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九種耐摩擦色牢度測試標準和影響因素
時間：2020-06-25 08:32
摩擦(ca)色牢(lao)度(du)(du)是紡織品內在質量指標諸多(duo)色牢(lao)度(du)(du)測試的(de)一項基(ji)礎色牢(lao)度(du)(du)測試。各個(ge)國(guo)家的(de)測試標準原理相(xiang)同(tong)(tong)，但細節不同(tong)(tong)，本文就國(guo)際、美國(guo)、澳(ao)洲、加拿大、日本、 中(zhong)國(guo)等不同(tong)(tong)國(guo)家的(de)摩擦(ca)測試方法進行(xing)了對比和分析。
紡織品摩擦色牢度測試方(fang)法
本(ben)文介(jie)紹的不(bu)同組織、不(bu)同國(guo)家的摩擦色牢度標準方法(fa)共有(you)9種(zhong)：
ISO 105— X12:2016《紡織品(pin) 色(se)牢度試驗 第X12部分：耐摩擦(ca)色(se)牢度》
CAN/CGSB 4.2 No.22—2004《紡織品(pin)試驗方(fang)法(fa) 耐摩擦(ca)色牢度》
GB/T 3920—2008《紡織品 色牢度試 驗 耐(nai)摩(mo)擦色牢度》
AS 2001.4.3—1995(R2016)《紡織品試驗方(fang)法(fa) 第4.3部分:耐摩擦色牢(lao)度的(de)測(ce)定》
AATCC 8—2016《耐摩(mo)擦色牢度:摩(mo)擦測試儀法》
JIS L0849:2013《耐摩擦(ca)色牢度試驗方法》
ISO 105-X16：2016《紡 織品 色(se)牢(lao)度試驗 第X16部分：摩擦色(se)牢(lao)度-小(xiao)面積》、
AATCC 116—2013《耐摩擦色(se)牢(lao)度(du):旋轉垂(chui)直摩擦牢(lao)度(du)儀法》、
GB/T 29865—2013《紡織(zhi)品 色牢度(du)試(shi)驗 耐摩擦色牢度(du) 小面積(ji)法(fa)》。
測(ce)試條(tiao)件的區別
摩(mo)擦色牢(lao)度測(ce)試(shi)是在(zai)摩(mo)擦色牢(lao)度測(ce)試(shi)儀上(shang)進行的。從摩(mo)擦方式上(shang)分(fen)，摩(mo)擦測(ce)試(shi)方法有(you)平行往(wang)復式、過橋式和旋(xuan)轉摩(mo)擦三種(zhong)。
通(tong)常(chang)是將(jiang)摩擦(ca)用(yong)標準(zhun)(zhun)白(bai)色(se)棉(mian)布(bu)固定(ding)在(zai)(zai)摩擦(ca)頭上，在(zai)(zai)一定(ding)壓力作用(yong)下(xia), 對染色(se)織物按規定(ding)的摩擦(ca)方式，摩擦(ca)次數、摩擦(ca)動程(cheng)(cheng)完成測試操作。通(tong)常(chang)白(bai)色(se)摩擦(ca)棉(mian)布(bu)分別(bie)采用(yong)干態(tai)和濕態(tai)兩種條(tiao)件，摩擦(ca)布(bu)試樣干燥(zao)后(hou)在(zai)(zai)準(zhun)(zhun)光(guang)源(yuan)下(xia)用(yong)標準(zhun)(zhun)沾(zhan)色(se)灰色(se)樣卡對摩擦(ca)白(bai)布(bu)的沾(zhan)色(se)程(cheng)(cheng)度進行評定(ding)。
各個國家(jia)測試方法在摩擦(ca)動程、速度(du)，摩擦(ca)頭壓力(li)、尺寸，摩擦(ca)布含水量、加濕方式等各不(bu)相(xiang)同(tong)，這些(xie)條件的不(bu)同(tong)都(dou)對(dui)測試結果產生影響。
1、摩擦動程
