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九種耐摩擦色牢度測試標準和影響因素
時間：19-06-25 08:49
摩擦色牢(lao)度(du)(du)是(shi)紡織品(pin)內在質量指標諸多色牢(lao)度(du)(du)測(ce)試的(de)一(yi)項(xiang)基(ji)礎色牢(lao)度(du)(du)測(ce)試。各個國(guo)(guo)家(jia)的(de)測(ce)試標準原理相同，但細節不(bu)同，本文就國(guo)(guo)際、美(mei)國(guo)(guo)、澳(ao)洲、加(jia)拿大(da)、日本、 中國(guo)(guo)等(deng)不(bu)同國(guo)(guo)家(jia)的(de)摩擦測(ce)試方法(fa)進行了對(dui)比和分(fen)析。
紡織品摩擦(ca)色(se)牢(lao)度(du)測試方法
本文介(jie)紹的(de)不(bu)同(tong)組織(zhi)、不(bu)同(tong)國家的(de)摩擦色牢(lao)度標準方(fang)法共有9種：
ISO 105— X12:2016《紡(fang)織品(pin) 色牢(lao)度試驗 第X12部分：耐摩擦(ca)色牢(lao)度》
CAN/CGSB 4.2 No.22—2004《紡織品試驗(yan)方法 耐摩擦色(se)牢度》
GB/T 3920—2008《紡織品 色(se)牢度(du)試 驗 耐(nai)摩擦色(se)牢度(du)》
AS 2001.4.3—1995(R2016)《紡(fang)織品(pin)試驗方法 第(di)4.3部(bu)分(fen):耐摩擦色牢(lao)度的(de)測定(ding)》
AATCC 8—2016《耐摩擦色牢(lao)度:摩擦測試(shi)儀(yi)法》
JIS L0849:2013《耐摩擦色牢度試驗方法》
ISO 105-X16：2016《紡 織品(pin) 色牢(lao)度(du)試驗 第X16部(bu)分：摩(mo)擦色牢(lao)度(du)-小(xiao)面積(ji)》、
AATCC 116—2013《耐摩(mo)擦色牢(lao)(lao)度(du):旋轉垂(chui)直(zhi)摩(mo)擦牢(lao)(lao)度(du)儀(yi)法(fa)》、
GB/T 29865—2013《紡織(zhi)品 色牢(lao)度試(shi)驗 耐摩擦色牢(lao)度 小面積法》。
測試條件的區別
摩擦(ca)色牢(lao)度測(ce)試(shi)是在(zai)摩擦(ca)色牢(lao)度測(ce)試(shi)儀上(shang)進行的。從(cong)摩擦(ca)方式(shi)(shi)上(shang)分，摩擦(ca)測(ce)試(shi)方法有平行往復式(shi)(shi)、過(guo)橋式(shi)(shi)和旋轉摩擦(ca)三種。
通(tong)常是將摩(mo)擦用(yong)標準白色棉布(bu)固定在摩(mo)擦頭上(shang)，在一定壓力作用(yong)下, 對染色織物按規定的(de)摩(mo)擦方式，摩(mo)擦次數、摩(mo)擦動程完成測(ce)試操作。通(tong)常白色摩(mo)擦棉布(bu)分別(bie)采(cai)用(yong)干態和濕態兩種條件，摩(mo)擦布(bu)試樣干燥后在準光源下用(yong)標準沾(zhan)色灰色樣卡對摩(mo)擦白布(bu)的(de)沾(zhan)色程度進行評(ping)定。
各(ge)個國家測試方法在摩擦動程、速度，摩擦頭(tou)壓(ya)力(li)、尺寸，摩擦布含水量(liang)、加濕方式等各(ge)不相(xiang)同，這些條件的(de)不同都對測試結果產生影響。
1、摩擦動(dong)程
平(ping)行往復式摩(mo)擦(ca)(ca)動程(cheng)一般為(wei)(wei)（104±3）mm或者（103±5）mm，基(ji)本一致(zhi)；過橋式為(wei)(wei)日本摩(mo)擦(ca)(ca)牢度標(biao)準，II型摩(mo)擦(ca)(ca)色牢度儀，其(qi)往復動程(cheng)為(wei)(wei)100mm；旋轉摩(mo)擦(ca)(ca)是固定(ding)在樣品(pin)上方繞圓心旋轉，接觸面僅(jin)為(wei)(wei)圓形(xing)摩(mo)擦(ca)(ca)頭面積。
