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九種耐摩擦色牢度測試標(biāo)準(zhǔn)和影響因素
時(shí)間：2019-06-25 08:32
摩擦色牢度是紡織品內(nèi)在質(zhì)量指標(biāo)諸多色牢度測試的一項(xiàng)基礎(chǔ)色牢度測試。各個(gè)國家的測試標(biāo)準(zhǔn)原理相同，但細(xì)節(jié)不同，本文就國際、美國、澳洲、加拿大、日本、 中國等不同國家的摩擦測試方法進(jìn)行了對比和分析。
紡織品摩擦色牢度測試方法
本文介紹的不同組織、不同國家的摩擦色牢度標(biāo)準(zhǔn)方法共有9種：
ISO 105— X12:2016《紡織品 色牢度試驗(yàn) 第X12部分：耐摩擦色牢度》
CAN/CGSB 4.2 No.22—2004《紡織品試驗(yàn)方法 耐摩擦色牢度》
GB/T 3920—2008《紡織品 色牢度試 驗(yàn) 耐摩擦色牢度》
AS 2001.4.3—1995(R2016)《紡織品試驗(yàn)方法 第4.3部分:耐摩擦色牢度的測定》
AATCC 8—2016《耐摩擦色牢度:摩擦測試儀法》
JIS L0849:2013《耐摩擦色牢度試驗(yàn)方法》
ISO 105-X16：2016《紡 織品 色牢度試驗(yàn) 第X16部分：摩擦色牢度-小面積》、
AATCC 116—2013《耐摩擦色牢度:旋轉(zhuǎn)垂直摩擦牢度儀法》、
GB/T 29865—2013《紡織品 色牢度試驗(yàn) 耐摩擦色牢度 小面積法》。
測試條件的區(qū)別
摩擦色牢度測試是在摩擦色牢度測試儀上進(jìn)行的。從摩擦方式上分，摩擦測試方法有平行往復(fù)式、過橋式和旋轉(zhuǎn)摩擦三種。
通常是將摩擦用標(biāo)準(zhǔn)白色棉布固定在摩擦頭上，在一定壓力作用下, 對染色織物按規(guī)定的摩擦方式，摩擦次數(shù)、摩擦動(dòng)程完成測試操作。通常白色摩擦棉布分別采用干態(tài)和濕態(tài)兩種條件，摩擦布試樣干燥后在準(zhǔn)光源下用標(biāo)準(zhǔn)沾色灰色樣卡對摩擦白布的沾色程度進(jìn)行評定。
各個(gè)國家測試方法在摩擦動(dòng)程、速度，摩擦頭壓力、尺寸，摩擦布含水量、加濕方式等各不相同，這些條件的不同都對測試結(jié)果產(chǎn)生影響。
1、摩擦動(dòng)程
平行往復(fù)式摩擦動(dòng)程一般為（104±3）mm或者（103±5）mm，基本一致；過橋式為日本摩擦牢度標(biāo)準(zhǔn)，II型摩擦色牢度儀，其往復(fù)動(dòng)程為100mm；旋轉(zhuǎn)摩擦是固定在樣品上方繞圓心旋轉(zhuǎn)，接觸面僅為圓形摩擦頭面積。
2、摩擦速度和次數(shù)
往復(fù)式摩擦60次/min，即每秒1次，往復(fù)10次，共摩擦20s；
旋轉(zhuǎn)式摩擦1轉(zhuǎn)/秒，往復(fù)10圈，共摩擦20s；
過橋式摩擦30次/min，即每2秒1次，往復(fù)100次，共摩擦200s。
日標(biāo)摩擦次數(shù)最多，摩擦耗時(shí)最長，是往復(fù)式和旋轉(zhuǎn)式摩擦的10倍，因此其較長摩擦歷程 帶來的是較為嚴(yán)格的測試，同樣的紡織品用此方法測試結(jié)果較差。
3、摩擦頭大小和壓力
（1）對往復(fù)式摩擦標(biāo)準(zhǔn)來說，美標(biāo)A ATCC 8—2013，澳標(biāo)AS 2001.4.3—1995，加拿大標(biāo)準(zhǔn)CAN/CGSB-4.2 NO.22—2004圓柱形摩擦頭直徑為(16±0.1)mm，面積203.5mm2，壓力為9N；國際標(biāo)準(zhǔn)ISO 105-X12:2001和GB/ T 3920—2008，具有兩種摩擦頭，一種是方形摩擦頭尺寸為19mm×25.4mm，面積482.6mm2，另一種是圓柱形摩擦頭直徑為(16±0.1)mm，面積203.5 mm2，壓力都是9N。
