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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(ca)色牢度(du)是紡織品內在(zai)質量指標諸多色牢度(du)測(ce)試的一項基礎色牢度(du)測(ce)試。各個國(guo)家的測(ce)試標準原理相同(tong)，但(dan)細節(jie)不同(tong)，本文(wen)就國(guo)際、美國(guo)、澳洲、加拿大、日(ri)本、 中(zhong)國(guo)等(deng)不同(tong)國(guo)家的摩擦(ca)測(ce)試方法進行了(le)對比和分析(xi)。
紡織品摩擦色牢度測試方法
本文介紹的不同(tong)組(zu)織、不同(tong)國家的摩擦色(se)牢度標(biao)準(zhun)方法(fa)共有9種：
ISO 105— X12:2016《紡織(zhi)品(pin) 色(se)牢度試驗 第X12部分：耐摩擦色(se)牢度》
CAN/CGSB 4.2 No.22—2004《紡織(zhi)品試驗方法 耐摩(mo)擦色牢度》
GB/T 3920—2008《紡織(zhi)品 色牢度(du)試(shi) 驗 耐摩擦色牢度(du)》
AS 2001.4.3—1995(R2016)《紡(fang)織品試驗方法 第4.3部分:耐摩擦色牢度的測定》
AATCC 8—2016《耐摩(mo)擦(ca)色(se)牢度:摩(mo)擦(ca)測試儀法》
JIS L0849:2013《耐摩擦色牢度(du)試驗方(fang)法》
ISO 105-X16：2016《紡 織品 色牢(lao)度試驗(yan) 第(di)X16部分：摩(mo)擦色牢(lao)度-小面積》、
AATCC 116—2013《耐摩擦(ca)色(se)牢(lao)度(du):旋轉垂(chui)直(zhi)摩擦(ca)牢(lao)度(du)儀法》、
GB/T 29865—2013《紡織品 色(se)牢度(du)試驗 耐摩擦色(se)牢度(du) 小面積法》。
測試條件的區(qu)別
摩擦色(se)牢度測(ce)試是在摩擦色(se)牢度測(ce)試儀上進行的。從摩擦方(fang)式(shi)上分(fen)，摩擦測(ce)試方(fang)法有平行往(wang)復式(shi)、過橋式(shi)和(he)旋轉摩擦三種(zhong)。
通(tong)常是將摩(mo)(mo)擦(ca)(ca)(ca)用標準白(bai)色(se)(se)棉布(bu)固定(ding)在摩(mo)(mo)擦(ca)(ca)(ca)頭(tou)上，在一定(ding)壓力作(zuo)用下, 對(dui)染色(se)(se)織物按規定(ding)的摩(mo)(mo)擦(ca)(ca)(ca)方式，摩(mo)(mo)擦(ca)(ca)(ca)次數、摩(mo)(mo)擦(ca)(ca)(ca)動程完成測試(shi)操作(zuo)。通(tong)常白(bai)色(se)(se)摩(mo)(mo)擦(ca)(ca)(ca)棉布(bu)分別采用干態(tai)和濕(shi)態(tai)兩種條件，摩(mo)(mo)擦(ca)(ca)(ca)布(bu)試(shi)樣干燥后在準光源下用標準沾(zhan)色(se)(se)灰(hui)色(se)(se)樣卡對(dui)摩(mo)(mo)擦(ca)(ca)(ca)白(bai)布(bu)的沾(zhan)色(se)(se)程度進行評定(ding)。
各(ge)個國家測試方法在摩擦(ca)動程(cheng)、速度，摩擦(ca)頭壓力、尺寸，摩擦(ca)布(bu)含水量(liang)、加濕方式等各(ge)不相同，這些條件(jian)的不同都對測試結(jie)果產生(sheng)影響。
1、摩擦動程
平(ping)行往復式摩擦(ca)(ca)動程(cheng)一般為(wei)（104±3）mm或(huo)者（103±5）mm，基本一致；過(guo)橋式為(wei)日本摩擦(ca)(ca)牢度標準，II型摩擦(ca)(ca)色(se)牢度儀，其往復動程(cheng)為(wei)100mm；旋轉(zhuan)摩擦(ca)(ca)是(shi)固定(ding)在樣品上方繞(rao)圓心(xin)旋轉(zhuan)，接觸面僅為(wei)圓形(xing)摩擦(ca)(ca)頭面積(ji)。