2、摩擦速度和(he)次數
往(wang)復式摩擦(ca)60次(ci)(ci)/min，即(ji)每秒1次(ci)(ci)，往(wang)復10次(ci)(ci)，共摩擦(ca)20s；
旋轉式摩擦1轉/秒，往復(fu)10圈，共摩擦20s；
過橋式摩(mo)擦30次/min，即每2秒1次，往復100次，共摩(mo)擦200s。
日標摩擦(ca)次數最多，摩擦(ca)耗時最長，是往復式(shi)和旋(xuan)轉式(shi)摩擦(ca)的(de)10倍，因此(ci)其較(jiao)(jiao)長摩擦(ca)歷(li)程 帶來的(de)是較(jiao)(jiao)為嚴格的(de)測試(shi)，同樣的(de)紡織品用此(ci)方法(fa)測試(shi)結果較(jiao)(jiao)差(cha)。
3、摩擦頭大小和壓(ya)力(li)
（1）對往復式摩(mo)(mo)擦(ca)標準(zhun)來說，美標A ATCC 8—2013，澳(ao)標AS 2001.4.3—1995，加拿大標準(zhun)CAN/CGSB-4.2 NO.22—2004圓柱形摩(mo)(mo)擦(ca)頭(tou)(tou)直徑(jing)為(wei)(16±0.1)mm，面積(ji)203.5mm2，壓力為(wei)9N；國際標準(zhun)ISO 105-X12:2001和GB/ T 3920—2008，具有兩種摩(mo)(mo)擦(ca)頭(tou)(tou)，一(yi)種是(shi)(shi)方形摩(mo)(mo)擦(ca)頭(tou)(tou)尺寸為(wei)19mm×25.4mm，面積(ji)482.6mm2，另一(yi)種是(shi)(shi)圓柱形摩(mo)(mo)擦(ca)頭(tou)(tou)直徑(jing)為(wei)(16±0.1)mm，面積(ji)203.5 mm2，壓力都(dou)是(shi)(shi)9N。
（2）過(guo)橋式(shi)摩擦(ca)標準(zhun)：日本標準(zhun)JIS L0849：2013 的(de)摩擦(ca)頭(tou)較(jiao)為特殊20×20mm方形，表面半徑為45mm的(de)曲面。
（3）旋(xuan)轉摩擦標準(zhun)(zhun)：國(guo)際標準(zhun)(zhun)ISO 105-X16:2001，美標AATCC 116—2013，中國(guo)國(guo)家(jia)標準(zhun)(zhun)GB/T 29865—2013，這些(xie)標準(zhun)(zhun)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(yang)方(fang)向
往復式摩(mo)(mo)擦(ca)(ca)(ca)標準(zhun)(zhun)(zhun)、過橋(qiao)式摩(mo)(mo)擦(ca)(ca)(ca)標準(zhun)(zhun)(zhun)除美國(guo)AATCC標準(zhun)(zhun)(zhun)是30°斜向取樣(yang)(yang)外，均為(wei)(wei)經緯向分別取樣(yang)(yang)；旋轉摩(mo)(mo)擦(ca)(ca)(ca)標準(zhun)(zhun)(zhun)為(wei)(wei)小面(mian)積固定原點摩(mo)(mo)擦(ca)(ca)(ca)，可不必(bi)裁剪取樣(yang)(yang)。
5、含(han)水(shui)率
美(mei)國AATCC標準中往(wang)復式(shi)摩(mo)擦(ca)和旋轉(zhuan)摩(mo)擦(ca)都(dou)是要求(qiu) 濕(shi)摩(mo)擦(ca)布含(han)水(shui)率為65%。
國際ISO標(biao)準(zhun)(zhun)，我國國家(jia)GB標(biao)準(zhun)(zhun)均要求含(han)水(shui)率在(zai)95%~100%，但如果該含(han)水(shui)率嚴重影響評級時，可以采用其他含(han)水(shui)率，例如常用的含(han)水(shui)率為（65±5）%。 加拿大CAN/CGSB標(biao)準(zhun)(zhun)、澳(ao)大利亞AS標(biao)準(zhun)(zhun)以及日(ri)本(ben)JIS過橋式摩擦(ca)標(biao)準(zhun)(zhun)要求含(han)水(shui)率為100%。
