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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(se)牢(lao)度是紡織品內在質量指標諸(zhu)多色(se)牢(lao)度測試(shi)的一項(xiang)基礎色(se)牢(lao)度測試(shi)。各個國(guo)(guo)家的測試(shi)標準原(yuan)理相同(tong)(tong)，但細節(jie)不(bu)同(tong)(tong)，本文(wen)就國(guo)(guo)際、美國(guo)(guo)、澳洲、加拿大、日本、 中國(guo)(guo)等不(bu)同(tong)(tong)國(guo)(guo)家的摩擦(ca)測試(shi)方法進行了(le)對比和分析。
紡織品摩(mo)擦色牢(lao)度測試方法
本(ben)文介紹的(de)不同組織、不同國家的(de)摩(mo)擦色牢(lao)度標準(zhun)方(fang)法共有9種：
ISO 105— X12:2016《紡織品 色(se)牢度試(shi)驗(yan) 第X12部分：耐摩擦色(se)牢度》
CAN/CGSB 4.2 No.22—2004《紡(fang)織品(pin)試驗(yan)方法 耐(nai)摩擦色牢度》
GB/T 3920—2008《紡(fang)織品(pin) 色牢(lao)度試 驗 耐摩擦色牢(lao)度》
AS 2001.4.3—1995(R2016)《紡織品試(shi)驗方法(fa) 第4.3部(bu)分:耐摩擦色牢度的測定》
AATCC 8—2016《耐摩擦(ca)色(se)牢度:摩擦(ca)測試(shi)儀(yi)法》
JIS L0849:2013《耐摩擦色牢度試驗方法》
ISO 105-X16：2016《紡 織品 色(se)牢度試驗(yan) 第(di)X16部(bu)分：摩擦色(se)牢度-小面積》、
AATCC 116—2013《耐摩擦色牢度:旋轉垂(chui)直摩擦牢度儀法》、
GB/T 29865—2013《紡織品 色牢(lao)度試驗 耐摩擦色牢(lao)度 小(xiao)面積法》。
測試條(tiao)件的區別
摩(mo)擦(ca)(ca)色牢度(du)測試(shi)(shi)是在(zai)摩(mo)擦(ca)(ca)色牢度(du)測試(shi)(shi)儀上進行(xing)的。從摩(mo)擦(ca)(ca)方(fang)式上分(fen)，摩(mo)擦(ca)(ca)測試(shi)(shi)方(fang)法有平(ping)行(xing)往復式、過橋式和旋(xuan)轉摩(mo)擦(ca)(ca)三種。
通(tong)常是將摩(mo)(mo)擦(ca)(ca)用(yong)標準(zhun)(zhun)白色(se)棉(mian)布(bu)固定(ding)(ding)在(zai)摩(mo)(mo)擦(ca)(ca)頭上，在(zai)一定(ding)(ding)壓力作用(yong)下(xia), 對染色(se)織物按規定(ding)(ding)的摩(mo)(mo)擦(ca)(ca)方式，摩(mo)(mo)擦(ca)(ca)次數、摩(mo)(mo)擦(ca)(ca)動程(cheng)完(wan)成測試操(cao)作。通(tong)常白色(se)摩(mo)(mo)擦(ca)(ca)棉(mian)布(bu)分別采用(yong)干態和濕態兩種條件，摩(mo)(mo)擦(ca)(ca)布(bu)試樣干燥(zao)后在(zai)準(zhun)(zhun)光源下(xia)用(yong)標準(zhun)(zhun)沾色(se)灰色(se)樣卡對摩(mo)(mo)擦(ca)(ca)白布(bu)的沾色(se)程(cheng)度進(jin)行評定(ding)(ding)。
各(ge)個國家測試(shi)方(fang)法在摩(mo)擦(ca)動程、速度，摩(mo)擦(ca)頭壓力、尺(chi)寸，摩(mo)擦(ca)布含水量、加濕方(fang)式等各(ge)不相同，這(zhe)些條件(jian)的不同都對(dui)測試(shi)結果產生(sheng)影(ying)響(xiang)。
1、摩擦(ca)動程