2、摩擦速度和次數
往復式摩擦60次/min，即每秒(miao)1次，往復10次，共(gong)摩擦20s；
旋轉(zhuan)式摩擦1轉(zhuan)/秒，往復10圈，共摩擦20s；
過橋式摩擦30次/min，即每2秒(miao)1次，往復100次，共摩擦200s。
日標摩(mo)(mo)擦(ca)次數最多(duo)，摩(mo)(mo)擦(ca)耗時(shi)最長，是往復式和旋轉式摩(mo)(mo)擦(ca)的10倍(bei)，因此其較(jiao)長摩(mo)(mo)擦(ca)歷程(cheng) 帶(dai)來的是較(jiao)為嚴格的測(ce)試(shi)(shi)，同樣的紡(fang)織(zhi)品用(yong)此方法測(ce)試(shi)(shi)結果較(jiao)差。
3、摩擦頭大(da)小和壓力
（1）對往復(fu)式摩擦(ca)標(biao)準來說(shuo)，美(mei)標(biao)A ATCC 8—2013，澳(ao)標(biao)AS 2001.4.3—1995，加拿(na)大標(biao)準CAN/CGSB-4.2 NO.22—2004圓(yuan)柱形摩擦(ca)頭直徑為(16±0.1)mm，面積(ji)203.5mm2，壓力為9N；國際(ji)標(biao)準ISO 105-X12:2001和GB/ T 3920—2008，具有兩種(zhong)摩擦(ca)頭，一種(zhong)是方形摩擦(ca)頭尺寸為19mm×25.4mm，面積(ji)482.6mm2，另(ling)一種(zhong)是圓(yuan)柱形摩擦(ca)頭直徑為(16±0.1)mm，面積(ji)203.5 mm2，壓力都(dou)是9N。
（2）過橋式摩(mo)擦標準(zhun)：日(ri)本標準(zhun)JIS L0849：2013 的摩(mo)擦頭(tou)較為(wei)特(te)殊20×20mm方形，表面(mian)半徑為(wei)45mm的曲面(mian)。
（3）旋轉摩擦標(biao)(biao)(biao)準(zhun)：國(guo)際標(biao)(biao)(biao)準(zhun)ISO 105-X16:2001，美標(biao)(biao)(biao)AATCC 116—2013，中國(guo)國(guo)家(jia)標(biao)(biao)(biao)準(zhun)GB/T 29865—2013，這(zhe)些標(biao)(biao)(biao)準(zhun)的摩擦頭(tou)也是圓柱形摩擦頭(tou)直(zhi)徑（16±0.1）mm， 面(mian)積203.5mm2，但壓(ya)力為(wei)11.1N。
4、取樣方(fang)向
往復式摩擦(ca)(ca)標(biao)準(zhun)(zhun)、過橋式摩擦(ca)(ca)標(biao)準(zhun)(zhun)除美國AATCC標(biao)準(zhun)(zhun)是30°斜向(xiang)(xiang)取(qu)樣外(wai)，均為(wei)經(jing)緯向(xiang)(xiang)分別取(qu)樣；旋轉摩擦(ca)(ca)標(biao)準(zhun)(zhun)為(wei)小面積固(gu)定原點摩擦(ca)(ca)，可不(bu)必裁剪取(qu)樣。
5、含(han)水率
美國AATCC標(biao)準中(zhong)往復式(shi)摩(mo)擦(ca)和(he)旋(xuan)轉摩(mo)擦(ca)都是(shi)要求 濕(shi)摩(mo)擦(ca)布含(han)水率(lv)為(wei)65%。
國際ISO標準(zhun)，我國國家(jia)GB標準(zhun)均要(yao)求含(han)(han)水(shui)(shui)率(lv)在95%~100%，但如(ru)果該含(han)(han)水(shui)(shui)率(lv)嚴重影響評級時，可以采用其他含(han)(han)水(shui)(shui)率(lv)，例(li)如(ru)常(chang)用的含(han)(han)水(shui)(shui)率(lv)為(wei)（65±5）%。 加拿大CAN/CGSB標準(zhun)、澳大利亞AS標準(zhun)以及日本JIS過橋式摩擦(ca)標準(zhun)要(yao)求含(han)(han)水(shui)(shui)率(lv)為(wei)100%。
