九種耐摩擦色牢度測試標(biāo)準(zhǔn)和影響因素
發(fā)布時間:2020-09-30
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基礎(chǔ)色牢度測試。各個國家的測試標(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 第X12部分:耐摩擦色牢度》
CAN/CGSB 4.2 No.22—2004《紡織品試驗方法 耐摩擦色牢度》
GB/T 3920—2008《紡織品 色牢度試 驗 耐摩擦色牢度》
AS 2001.4.3—1995(R2016)《紡織品試驗方法 第4.3部分:耐摩擦色牢度的測定》
AATCC 8—2016《耐摩擦色牢度:摩擦測試儀法》
JIS L0849:2013《耐摩擦色牢度試驗方法》
ISO 105-X16:2016《紡 織品 色牢度試驗 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 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。
各個國家測試方法在摩擦動程、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、摩擦動程
平行往復(fù)式摩擦動程一般為(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,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)運動時的摩擦阻力增大,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隨摩擦頭的運動而發(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,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驗時,引起顏色轉(zhuǎn)移的因素主要有兩個:
(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鍵并不會斷裂而產(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)那疤幚恚缃z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,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,將會造成很差的色牢度,同時色光也會變得萎暗。
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。