平行往復式(shi)(shi)摩擦(ca)(ca)動程(cheng)一(yi)(yi)般為(wei)（104±3）mm或者（103±5）mm，基本(ben)一(yi)(yi)致；過橋式(shi)(shi)為(wei)日(ri)本(ben)摩擦(ca)(ca)牢度(du)標準，II型摩擦(ca)(ca)色牢度(du)儀(yi)，其往復動程(cheng)為(wei)100mm；旋轉摩擦(ca)(ca)是(shi)固(gu)定在樣(yang)品上方(fang)繞圓(yuan)心旋轉，接觸面(mian)(mian)僅為(wei)圓(yuan)形摩擦(ca)(ca)頭面(mian)(mian)積。
2、摩擦速度和次數
往(wang)復式摩擦60次/min，即每秒(miao)1次，往(wang)復10次，共摩擦20s；
旋轉式摩(mo)擦1轉/秒，往復10圈，共摩(mo)擦20s；
過(guo)橋式摩(mo)擦(ca)(ca)30次/min，即(ji)每2秒1次，往復100次，共摩(mo)擦(ca)(ca)200s。
日標摩擦次數(shu)最多，摩擦耗時最長(chang)，是(shi)往(wang)復式(shi)和(he)旋轉式(shi)摩擦的(de)(de)10倍(bei)，因此其較長(chang)摩擦歷程(cheng) 帶(dai)來的(de)(de)是(shi)較為嚴格的(de)(de)測試，同(tong)樣的(de)(de)紡織品用此方法測試結果較差。
3、摩擦頭大小和壓力
（1）對往復式(shi)摩擦標(biao)準(zhun)來(lai)說，美(mei)標(biao)A ATCC 8—2013，澳標(biao)AS 2001.4.3—1995，加拿大(da)標(biao)準(zhun)CAN/CGSB-4.2 NO.22—2004圓柱(zhu)形(xing)摩擦頭(tou)(tou)直徑(jing)為(16±0.1)mm，面積203.5mm2，壓力(li)為9N；國際(ji)標(biao)準(zhun)ISO 105-X12:2001和(he)GB/ T 3920—2008，具有(you)兩(liang)種(zhong)摩擦頭(tou)(tou)，一(yi)種(zhong)是方形(xing)摩擦頭(tou)(tou)尺寸為19mm×25.4mm，面積482.6mm2，另一(yi)種(zhong)是圓柱(zhu)形(xing)摩擦頭(tou)(tou)直徑(jing)為(16±0.1)mm，面積203.5 mm2，壓力(li)都(dou)是9N。
（2）過橋式摩(mo)擦(ca)標(biao)準(zhun)：日本標(biao)準(zhun)JIS L0849：2013 的摩(mo)擦(ca)頭(tou)較為特(te)殊20×20mm方(fang)形，表面(mian)半徑為45mm的曲面(mian)。
（3）旋轉摩(mo)(mo)擦(ca)(ca)標(biao)準(zhun)(zhun)：國(guo)際(ji)標(biao)準(zhun)(zhun)ISO 105-X16:2001，美標(biao)AATCC 116—2013，中國(guo)國(guo)家標(biao)準(zhun)(zhun)GB/T 29865—2013，這些標(biao)準(zhun)(zhun)的摩(mo)(mo)擦(ca)(ca)頭也是圓柱形摩(mo)(mo)擦(ca)(ca)頭直(zhi)徑（16±0.1）mm， 面積203.5mm2，但壓力為11.1N。
4、取樣(yang)方向
往(wang)復式摩(mo)(mo)擦(ca)標(biao)(biao)準、過橋式摩(mo)(mo)擦(ca)標(biao)(biao)準除(chu)美國AATCC標(biao)(biao)準是30°斜向(xiang)取樣外，均為(wei)(wei)經緯向(xiang)分別取樣；旋轉摩(mo)(mo)擦(ca)標(biao)(biao)準為(wei)(wei)小面(mian)積固(gu)定原(yuan)點(dian)摩(mo)(mo)擦(ca)，可不必裁剪取樣。
5、含水率
美(mei)國(guo)AATCC標準中往復式摩擦和(he)旋轉(zhuan)摩擦都是要(yao)求 濕摩擦布(bu)含水率為65%。