平行往復式摩(mo)(mo)擦(ca)動程一般為（104±3）mm或者（103±5）mm，基本(ben)一致(zhi)；過橋式為日本(ben)摩(mo)(mo)擦(ca)牢(lao)度標(biao)準，II型摩(mo)(mo)擦(ca)色牢(lao)度儀，其往復動程為100mm；旋轉(zhuan)摩(mo)(mo)擦(ca)是固定在樣品(pin)上方繞圓(yuan)心旋轉(zhuan)，接(jie)觸面僅為圓(yuan)形摩(mo)(mo)擦(ca)頭(tou)面積。
2、摩擦速(su)度和次數(shu)
往復(fu)式摩(mo)擦60次/min，即每秒1次，往復(fu)10次，共(gong)摩(mo)擦20s；
旋轉(zhuan)式(shi)摩擦(ca)1轉(zhuan)/秒，往(wang)復10圈，共摩擦(ca)20s；
過橋式摩擦30次(ci)/min，即每2秒1次(ci)，往復100次(ci)，共摩擦200s。
日標摩擦(ca)次數最多，摩擦(ca)耗時最長，是往(wang)復式和(he)旋(xuan)轉式摩擦(ca)的10倍，因此其較長摩擦(ca)歷(li)程 帶(dai)來(lai)的是較為嚴格(ge)的測試，同樣的紡織品(pin)用此方法(fa)測試結(jie)果較差。
3、摩擦頭大小和壓力
（1）對往(wang)復(fu)式(shi)摩擦(ca)(ca)標(biao)(biao)準(zhun)(zhun)來說，美標(biao)(biao)A ATCC 8—2013，澳標(biao)(biao)AS 2001.4.3—1995，加拿大(da)標(biao)(biao)準(zhun)(zhun)CAN/CGSB-4.2 NO.22—2004圓(yuan)柱(zhu)形(xing)摩擦(ca)(ca)頭(tou)直徑(jing)(jing)為(wei)(wei)(16±0.1)mm，面積(ji)203.5mm2，壓力為(wei)(wei)9N；國際標(biao)(biao)準(zhun)(zhun)ISO 105-X12:2001和GB/ T 3920—2008，具有(you)兩種(zhong)摩擦(ca)(ca)頭(tou)，一(yi)種(zhong)是(shi)(shi)方形(xing)摩擦(ca)(ca)頭(tou)尺(chi)寸為(wei)(wei)19mm×25.4mm，面積(ji)482.6mm2，另一(yi)種(zhong)是(shi)(shi)圓(yuan)柱(zhu)形(xing)摩擦(ca)(ca)頭(tou)直徑(jing)(jing)為(wei)(wei)(16±0.1)mm，面積(ji)203.5 mm2，壓力都是(shi)(shi)9N。
（2）過橋式摩擦標(biao)(biao)準：日本(ben)標(biao)(biao)準JIS L0849：2013 的摩擦頭較為特殊20×20mm方(fang)形(xing)，表(biao)面(mian)(mian)半徑為45mm的曲面(mian)(mian)。
（3）旋(xuan)轉(zhuan)摩(mo)擦(ca)標準：國際標準ISO 105-X16:2001，美(mei)標AATCC 116—2013，中國國家(jia)標準GB/T 29865—2013，這(zhe)些標準的(de)摩(mo)擦(ca)頭也是(shi)圓柱形摩(mo)擦(ca)頭直(zhi)徑(jing)（16±0.1）mm， 面積(ji)203.5mm2，但壓力為11.1N。
4、取樣(yang)方向
往復(fu)式摩(mo)擦(ca)(ca)標(biao)準(zhun)(zhun)、過橋式摩(mo)擦(ca)(ca)標(biao)準(zhun)(zhun)除美國(guo)AATCC標(biao)準(zhun)(zhun)是(shi)30°斜向(xiang)取樣(yang)外，均為經(jing)緯向(xiang)分別取樣(yang)；旋轉摩(mo)擦(ca)(ca)標(biao)準(zhun)(zhun)為小(xiao)面(mian)積固(gu)定(ding)原點摩(mo)擦(ca)(ca)，可不必裁剪取樣(yang)。
5、含水(shui)率
美國AATCC標準(zhun)中往(wang)復式摩(mo)擦(ca)(ca)和旋轉摩(mo)擦(ca)(ca)都是要(yao)求(qiu) 濕摩(mo)擦(ca)(ca)布含水率為65%。