（2）過橋式摩擦標(biāo)準(zhǔn)：日本標(biāo)準(zhǔn)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(zhuǎn)摩擦標(biāo)準(zhǔn)：國際標(biāo)準(zhǔn)ISO 105-X16:2001，美標(biāo)AATCC 116—2013，中國國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 29865—2013，這些標(biāo)準(zhǔn)的摩擦頭也是圓柱形摩擦頭直徑（16±0.1）mm， 面積203.5mm2，但壓力為11.1N。
4、取樣方向
往復(fù)式摩擦標(biāo)準(zhǔn)、過橋式摩擦標(biāo)準(zhǔn)除美國AATCC標(biāo)準(zhǔn)是30°斜向取樣外，均為經(jīng)緯向分別取樣；旋轉(zhuǎn)摩擦標(biāo)準(zhǔn)為小面積固定原點(diǎn)摩擦，可不必裁剪取樣。
5、含水率
美國AATCC標(biāo)準(zhǔn)中往復(fù)式摩擦和旋轉(zhuǎn)摩擦都是要求 濕摩擦布含水率為65%。
國際ISO標(biāo)準(zhǔn)，我國國家GB標(biāo)準(zhǔn)均要求含水率在95%~100%，但如果該含水率嚴(yán)重影響評級時(shí)，可以采用其他含水率，例如常用的含水率為（65±5）%。 加拿大CAN/CGSB標(biāo)準(zhǔn)、澳大利亞AS標(biāo)準(zhǔn)以及日本JIS過橋式摩擦標(biāo)準(zhǔn)要求含水率為100%。
含水率越多，濕摩擦布濕潤程度越大，而染料通常在濕潤狀態(tài)下容易水解掉色，所以含水率越大，濕摩擦色牢度結(jié)果越低。
耐摩擦色牢度影響因素解析
01
— 織物表面形態(tài)的影響 —
由于未固著染料是造成摩擦色牢度差的主要原因，在干態(tài)條件下，對于表面粗糙或磨絨、起毛織物，堅(jiān)硬如麻類織物，牛仔面料和涂料印花織物，如果進(jìn)行干摩擦極易將織物表面堆積的染料、涂料或其他有色物質(zhì)磨下來，甚至造成部分有色纖維斷裂并形成有色微粒，使耐干摩擦色牢度進(jìn)一步下降。對磨絨或起毛織物而言，織物表面的絨毛與摩擦布表面呈一定的夾角，并不是平行的，從而使摩擦頭在做往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)的摩擦阻力增大，使這類織物的耐干摩擦色牢度下降。
02
— 織物結(jié)構(gòu)的影響 —
輕薄型的織物（通常都是合成纖維或絲綢類織物）的試樣表面，由于織物結(jié)構(gòu)相對比較疏松，在進(jìn)行干摩擦?xí)r，樣品在壓力和摩擦力的作用下會(huì)隨摩擦頭的運(yùn)動(dòng)而發(fā)生部分的滑移，從而使摩擦阻力增大，且摩擦效率提高。但在進(jìn)行濕摩擦?xí)r，情況則與纖維素纖維完全不同。
由于纖維的吸濕性極低或水膨化效應(yīng)不明顯，且水的存在起到了潤滑劑的作用，這使得此類織物的耐濕摩擦色牢度要明顯優(yōu)于耐干摩擦色牢度。
因此，對某些特定的織物，耐濕摩擦色牢度優(yōu)于耐干摩擦色牢度的現(xiàn)象并不鮮見。此時(shí)，所選用的染料品種、染料的性能、染色和后整理的工藝條件等，雖然也會(huì)對耐摩擦色牢度產(chǎn)生影響，但與織物的組織結(jié)構(gòu)和表面形態(tài)等物理因素相比，就顯得不是非常重要了。