含水(shui)率越(yue)(yue)多，濕摩(mo)擦(ca)布(bu)濕潤程度越(yue)(yue)大，而染料通常在濕潤狀(zhuang)態下容易水(shui)解(jie)掉(diao)色，所以含水(shui)率越(yue)(yue)大，濕摩(mo)擦(ca)色牢度結果越(yue)(yue)低(di)。
耐摩擦(ca)色牢度影響因素解析
01
— 織物表面形態(tai)的(de)影響 —
由于未固著染(ran)料(liao)是造成摩(mo)擦色(se)(se)牢(lao)(lao)度(du)(du)差(cha)的(de)(de)主(zhu)要原因，在(zai)干態(tai)條(tiao)件下(xia)，對于表(biao)面粗糙或磨絨、起毛(mao)(mao)織(zhi)(zhi)(zhi)物(wu)，堅硬如麻類織(zhi)(zhi)(zhi)物(wu)，牛仔面料(liao)和涂(tu)料(liao)印(yin)花織(zhi)(zhi)(zhi)物(wu)，如果進行(xing)干摩(mo)擦極易將織(zhi)(zhi)(zhi)物(wu)表(biao)面堆(dui)積(ji)的(de)(de)染(ran)料(liao)、涂(tu)料(liao)或其他(ta)有(you)色(se)(se)物(wu)質磨下(xia)來，甚至造成部分有(you)色(se)(se)纖(xian)維斷(duan)裂并形成有(you)色(se)(se)微粒，使(shi)耐干摩(mo)擦色(se)(se)牢(lao)(lao)度(du)(du)進一(yi)步下(xia)降(jiang)。對磨絨或起毛(mao)(mao)織(zhi)(zhi)(zhi)物(wu)而(er)言，織(zhi)(zhi)(zhi)物(wu)表(biao)面的(de)(de)絨毛(mao)(mao)與(yu)摩(mo)擦布表(biao)面呈一(yi)定的(de)(de)夾角，并不是平行(xing)的(de)(de)，從而(er)使(shi)摩(mo)擦頭在(zai)做往復(fu)運(yun)動時的(de)(de)摩(mo)擦阻力(li)增大(da)，使(shi)這類織(zhi)(zhi)(zhi)物(wu)的(de)(de)耐干摩(mo)擦色(se)(se)牢(lao)(lao)度(du)(du)下(xia)降(jiang)。
02
— 織物結(jie)構(gou)的影響 —
輕(qing)薄型(xing)的織(zhi)物(wu)（通(tong)常都是合成纖(xian)維(wei)或絲綢類織(zhi)物(wu)）的試樣(yang)表(biao)面，由于織(zhi)物(wu)結構(gou)相對比較疏松，在(zai)進行(xing)干摩(mo)(mo)(mo)擦(ca)時，樣(yang)品在(zai)壓力(li)和摩(mo)(mo)(mo)擦(ca)力(li)的作(zuo)用(yong)下會(hui)隨摩(mo)(mo)(mo)擦(ca)頭的運動而發生部分的滑移，從(cong)而使摩(mo)(mo)(mo)擦(ca)阻(zu)力(li)增大，且摩(mo)(mo)(mo)擦(ca)效(xiao)率(lv)提高。但在(zai)進行(xing)濕摩(mo)(mo)(mo)擦(ca)時，情況則與(yu)纖(xian)維(wei)素纖(xian)維(wei)完(wan)全(quan)不同。
由(you)于纖維的(de)(de)吸(xi)濕性極低(di)或水膨化效應不明顯，且(qie)水的(de)(de)存在起(qi)到(dao)了潤滑劑的(de)(de)作用，這使得此類織物(wu)的(de)(de)耐濕摩擦(ca)(ca)色牢度要明顯優于耐干摩擦(ca)(ca)色牢度。