含水率越多，濕(shi)摩擦布濕(shi)潤(run)程(cheng)度越大，而染(ran)料通常在濕(shi)潤(run)狀(zhuang)態下容易水解(jie)掉色(se)，所(suo)以含水率越大，濕(shi)摩擦色(se)牢度結果(guo)越低。
耐摩擦色牢(lao)度影響因素解(jie)析
01
— 織物(wu)表面形態(tai)的(de)影(ying)響 —
由(you)于(yu)未固著染(ran)(ran)料(liao)(liao)是(shi)造成(cheng)摩擦(ca)(ca)色(se)牢(lao)度差的主要原因，在干(gan)態條件下，對于(yu)表(biao)面(mian)(mian)粗糙或(huo)磨(mo)絨(rong)、起(qi)毛(mao)(mao)織(zhi)物(wu)(wu)，堅(jian)硬如麻類織(zhi)物(wu)(wu)，牛仔面(mian)(mian)料(liao)(liao)和(he)涂料(liao)(liao)印花織(zhi)物(wu)(wu)，如果進行(xing)(xing)干(gan)摩擦(ca)(ca)極易將織(zhi)物(wu)(wu)表(biao)面(mian)(mian)堆積的染(ran)(ran)料(liao)(liao)、涂料(liao)(liao)或(huo)其他有(you)色(se)物(wu)(wu)質磨(mo)下來，甚(shen)至造成(cheng)部(bu)分有(you)色(se)纖維斷裂并(bing)形(xing)成(cheng)有(you)色(se)微粒，使(shi)耐(nai)干(gan)摩擦(ca)(ca)色(se)牢(lao)度進一步下降。對磨(mo)絨(rong)或(huo)起(qi)毛(mao)(mao)織(zhi)物(wu)(wu)而(er)言，織(zhi)物(wu)(wu)表(biao)面(mian)(mian)的絨(rong)毛(mao)(mao)與摩擦(ca)(ca)布表(biao)面(mian)(mian)呈一定的夾(jia)角，并(bing)不是(shi)平(ping)行(xing)(xing)的，從而(er)使(shi)摩擦(ca)(ca)頭在做(zuo)往復運動時的摩擦(ca)(ca)阻(zu)力(li)增大，使(shi)這類織(zhi)物(wu)(wu)的耐(nai)干(gan)摩擦(ca)(ca)色(se)牢(lao)度下降。
02
— 織物結構的影響 —
輕薄(bo)型的(de)(de)織(zhi)物（通常都是合成纖維或絲綢類織(zhi)物）的(de)(de)試樣(yang)表面(mian)，由(you)于織(zhi)物結(jie)構相對比較疏(shu)松，在(zai)(zai)進行(xing)干摩(mo)(mo)(mo)擦時(shi)，樣(yang)品在(zai)(zai)壓(ya)力(li)(li)和摩(mo)(mo)(mo)擦力(li)(li)的(de)(de)作用下(xia)會(hui)隨摩(mo)(mo)(mo)擦頭的(de)(de)運動而發生部分的(de)(de)滑移，從而使摩(mo)(mo)(mo)擦阻力(li)(li)增大，且(qie)摩(mo)(mo)(mo)擦效率提高。但(dan)在(zai)(zai)進行(xing)濕摩(mo)(mo)(mo)擦時(shi)，情(qing)況則與纖維素纖維完(wan)全(quan)不(bu)同。
由于(yu)纖維的(de)(de)(de)吸(xi)濕性(xing)極低(di)或水(shui)膨化(hua)效應不明(ming)顯(xian)，且水(shui)的(de)(de)(de)存在起(qi)到了潤滑劑的(de)(de)(de)作用，這(zhe)使得此類織物的(de)(de)(de)耐(nai)濕摩擦色牢度要(yao)明(ming)顯(xian)優(you)于(yu)耐(nai)干摩擦色牢度。