國(guo)際ISO標(biao)準(zhun)(zhun)，我國(guo)國(guo)家(jia)GB標(biao)準(zhun)(zhun)均要(yao)求含(han)(han)水率(lv)在95%~100%，但如(ru)果該(gai)含(han)(han)水率(lv)嚴重影響(xiang)評級(ji)時，可以(yi)采用(yong)其他含(han)(han)水率(lv)，例(li)如(ru)常用(yong)的含(han)(han)水率(lv)為（65±5）%。 加拿大(da)CAN/CGSB標(biao)準(zhun)(zhun)、澳大(da)利亞AS標(biao)準(zhun)(zhun)以(yi)及(ji)日本JIS過橋式摩擦(ca)標(biao)準(zhun)(zhun)要(yao)求含(han)(han)水率(lv)為100%。
含水率越(yue)多(duo)，濕摩擦布濕潤(run)程(cheng)度越(yue)大(da)，而染料(liao)通常在濕潤(run)狀態下容易(yi)水解掉色(se)，所(suo)以(yi)含水率越(yue)大(da)，濕摩擦色(se)牢度結果越(yue)低。
耐摩擦色牢度影響因(yin)素解析
01
— 織物表面形態的影響(xiang) —
由于(yu)未固(gu)著染料是造(zao)成摩(mo)(mo)擦(ca)(ca)色(se)牢(lao)度差的(de)主要原因(yin)，在干(gan)態條(tiao)件(jian)下(xia)，對于(yu)表(biao)面(mian)粗糙(cao)或磨絨、起(qi)毛織(zhi)物(wu)(wu)，堅(jian)硬如(ru)(ru)麻類織(zhi)物(wu)(wu)，牛仔面(mian)料和涂(tu)料印花織(zhi)物(wu)(wu)，如(ru)(ru)果進(jin)行干(gan)摩(mo)(mo)擦(ca)(ca)極(ji)易將(jiang)織(zhi)物(wu)(wu)表(biao)面(mian)堆積的(de)染料、涂(tu)料或其他有(you)色(se)物(wu)(wu)質磨下(xia)來，甚至(zhi)造(zao)成部(bu)分有(you)色(se)纖(xian)維斷裂并(bing)形成有(you)色(se)微粒，使(shi)耐干(gan)摩(mo)(mo)擦(ca)(ca)色(se)牢(lao)度進(jin)一步下(xia)降。對磨絨或起(qi)毛織(zhi)物(wu)(wu)而言，織(zhi)物(wu)(wu)表(biao)面(mian)的(de)絨毛與摩(mo)(mo)擦(ca)(ca)布表(biao)面(mian)呈一定的(de)夾角，并(bing)不(bu)是平行的(de)，從而使(shi)摩(mo)(mo)擦(ca)(ca)頭在做往復運動時的(de)摩(mo)(mo)擦(ca)(ca)阻力(li)增大，使(shi)這類織(zhi)物(wu)(wu)的(de)耐干(gan)摩(mo)(mo)擦(ca)(ca)色(se)牢(lao)度下(xia)降。
02
— 織物結構的(de)影(ying)響 —
輕薄型的(de)織物（通(tong)常都是(shi)合成纖維或絲綢類織物）的(de)試樣表面，由于織物結構相對比較(jiao)疏松，在(zai)(zai)進(jin)行干摩擦(ca)(ca)時，樣品在(zai)(zai)壓力和(he)摩擦(ca)(ca)力的(de)作用下會(hui)隨摩擦(ca)(ca)頭的(de)運動而(er)發生部分的(de)滑移，從而(er)使摩擦(ca)(ca)阻(zu)力增大，且摩擦(ca)(ca)效(xiao)率提高。但在(zai)(zai)進(jin)行濕摩擦(ca)(ca)時，情況則與纖維素纖維完全不同。
由(you)于纖(xian)維的(de)吸濕(shi)性極低或(huo)水膨化效應不(bu)明顯，且水的(de)存在起到了潤滑劑(ji)的(de)作用，這使得此類織(zhi)物(wu)的(de)耐濕(shi)摩擦色牢(lao)度(du)要明顯優于耐干摩擦色牢(lao)度(du)。
因(yin)此，對(dui)某些(xie)特定的織物，耐濕摩擦(ca)色牢(lao)度優(you)于耐干摩擦(ca)色牢(lao)度的現象并不(bu)鮮見。此時，所選用的染(ran)料品種、染(ran)料的性能、染(ran)色和后整理(li)的工藝條件等，雖(sui)然也會對(dui)耐摩擦(ca)色牢(lao)度產生影(ying)響，但(dan)與織物的組織結構(gou)和表面(mian)形態等物理(li)因(yin)素(su)相比(bi)，就顯得(de)不(bu)是(shi)非常重要(yao)了。