國際ISO標(biao)準，我國國家GB標(biao)準均要求含(han)(han)水(shui)率(lv)在95%~100%，但如(ru)果該含(han)(han)水(shui)率(lv)嚴重影響評級(ji)時，可以采用其他含(han)(han)水(shui)率(lv)，例(li)如(ru)常用的含(han)(han)水(shui)率(lv)為（65±5）%。 加拿大CAN/CGSB標(biao)準、澳(ao)大利亞(ya)AS標(biao)準以及日(ri)本JIS過(guo)橋式(shi)摩擦標(biao)準要求含(han)(han)水(shui)率(lv)為100%。
含水(shui)率越(yue)多，濕摩擦布濕潤程度越(yue)大，而(er)染(ran)料通常在濕潤狀態(tai)下容易水(shui)解(jie)掉色，所以含水(shui)率越(yue)大，濕摩擦色牢度結果越(yue)低。
耐摩擦(ca)色牢度(du)影響因素(su)解析(xi)
01
— 織物表面(mian)形態的影響 —
由于未(wei)固著染料(liao)是造(zao)成摩擦(ca)色(se)牢度差的(de)(de)主要原因，在(zai)干(gan)態條件(jian)下，對于表(biao)面粗糙或(huo)磨(mo)絨(rong)(rong)、起毛織(zhi)(zhi)物(wu)(wu)，堅硬如麻類(lei)織(zhi)(zhi)物(wu)(wu)，牛仔面料(liao)和涂(tu)料(liao)印花織(zhi)(zhi)物(wu)(wu)，如果進(jin)行(xing)干(gan)摩擦(ca)極易將(jiang)織(zhi)(zhi)物(wu)(wu)表(biao)面堆積(ji)的(de)(de)染料(liao)、涂(tu)料(liao)或(huo)其他有色(se)物(wu)(wu)質磨(mo)下來，甚(shen)至造(zao)成部(bu)分有色(se)纖(xian)維斷裂(lie)并形成有色(se)微粒，使耐干(gan)摩擦(ca)色(se)牢度進(jin)一(yi)步下降。對磨(mo)絨(rong)(rong)或(huo)起毛織(zhi)(zhi)物(wu)(wu)而言(yan)，織(zhi)(zhi)物(wu)(wu)表(biao)面的(de)(de)絨(rong)(rong)毛與摩擦(ca)布表(biao)面呈(cheng)一(yi)定的(de)(de)夾角(jiao)，并不是平行(xing)的(de)(de)，從(cong)而使摩擦(ca)頭在(zai)做往復運(yun)動時的(de)(de)摩擦(ca)阻力增大，使這類(lei)織(zhi)(zhi)物(wu)(wu)的(de)(de)耐干(gan)摩擦(ca)色(se)牢度下降。
02
— 織物結構(gou)的影響 —
輕薄型的織(zhi)物(wu)（通常都是合成纖(xian)維(wei)或絲(si)綢類織(zhi)物(wu)）的試樣(yang)表面，由(you)于織(zhi)物(wu)結構相對比較疏松(song)，在(zai)進(jin)行干摩擦(ca)時，樣(yang)品在(zai)壓力和摩擦(ca)力的作(zuo)用下(xia)會隨摩擦(ca)頭(tou)的運動而發生部分的滑移，從而使(shi)摩擦(ca)阻力增大，且摩擦(ca)效率提高。但在(zai)進(jin)行濕摩擦(ca)時，情況則與纖(xian)維(wei)素纖(xian)維(wei)完全不(bu)同(tong)。
由(you)于(yu)纖維的吸濕性(xing)極低或水(shui)(shui)膨化效應(ying)不明(ming)顯，且水(shui)(shui)的存在起到了潤滑劑的作(zuo)用，這使得此類(lei)織物(wu)的耐濕摩擦(ca)色牢度要(yao)明(ming)顯優(you)于(yu)耐干摩擦(ca)色牢度。
因此(ci)，對某些特定的織(zhi)物，耐(nai)濕摩(mo)(mo)擦(ca)色牢度(du)優于耐(nai)干摩(mo)(mo)擦(ca)色牢度(du)的現象并不(bu)鮮見。此(ci)時，所(suo)選用的染(ran)料品種、染(ran)料的性能、染(ran)色和后整(zheng)理的工藝條件等，雖然(ran)也會對耐(nai)摩(mo)(mo)擦(ca)色牢度(du)產生影(ying)響(xiang)，但(dan)與織(zhi)物的組織(zhi)結構和表面形態等物理因素(su)相比，就顯得不(bu)是非常(chang)重要了。