因此，對(dui)某些(xie)特定(ding)的(de)(de)織(zhi)物(wu)，耐濕摩(mo)擦色(se)牢(lao)度(du)優于耐干摩(mo)擦色(se)牢(lao)度(du)的(de)(de)現象并(bing)不(bu)鮮見。此時，所(suo)選(xuan)用的(de)(de)染料品(pin)種、染料的(de)(de)性(xing)能、染色(se)和后整理(li)的(de)(de)工藝(yi)條(tiao)件等，雖然也會對(dui)耐摩(mo)擦色(se)牢(lao)度(du)產生影響(xiang)，但(dan)與(yu)織(zhi)物(wu)的(de)(de)組織(zhi)結構和表面形態等物(wu)理(li)因素相比，就顯得不(bu)是非常重要了。
發生此類情況的大多還是深色的產品(pin)，如黑(hei)、紅(hong)和藏青等(deng)。當然，對燈芯絨、斜紋棉布和涂料印花等(deng)織(zhi)物(wu)來(lai)說，在濕(shi)態條(tiao)件下(xia)，由于(yu)其本身所采用的染料和印染工藝等(deng)原(yuan)因，其耐(nai)濕(shi)摩(mo)擦(ca)色牢(lao)度(du)通(tong)常(chang)為(wei)2級，甚至更低，并不優于(yu)其耐(nai)干摩(mo)擦(ca)色牢(lao)度(du)。
03
— 活性染料化學結構(gou)的影響 —
用活(huo)性染(ran)料染(ran)色(se)的(de)(de)纖(xian)維素纖(xian)維織物(wu)在進行耐濕摩擦色(se)牢度實驗時，引起顏色(se)轉移的(de)(de)因素主要(yao)有兩個：
（1）是水溶性的染(ran)料(liao)在摩擦(ca)時被轉(zhuan)移到(dao)了摩擦(ca)織物上(shang)，使原樣褪色并使摩擦(ca)布沾色；
（2）二是部(bu)分染色的纖維(wei)在摩擦(ca)時發生斷裂，形(xing)成(cheng)微小的有色纖維(wei)顆(ke)粒并被轉移(yi)到摩擦(ca)織物上(shang)，造成(cheng)沾色。
可能影響活性(xing)染料耐(nai)濕摩擦色牢度的(de)因素有：
（1）活性(xing)染料自身的結構與特性(xing)；
（2）織物(wu)的性(xing)質(zhi)；
（3）前(qian)處(chu)理效(xiao)果、布面破損及表面光(guang)潔度等；
（4）染色(se)工藝及染色(se)后(hou)皂洗的效果；
（5）織物染色后的(de)固色處理效(xiao)果(guo)；
（6）染色織物后(hou)整理的影響(xiang)等。
研究表明，雖然不(bu)同化學結構的(de)(de)(de)(de)活性(xing)染料(liao)與纖維(wei)(wei)素纖維(wei)(wei)形(xing)成的(de)(de)(de)(de)共價鍵強度、鍵的(de)(de)(de)(de)穩定(ding)性(xing)和(he)附著力存在一定(ding)的(de)(de)(de)(de)差(cha)異，但對(dui)染色(se)(se)織物(wu)的(de)(de)(de)(de)耐濕摩擦色(se)(se)牢度的(de)(de)(de)(de)影響卻無明顯的(de)(de)(de)(de)差(cha)異。染色(se)(se)織物(wu)進(jin)行濕摩擦時，染料(liao)與纖維(wei)(wei)之間形(xing)成的(de)(de)(de)(de)共價鍵并不(bu)會(hui)斷裂而(er)產(chan)生(sheng)(sheng)浮(fu)色(se)(se)。而(er)發生(sheng)(sheng)轉移的(de)(de)(de)(de)染料(liao)通常(chang)是過飽(bao)和(he)的(de)(de)(de)(de)，未與纖維(wei)(wei)形(xing)成共價鍵的(de)(de)(de)(de)，僅靠(kao)范德華力而(er)產(chan)生(sheng)(sheng)吸(xi)附作(zuo)用的(de)(de)(de)(de)染料(liao)，即所謂的(de)(de)(de)(de)浮(fu)色(se)(se)。
04
— 活(huo)性染(ran)料染(ran)色(se)程度的影響 —
活性染(ran)料染(ran)色織物的耐(nai)濕摩擦色牢度(du)(du)與(yu)染(ran)色的深(shen)度(du)(du)緊密(mi)關聯，即(ji)在進行濕摩擦時，顏色的轉移量與(yu)染(ran)色深(shen)度(du)(du)近乎成良好的線性關系(xi)。過量的染(ran)料并不能與(yu)纖維結(jie)合，而只能在織物表面(mian)堆積而形成浮(fu)色，嚴重影(ying)響織物的耐(nai)濕摩擦色牢度(du)(du)。