發(fa)生此類情況(kuang)的(de)大多(duo)還是深色(se)的(de)產品，如黑、紅和藏青等。當然(ran)，對燈芯絨、斜(xie)紋棉(mian)布和涂料(liao)印(yin)花(hua)等織物來說，在(zai)濕(shi)態(tai)條件下(xia)，由于(yu)其(qi)本(ben)身所采用的(de)染(ran)料(liao)和印(yin)染(ran)工藝等原因(yin)，其(qi)耐濕(shi)摩擦(ca)色(se)牢度通常為(wei)2級(ji)，甚至更低，并(bing)不優(you)于(yu)其(qi)耐干摩擦(ca)色(se)牢度。
03
— 活(huo)性染料化學結構的影響(xiang) —
用活(huo)性染料染色(se)的(de)纖維(wei)(wei)素纖維(wei)(wei)織物(wu)在進行耐濕摩擦色(se)牢(lao)度實驗時，引起顏(yan)色(se)轉移(yi)的(de)因素主要有兩個(ge)：
（1）是水溶性(xing)的染料在摩(mo)擦時被轉移(yi)到了(le)摩(mo)擦織物上，使原樣褪色并使摩(mo)擦布沾色；
（2）二是部分染色(se)的纖(xian)維在摩擦(ca)時發生斷(duan)裂，形成微小的有(you)色(se)纖(xian)維顆粒并被轉(zhuan)移到摩擦(ca)織物上，造成沾色(se)。
可能影響活性染(ran)料耐濕(shi)摩擦色牢度的因素有：
（1）活性染料自身的結構(gou)與特性；
（2）織物的性(xing)質(zhi)；
（3）前處理效果、布面破(po)損及表面光潔度(du)等；
（4）染色工藝及(ji)染色后皂洗(xi)的效(xiao)果；
（5）織(zhi)物染色后(hou)的固色處理(li)效(xiao)果；
（6）染色織物(wu)后整理的影響等。
研究表(biao)明(ming)，雖然不同化學結構的(de)(de)活(huo)性(xing)染(ran)(ran)(ran)料與(yu)(yu)纖(xian)維素纖(xian)維形成(cheng)的(de)(de)共(gong)(gong)價(jia)鍵強度(du)、鍵的(de)(de)穩(wen)定(ding)性(xing)和(he)附著力(li)存在一定(ding)的(de)(de)差(cha)異，但(dan)對染(ran)(ran)(ran)色(se)(se)織物的(de)(de)耐濕(shi)摩(mo)擦色(se)(se)牢(lao)度(du)的(de)(de)影(ying)響(xiang)卻無(wu)明(ming)顯的(de)(de)差(cha)異。染(ran)(ran)(ran)色(se)(se)織物進行(xing)濕(shi)摩(mo)擦時，染(ran)(ran)(ran)料與(yu)(yu)纖(xian)維之(zhi)間形成(cheng)的(de)(de)共(gong)(gong)價(jia)鍵并不會斷裂而(er)產(chan)生浮色(se)(se)。而(er)發生轉(zhuan)移的(de)(de)染(ran)(ran)(ran)料通常是過(guo)飽(bao)和(he)的(de)(de)，未與(yu)(yu)纖(xian)維形成(cheng)共(gong)(gong)價(jia)鍵的(de)(de)，僅(jin)靠范德(de)華(hua)力(li)而(er)產(chan)生吸附作用(yong)的(de)(de)染(ran)(ran)(ran)料，即所謂的(de)(de)浮色(se)(se)。
04
— 活性染(ran)料染(ran)色(se)程度(du)的影響 —
活性染料(liao)染色(se)(se)織物(wu)的耐(nai)濕(shi)摩(mo)擦(ca)(ca)色(se)(se)牢度與(yu)染色(se)(se)的深度緊密(mi)關(guan)聯，即(ji)在(zai)進行濕(shi)摩(mo)擦(ca)(ca)時，顏色(se)(se)的轉移量與(yu)染色(se)(se)深度近乎成良好的線性關(guan)系。過量的染料(liao)并(bing)不能與(yu)纖維(wei)結合，而只能在(zai)織物(wu)表(biao)面堆(dui)積而形成浮色(se)(se)，嚴重影(ying)響織物(wu)的耐(nai)濕(shi)摩(mo)擦(ca)(ca)色(se)(se)牢度。