發生此類情況(kuang)的大(da)多還(huan)是深(shen)色的產(chan)品，如黑、紅和(he)藏青等(deng)。當然，對燈芯絨(rong)、斜紋棉布和(he)涂料印(yin)(yin)花等(deng)織物(wu)來說，在濕態條件(jian)下(xia)，由于(yu)其(qi)(qi)本身所采用的染料和(he)印(yin)(yin)染工藝等(deng)原因，其(qi)(qi)耐濕摩(mo)擦(ca)色牢(lao)度通常為2級，甚至更低，并不優于(yu)其(qi)(qi)耐干摩(mo)擦(ca)色牢(lao)度。
03
— 活性染料化學(xue)結構的影響 —
用(yong)活性染料染色(se)的(de)纖維(wei)素纖維(wei)織物在進行(xing)耐濕(shi)摩(mo)擦(ca)色(se)牢(lao)度實(shi)驗時(shi)，引起顏色(se)轉移的(de)因素主要有兩個：
（1）是水溶性的染料在摩擦(ca)時(shi)被轉移(yi)到(dao)了摩擦(ca)織(zhi)物上，使(shi)原樣褪色并使(shi)摩擦(ca)布(bu)沾(zhan)色；
（2）二是部分染色的(de)纖維(wei)在摩(mo)(mo)擦時發生斷裂，形成(cheng)微小(xiao)的(de)有色纖維(wei)顆粒并被(bei)轉(zhuan)移到(dao)摩(mo)(mo)擦織物(wu)上(shang)，造成(cheng)沾色。
可能影(ying)響(xiang)活(huo)性(xing)染料耐濕摩(mo)擦色牢(lao)度的因(yin)素(su)有：
（1）活性染料自身的結構與特性；
（2）織物(wu)的性質；
（3）前處理效果、布面(mian)破損及表面(mian)光潔度(du)等；
（4）染色工藝及染色后皂洗的(de)效果；
（5）織物染(ran)色后的(de)固色處(chu)理效果；
（6）染色織(zhi)物后整(zheng)理的影響等。
研究表明，雖然(ran)不同化學結構的(de)活性染(ran)(ran)料與纖維(wei)素(su)纖維(wei)形(xing)(xing)成(cheng)的(de)共價(jia)鍵強度、鍵的(de)穩定(ding)性和(he)(he)附(fu)(fu)著力存在(zai)一(yi)定(ding)的(de)差異，但對染(ran)(ran)色(se)織物的(de)耐濕(shi)摩擦色(se)牢度的(de)影響卻無明顯的(de)差異。染(ran)(ran)色(se)織物進行濕(shi)摩擦時(shi)，染(ran)(ran)料與纖維(wei)之間(jian)形(xing)(xing)成(cheng)的(de)共價(jia)鍵并不會斷裂而產生(sheng)浮(fu)色(se)。而發生(sheng)轉移的(de)染(ran)(ran)料通常是(shi)過飽和(he)(he)的(de)，未(wei)與纖維(wei)形(xing)(xing)成(cheng)共價(jia)鍵的(de)，僅靠范德華力而產生(sheng)吸附(fu)(fu)作用的(de)染(ran)(ran)料，即所謂的(de)浮(fu)色(se)。
04
— 活性染(ran)料(liao)染(ran)色程度的影(ying)響 —
活性(xing)(xing)染(ran)料染(ran)色(se)織(zhi)物的(de)(de)耐(nai)濕摩擦(ca)色(se)牢(lao)度與(yu)(yu)染(ran)色(se)的(de)(de)深度緊(jin)密關聯，即在進行濕摩擦(ca)時，顏(yan)色(se)的(de)(de)轉移量與(yu)(yu)染(ran)色(se)深度近乎(hu)成良好的(de)(de)線性(xing)(xing)關系。過(guo)量的(de)(de)染(ran)料并不(bu)能與(yu)(yu)纖維結合，而只能在織(zhi)物表面堆積而形成浮色(se)，嚴(yan)重影響織(zhi)物的(de)(de)耐(nai)濕摩擦(ca)色(se)牢(lao)度。