發(fā)生此類情況的大多還是深色的產(chǎn)品，如黑、紅和藏青等。當(dāng)然，對燈芯絨、斜紋棉布和涂料印花等織物來說，在濕態(tài)條件下，由于其本身所采用的染料和印染工藝等原因，其耐濕摩擦色牢度通常為2級，甚至更低，并不優(yōu)于其耐干摩擦色牢度。
03
— 活性染料化學(xué)結(jié)構(gòu)的影響 —
用活性染料染色的纖維素纖維織物在進(jìn)行耐濕摩擦色牢度實(shí)驗(yàn)時(shí)，引起顏色轉(zhuǎn)移的因素主要有兩個(gè)：
（1）是水溶性的染料在摩擦?xí)r被轉(zhuǎn)移到了摩擦織物上，使原樣褪色并使摩擦布沾色；
（2）二是部分染色的纖維在摩擦?xí)r發(fā)生斷裂，形成微小的有色纖維顆粒并被轉(zhuǎn)移到摩擦織物上，造成沾色。
可能影響活性染料耐濕摩擦色牢度的因素有：
（1）活性染料自身的結(jié)構(gòu)與特性；
（2）織物的性質(zhì)；
（3）前處理效果、布面破損及表面光潔度等；
（4）染色工藝及染色后皂洗的效果；
（5）織物染色后的固色處理效果；
（6）染色織物后整理的影響等。
研究表明，雖然不同化學(xué)結(jié)構(gòu)的活性染料與纖維素纖維形成的共價(jià)鍵強(qiáng)度、鍵的穩(wěn)定性和附著力存在一定的差異，但對染色織物的耐濕摩擦色牢度的影響卻無明顯的差異。染色織物進(jìn)行濕摩擦?xí)r，染料與纖維之間形成的共價(jià)鍵并不會(huì)斷裂而產(chǎn)生浮色。而發(fā)生轉(zhuǎn)移的染料通常是過飽和的，未與纖維形成共價(jià)鍵的，僅靠范德華力而產(chǎn)生吸附作用的染料，即所謂的浮色。
04
— 活性染料染色程度的影響 —
活性染料染色織物的耐濕摩擦色牢度與染色的深度緊密關(guān)聯(lián)，即在進(jìn)行濕摩擦?xí)r，顏色的轉(zhuǎn)移量與染色深度近乎成良好的線性關(guān)系。過量的染料并不能與纖維結(jié)合，而只能在織物表面堆積而形成浮色，嚴(yán)重影響織物的耐濕摩擦色牢度。
未經(jīng)特殊處理的棉纖維在濕態(tài)條件下會(huì)發(fā)生膨潤，摩擦力增大，纖維強(qiáng)力下降，這些都為有色纖維的斷裂、脫落和顏色的轉(zhuǎn)移創(chuàng)造了良好的條件。因此，在染色前對纖維素纖維進(jìn)行適當(dāng)?shù)那疤幚?，如絲光、燒毛、纖維素酶光潔處理、煮練、漂白、洗滌、烘干，可以提高織物表面的光潔度和毛效、降低摩擦阻力、減少浮色，從而有效改善織物的耐濕摩擦色牢度。
05
— 柔軟劑的影響 —
通過柔軟整理提高活性染料印花色牢度。柔軟劑具有潤滑作用，可降低摩擦系數(shù)，從而防止染料脫落。陽離子型柔軟劑還可和陰離子型染料形成色淀，染料不易脫落。同時(shí)，色淀使染料溶解度下降，可改善濕摩擦牢度。但具有親水性基團(tuán)的柔軟劑不利于濕摩擦牢度的提高。
在生產(chǎn)實(shí)踐過程中，可以通過使用固色劑來封閉染料的水溶性基團(tuán)，控制成品色布的布面pH值，去除浮色，提高織物的平滑程度，從而提高織物的耐濕摩擦牢度。得當(dāng)?shù)那岸晤A(yù)烘可以避免染料“泳移”。需要注意的因素有堿劑用量、汽蒸時(shí)間、水洗的方式、充分的皂洗等，前兩者與染料的水解程度緊密相關(guān)，后兩者與染品浮色直接有關(guān)。
染色后的織物特別是長車軋染，要經(jīng)過充分的水洗、皂洗等過程，去除纖維表面浮色和未反應(yīng)及水解的染料，以免影響色牢度，如不注重染色的后處理，將會(huì)造成很差的色牢度，同時(shí)色光也會(huì)變得萎暗。
在上述的影響織物摩擦色牢度的因素中，各因素的作用原理相差很大，影響程度也各不相同。色牢度問題看似簡單，但所涉及的因素卻相當(dāng)復(fù)雜。