的(de)(de)前處理(li)(li)，如(ru)絲光、燒毛、纖(xian)(xian)維(wei)素(su)酶光潔(jie)處理(li)(li)、煮練、漂白(bai)、洗滌(di)、烘干，可以提(ti)高(gao)織(zhi)物表面的(de)(de)光潔(jie)度和毛效(xiao)、降低(di)摩擦阻力、減少浮(fu)色，從(cong)而有(you)效(xiao)改(gai)善織(zhi)物的(de)(de)耐濕(shi)(shi)摩擦色牢度。
05
— 柔軟劑的影響 —
通(tong)過柔(rou)軟(ruan)整理提(ti)高活(huo)性染(ran)(ran)(ran)料印(yin)花色牢(lao)(lao)度(du)。柔(rou)軟(ruan)劑(ji)具有(you)潤滑作用，可(ke)降(jiang)低摩(mo)擦(ca)(ca)系數(shu)，從而防止(zhi)染(ran)(ran)(ran)料脫落(luo)。陽離子型柔(rou)軟(ruan)劑(ji)還可(ke)和陰離子型染(ran)(ran)(ran)料形成色淀(dian)，染(ran)(ran)(ran)料不易脫落(luo)。同時，色淀(dian)使染(ran)(ran)(ran)料溶解度(du)下(xia)降(jiang)，可(ke)改善(shan)濕(shi)摩(mo)擦(ca)(ca)牢(lao)(lao)度(du)。但具有(you)親(qin)水性基團的(de)柔(rou)軟(ruan)劑(ji)不利(li)于濕(shi)摩(mo)擦(ca)(ca)牢(lao)(lao)度(du)的(de)提(ti)高。
在生產實踐(jian)過(guo)程中，可(ke)以(yi)通過(guo)使用固色劑來封閉(bi)染料(liao)的(de)水溶性(xing)基團(tuan)，控制成品色布的(de)布面pH值，去(qu)除浮色，提(ti)高織(zhi)物(wu)的(de)平滑(hua)程度(du)，從(cong)而提(ti)高織(zhi)物(wu)的(de)耐(nai)濕(shi)摩擦牢(lao)度(du)。得當的(de)前(qian)段預烘(hong)可(ke)以(yi)避免染料(liao)“泳移”。需要注意的(de)因素有堿劑用量(liang)、汽蒸時(shi)間、水洗的(de)方(fang)式、充分的(de)皂洗等，前(qian)兩者與(yu)染料(liao)的(de)水解程度(du)緊密相關，后兩者與(yu)染品浮色直接(jie)有關。
染色(se)(se)(se)后的織(zhi)物特別是長車軋染，要經過充(chong)分的水(shui)洗、皂洗等(deng)過程，去除纖(xian)維表面浮色(se)(se)(se)和未反應(ying)及水(shui)解的染料，以(yi)免影響色(se)(se)(se)牢(lao)度，如不注重染色(se)(se)(se)的后處理，將會造成很差的色(se)(se)(se)牢(lao)度，同時色(se)(se)(se)光也會變得(de)萎(wei)暗。
在上述的(de)(de)影(ying)響織物(wu)摩擦色牢度的(de)(de)因素(su)中，各(ge)因素(su)的(de)(de)作(zuo)用(yong)原理相差很大，影(ying)響程度也各(ge)不相同。色牢度問題看似簡單，但所涉及(ji)的(de)(de)因素(su)卻相當復雜。
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