未(wei)經特殊處理(li)的(de)(de)(de)棉纖(xian)維(wei)(wei)在濕(shi)態條件下會發生膨(peng)潤，摩擦力(li)增大(da)，纖(xian)維(wei)(wei)強力(li)下降，這些都為有色(se)纖(xian)維(wei)(wei)的(de)(de)(de)斷裂(lie)、脫落和顏色(se)的(de)(de)(de)轉移創造了(le)良(liang)好的(de)(de)(de)條件。因(yin)此，在染色(se)前對纖(xian)維(wei)(wei)素(su)纖(xian)維(wei)(wei)進(jin)行(xing)適當(dang)的(de)(de)(de)前處理(li)，如絲光、燒毛(mao)、纖(xian)維(wei)(wei)素(su)酶光潔處理(li)、煮練、漂白、洗滌、烘干，可以提高(gao)織(zhi)物(wu)表面(mian)的(de)(de)(de)光潔度(du)和毛(mao)效、降低摩擦阻(zu)力(li)、減少浮色(se)，從而有效改善織(zhi)物(wu)的(de)(de)(de)耐(nai)濕(shi)摩擦色(se)牢度(du)。
05
— 柔軟劑的(de)影響 —
通過柔軟(ruan)(ruan)整理提高(gao)活性(xing)染(ran)(ran)料(liao)(liao)(liao)印(yin)花色牢(lao)度。柔軟(ruan)(ruan)劑(ji)具有潤滑作(zuo)用，可(ke)降低摩(mo)擦(ca)系數，從(cong)而防(fang)止染(ran)(ran)料(liao)(liao)(liao)脫(tuo)落。陽(yang)離子型柔軟(ruan)(ruan)劑(ji)還可(ke)和(he)陰離子型染(ran)(ran)料(liao)(liao)(liao)形成色淀，染(ran)(ran)料(liao)(liao)(liao)不(bu)易脫(tuo)落。同時，色淀使(shi)染(ran)(ran)料(liao)(liao)(liao)溶解度下降，可(ke)改善濕摩(mo)擦(ca)牢(lao)度。但具有親(qin)水性(xing)基團的柔軟(ruan)(ruan)劑(ji)不(bu)利于(yu)濕摩(mo)擦(ca)牢(lao)度的提高(gao)。
在生(sheng)產實踐(jian)過(guo)(guo)程中，可以(yi)通過(guo)(guo)使(shi)用固色(se)劑來封閉染料的水溶性基團，控(kong)制成品色(se)布的布面pH值，去(qu)除浮色(se)，提(ti)高(gao)織物的平滑程度，從(cong)而提(ti)高(gao)織物的耐濕摩擦牢度。得當的前(qian)段(duan)預烘可以(yi)避免(mian)染料“泳移(yi)”。需要注(zhu)意的因素有堿劑用量、汽(qi)蒸時間(jian)、水洗的方式、充(chong)分的皂洗等(deng)，前(qian)兩(liang)者與(yu)染料的水解程度緊密相關，后兩(liang)者與(yu)染品浮色(se)直接(jie)有關。
染色(se)后的織物特別是長車(che)軋染，要經過(guo)充分(fen)的水洗、皂洗等過(guo)程，去(qu)除(chu)纖維(wei)表面浮(fu)色(se)和(he)未(wei)反應(ying)及水解的染料，以免影響(xiang)色(se)牢度，如不(bu)注重染色(se)的后處理(li)，將會(hui)造成(cheng)很差的色(se)牢度，同時(shi)色(se)光也會(hui)變得萎暗。
在(zai)上述的(de)影響(xiang)織物摩擦色牢(lao)度的(de)因(yin)(yin)素(su)(su)中，各(ge)因(yin)(yin)素(su)(su)的(de)作用(yong)原理相差很大，影響(xiang)程(cheng)度也(ye)各(ge)不(bu)相同。色牢(lao)度問題看似簡單，但(dan)所涉及的(de)因(yin)(yin)素(su)(su)卻相當(dang)復雜。
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