未經特殊處(chu)理的(de)(de)棉(mian)纖(xian)維(wei)在濕態(tai)條(tiao)件(jian)下會(hui)發生膨潤，摩擦力增大，纖(xian)維(wei)強力下降，這些都為有色(se)纖(xian)維(wei)的(de)(de)斷裂(lie)、脫落和顏色(se)的(de)(de)轉(zhuan)移創造了良好的(de)(de)條(tiao)件(jian)。因此，在染色(se)前(qian)對(dui)纖(xian)維(wei)素纖(xian)維(wei)進行適當(dang)的(de)(de)前(qian)處(chu)理，如絲(si)光(guang)(guang)、燒毛(mao)、纖(xian)維(wei)素酶光(guang)(guang)潔(jie)處(chu)理、煮練、漂白、洗滌、烘干，可以提(ti)高織物表面的(de)(de)光(guang)(guang)潔(jie)度和毛(mao)效(xiao)、降低摩擦阻力、減少浮色(se)，從而有效(xiao)改(gai)善織物的(de)(de)耐濕摩擦色(se)牢(lao)度。
05
— 柔軟劑的影響 —
通過柔(rou)軟(ruan)整理提高活性(xing)染(ran)(ran)料(liao)印花色牢度(du)。柔(rou)軟(ruan)劑(ji)具(ju)有(you)潤滑作用(yong)，可(ke)降(jiang)低摩(mo)擦(ca)系數(shu)，從而(er)防(fang)止染(ran)(ran)料(liao)脫落(luo)。陽(yang)離子型柔(rou)軟(ruan)劑(ji)還可(ke)和陰離子型染(ran)(ran)料(liao)形成色淀，染(ran)(ran)料(liao)不易脫落(luo)。同時，色淀使染(ran)(ran)料(liao)溶解度(du)下降(jiang)，可(ke)改(gai)善濕摩(mo)擦(ca)牢度(du)。但具(ju)有(you)親(qin)水性(xing)基(ji)團的(de)(de)柔(rou)軟(ruan)劑(ji)不利(li)于濕摩(mo)擦(ca)牢度(du)的(de)(de)提高。
在生產(chan)實踐過程中，可以通過使(shi)用(yong)固色(se)劑(ji)來(lai)封(feng)閉染(ran)料(liao)的水溶性基團(tuan)，控制成(cheng)品色(se)布的布面pH值，去除(chu)浮(fu)色(se)，提高織物的平滑程度(du)，從而(er)提高織物的耐濕(shi)摩擦牢度(du)。得當的前段預(yu)烘可以避免染(ran)料(liao)“泳移”。需要(yao)注意的因素有堿劑(ji)用(yong)量、汽蒸時間、水洗(xi)的方式、充分的皂洗(xi)等，前兩(liang)者與染(ran)料(liao)的水解程度(du)緊密相關，后兩(liang)者與染(ran)品浮(fu)色(se)直接(jie)有關。
染(ran)色(se)后的(de)織物特別是長車軋染(ran)，要經過充分的(de)水洗、皂洗等過程(cheng)，去除纖維表面浮色(se)和未反應及(ji)水解(jie)的(de)染(ran)料，以(yi)免影(ying)響(xiang)色(se)牢度，如不注重染(ran)色(se)的(de)后處理(li)，將會(hui)造成(cheng)很差的(de)色(se)牢度，同時色(se)光也會(hui)變得萎暗(an)。
在(zai)上述的(de)(de)影(ying)響織物摩擦色(se)牢度的(de)(de)因素(su)中，各(ge)因素(su)的(de)(de)作用原(yuan)理相(xiang)差很(hen)大，影(ying)響程(cheng)度也各(ge)不相(xiang)同。色(se)牢度問題看似(si)簡單，但(dan)所(suo)涉及(ji)的(de)(de)因素(su)卻相(xiang)當(dang)復雜(za)。
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