因此，對某些(xie)特定的(de)織(zhi)物，耐濕摩擦(ca)(ca)(ca)色牢度(du)優(you)于(yu)耐干摩擦(ca)(ca)(ca)色牢度(du)的(de)現象并不(bu)鮮見。此時，所選用的(de)染料品種、染料的(de)性能(neng)、染色和(he)后整理(li)的(de)工(gong)藝(yi)條(tiao)件(jian)等(deng)，雖然也會對耐摩擦(ca)(ca)(ca)色牢度(du)產(chan)生影響，但(dan)與織(zhi)物的(de)組織(zhi)結構和(he)表面形態等(deng)物理(li)因素相比，就顯得(de)不(bu)是非常重要了。
發生(sheng)此類情(qing)況(kuang)的大(da)多還(huan)是深色的產(chan)品，如黑、紅(hong)和(he)藏青等(deng)。當然，對(dui)燈芯絨、斜紋棉布和(he)涂料(liao)印(yin)花等(deng)織物來說(shuo)，在濕態條(tiao)件下(xia)，由于(yu)其(qi)本身所采用的染料(liao)和(he)印(yin)染工(gong)藝等(deng)原因，其(qi)耐(nai)濕摩擦(ca)色牢度通常(chang)為2級，甚至(zhi)更低(di)，并不優于(yu)其(qi)耐(nai)干摩擦(ca)色牢度。
03
— 活性(xing)染料(liao)化學結(jie)構的影響 —
用活(huo)性染料染色(se)的纖(xian)維素纖(xian)維織物在進行(xing)耐濕摩擦色(se)牢度實驗時，引起顏(yan)色(se)轉移的因素主(zhu)要(yao)有兩(liang)個(ge)：
（1）是水溶(rong)性的(de)染料在摩(mo)擦(ca)時被轉移到了摩(mo)擦(ca)織物上，使(shi)原樣(yang)褪色并使(shi)摩(mo)擦(ca)布(bu)沾色；
（2）二是部(bu)分染色的纖(xian)維在摩擦(ca)時發生斷裂，形成(cheng)微小的有(you)色纖(xian)維顆粒(li)并被轉(zhuan)移(yi)到摩擦(ca)織物(wu)上，造成(cheng)沾色。
可能影響(xiang)活性染料耐濕摩(mo)擦色(se)牢度(du)的因素有：
（1）活性(xing)(xing)染(ran)料自身的(de)結構與特性(xing)(xing)；
（2）織物的性質；
（3）前(qian)處理效果(guo)、布面破(po)損(sun)及表(biao)面光潔度(du)等；
（4）染色工藝及染色后皂洗的效果；
（5）織物染色(se)后的固色(se)處理效(xiao)果；
（6）染(ran)色織(zhi)物(wu)后(hou)整(zheng)理的影響等(deng)。
研(yan)究表明(ming)，雖然(ran)不同化學(xue)結構的(de)(de)活性(xing)染(ran)料(liao)與纖維(wei)素(su)纖維(wei)形成的(de)(de)共(gong)價(jia)(jia)鍵(jian)強度、鍵(jian)的(de)(de)穩定性(xing)和(he)附著力存在一定的(de)(de)差異，但對染(ran)色(se)織(zhi)物的(de)(de)耐(nai)濕摩擦色(se)牢度的(de)(de)影響卻(que)無(wu)明(ming)顯(xian)的(de)(de)差異。染(ran)色(se)織(zhi)物進行(xing)濕摩擦時(shi)，染(ran)料(liao)與纖維(wei)之間形成的(de)(de)共(gong)價(jia)(jia)鍵(jian)并不會斷裂而產生浮色(se)。而發生轉移的(de)(de)染(ran)料(liao)通常是過飽和(he)的(de)(de)，未(wei)與纖維(wei)形成共(gong)價(jia)(jia)鍵(jian)的(de)(de)，僅靠范德華力而產生吸(xi)附作用的(de)(de)染(ran)料(liao)，即所謂的(de)(de)浮色(se)。
04
— 活性染(ran)料染(ran)色程(cheng)度的影響 —
活性染(ran)料染(ran)色(se)織物(wu)的耐(nai)濕(shi)(shi)摩(mo)擦色(se)牢度與(yu)染(ran)色(se)的深度緊(jin)密關(guan)(guan)聯，即(ji)在進(jin)行濕(shi)(shi)摩(mo)擦時，顏(yan)色(se)的轉移量與(yu)染(ran)色(se)深度近乎成良好的線(xian)性關(guan)(guan)系(xi)。過量的染(ran)料并(bing)不能與(yu)纖維結合，而只能在織物(wu)表面堆積而形成浮色(se)，嚴重影響織物(wu)的耐(nai)濕(shi)(shi)摩(mo)擦色(se)牢度。