未經特殊處(chu)理的(de)(de)棉(mian)纖維(wei)(wei)(wei)(wei)在濕(shi)態條件下會發生膨(peng)潤，摩擦(ca)力增大(da)，纖維(wei)(wei)(wei)(wei)強力下降(jiang)，這些都為有色(se)纖維(wei)(wei)(wei)(wei)的(de)(de)斷裂(lie)、脫落和顏(yan)色(se)的(de)(de)轉移創造了良好(hao)的(de)(de)條件。因(yin)此，在染色(se)前(qian)對纖維(wei)(wei)(wei)(wei)素(su)纖維(wei)(wei)(wei)(wei)進行適當的(de)(de)前(qian)處(chu)理，如(ru)絲光、燒毛、纖維(wei)(wei)(wei)(wei)素(su)酶(mei)光潔處(chu)理、煮練、漂白、洗滌、烘干，可以(yi)提(ti)高織物(wu)表面的(de)(de)光潔度(du)和毛效(xiao)、降(jiang)低摩擦(ca)阻力、減少浮色(se)，從而有效(xiao)改善織物(wu)的(de)(de)耐濕(shi)摩擦(ca)色(se)牢(lao)度(du)。
05
— 柔軟(ruan)劑(ji)的影響(xiang) —
通(tong)過柔軟整理(li)提高活(huo)性(xing)染(ran)(ran)(ran)料(liao)印花色(se)牢(lao)度(du)。柔軟劑具有潤滑作用，可降低摩擦(ca)系數，從而防止(zhi)染(ran)(ran)(ran)料(liao)脫落。陽離子型(xing)柔軟劑還(huan)可和陰(yin)離子型(xing)染(ran)(ran)(ran)料(liao)形成色(se)淀，染(ran)(ran)(ran)料(liao)不易(yi)脫落。同時，色(se)淀使染(ran)(ran)(ran)料(liao)溶解度(du)下降，可改善濕摩擦(ca)牢(lao)度(du)。但具有親(qin)水性(xing)基團的柔軟劑不利于濕摩擦(ca)牢(lao)度(du)的提高。
在生產實(shi)踐過程中，可(ke)以通過使(shi)用固色劑來封閉(bi)染(ran)料的(de)(de)水溶性基團，控制成(cheng)品色布的(de)(de)布面(mian)pH值(zhi)，去(qu)除浮色，提高織(zhi)物的(de)(de)平滑程度(du)，從而提高織(zhi)物的(de)(de)耐濕摩擦牢(lao)度(du)。得當的(de)(de)前段(duan)預(yu)烘可(ke)以避免染(ran)料“泳(yong)移(yi)”。需要注意的(de)(de)因素有堿(jian)劑用量、汽蒸時間、水洗的(de)(de)方式、充分的(de)(de)皂洗等，前兩者與染(ran)料的(de)(de)水解程度(du)緊密相關，后兩者與染(ran)品浮色直接有關。
染(ran)色后(hou)的(de)織物特別是長車(che)軋染(ran)，要經過(guo)充分的(de)水洗、皂洗等過(guo)程，去除(chu)纖維表面浮(fu)色和未反應及水解的(de)染(ran)料，以免(mian)影響色牢度(du)，如不(bu)注重染(ran)色的(de)后(hou)處理，將會造(zao)成很差(cha)的(de)色牢度(du)，同時色光(guang)也(ye)會變得萎暗(an)。
在上述(shu)的(de)影(ying)(ying)響織(zhi)物摩(mo)擦(ca)色牢度(du)的(de)因(yin)(yin)素(su)中，各因(yin)(yin)素(su)的(de)作用原理相(xiang)差很大(da)，影(ying)(ying)響程度(du)也(ye)各不相(xiang)同。色牢度(du)問題看(kan)似簡單，但所涉及的(de)因(yin)(yin)素(su)卻相(xiang)當復雜。
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