未經特殊處理的(de)棉纖(xian)維在濕(shi)態條(tiao)件下(xia)會發生膨潤，摩(mo)(mo)擦(ca)力(li)增大，纖(xian)維強力(li)下(xia)降，這些都為有色(se)纖(xian)維的(de)斷裂、脫落和顏色(se)的(de)轉移創造了良好的(de)條(tiao)件。因此，在染色(se)前對纖(xian)維素纖(xian)維進(jin)行適當的(de)前處理，如(ru)絲光(guang)(guang)、燒毛、纖(xian)維素酶(mei)光(guang)(guang)潔處理、煮練、漂白、洗滌、烘干(gan)，可以提高(gao)織物表面的(de)光(guang)(guang)潔度和毛效(xiao)、降低(di)摩(mo)(mo)擦(ca)阻力(li)、減少浮色(se)，從(cong)而有效(xiao)改(gai)善織物的(de)耐(nai)濕(shi)摩(mo)(mo)擦(ca)色(se)牢度。
05
— 柔(rou)軟劑的影(ying)響 —
通過柔軟(ruan)整理提高活性染(ran)(ran)料印花色(se)(se)(se)牢(lao)度(du)(du)。柔軟(ruan)劑具(ju)有(you)潤滑作用，可降低摩擦系數，從而(er)防(fang)止染(ran)(ran)料脫(tuo)落(luo)。陽離子型(xing)柔軟(ruan)劑還可和陰(yin)離子型(xing)染(ran)(ran)料形(xing)成色(se)(se)(se)淀，染(ran)(ran)料不易脫(tuo)落(luo)。同時，色(se)(se)(se)淀使染(ran)(ran)料溶解度(du)(du)下降，可改善濕(shi)摩擦牢(lao)度(du)(du)。但具(ju)有(you)親(qin)水性基團的柔軟(ruan)劑不利于(yu)濕(shi)摩擦牢(lao)度(du)(du)的提高。
在生產實(shi)踐(jian)過程(cheng)中(zhong)，可(ke)以(yi)通過使(shi)用固(gu)色(se)劑來封閉(bi)染(ran)料的(de)(de)(de)(de)(de)水(shui)(shui)溶(rong)性基團，控制(zhi)成品色(se)布的(de)(de)(de)(de)(de)布面(mian)pH值，去(qu)除浮色(se)，提高(gao)織(zhi)物的(de)(de)(de)(de)(de)平(ping)滑程(cheng)度(du)，從而提高(gao)織(zhi)物的(de)(de)(de)(de)(de)耐濕摩擦(ca)牢度(du)。得當(dang)的(de)(de)(de)(de)(de)前段(duan)預烘(hong)可(ke)以(yi)避(bi)免(mian)染(ran)料“泳移”。需要注意(yi)的(de)(de)(de)(de)(de)因素有堿劑用量、汽蒸時間、水(shui)(shui)洗(xi)的(de)(de)(de)(de)(de)方式(shi)、充分的(de)(de)(de)(de)(de)皂洗(xi)等，前兩者與(yu)染(ran)料的(de)(de)(de)(de)(de)水(shui)(shui)解程(cheng)度(du)緊密(mi)相關(guan)，后兩者與(yu)染(ran)品浮色(se)直接有關(guan)。
染色(se)(se)后的織物特(te)別是長車(che)軋染，要經過充分的水洗、皂(zao)洗等過程，去除纖維表(biao)面浮(fu)色(se)(se)和未反(fan)應(ying)及(ji)水解的染料，以免影響(xiang)色(se)(se)牢度(du)，如不注重染色(se)(se)的后處理(li)，將(jiang)會(hui)造成很差的色(se)(se)牢度(du)，同(tong)時色(se)(se)光也會(hui)變得萎暗。
在上述的影(ying)響織物(wu)摩(mo)擦色牢度(du)的因素中(zhong)，各因素的作用原(yuan)理相(xiang)差很大，影(ying)響程度(du)也各不相(xiang)同。色牢度(du)問題看(kan)似簡單，但所(suo)涉及的因素卻相(xiang)當復雜。