摩擦牢度

摩擦牢度是紡織品的色牢度中最重要的指標之一,即指染色織物經過摩擦後的掉色程度,可分為乾態摩擦和濕態摩擦。摩擦牢度以白布沾色程度作為評價原則,共分5級(1~5),數值越大,表示摩擦牢度越好。

概念

定義:摩擦牢度是紡織品色牢度中最重要的指標之一,即指染色織物經過摩擦後的掉色程度,可分為乾態摩擦和濕態摩擦。摩擦牢度以白布沾色程度作為評價原則,共分5級(1~5),數值越大,表示摩擦牢度越好。

檢測方法:摩擦牢度的測定是在一定條件下,試樣和標準摩擦小白布摩擦,用灰卡評定轉移到小白布上的沾色程度。摩擦牢度差的織物使用壽命受到限制。

適用範圍:適合於紗線色織印染紡織品

相關標準:AATCC8 、ISO105X12 、GB/T3920。

概述

主要問題

1中、深色的棉、麻及其混紡類產品的濕摩擦牢度絕大部分都在2-3級以下,低於通用標準的要求。
2部分深色的輕薄型和含有羊毛的起毛類產品的乾摩擦牢度遠低於濕摩擦牢度。
3部分表面粗糙或起毛類織物,包括塗料染色和印花類產品的乾摩擦牢度達不到標準的最低要求。
直接染料用於纖維素纖維的染色,濕摩擦牢度和耐水洗色牢度不理想。

成因分析:

直接染料對纖維素纖維的親和力主要基於范德華力,這種吸附作用的結合不牢固,尤其在濕態狀態下,氫鍵的作用也許更強。
不溶性偶氮染料對纖維素纖維產品染色,其耐摩擦色牢度不理想。
浮色染料的聚集所涉及的因素 ,色酚對纖維素纖維的直接性染色工藝皂煮工序前的預處理

濕摩擦色牢度的成因:

1活性染料自身的結構與特性
2纖維素織物的性質
3前處理效果、布面破損及表面光潔
4染色工藝及染色後皂洗的效果
5織物染色後的固色處理效果
6染色織物後整理的影響以及纖維素纖維降解的影響
活性染料染色的纖維織物在濕摩擦牢度試驗會引起顏色轉移。 主要因素: 水溶性的染料在摩擦時使原樣褪色並使摩擦布沾色。 部分染色的纖維在摩擦時發生斷裂,形成微小的有色纖維顆粒,造成沾色。

有效改善織物的濕摩擦牢度

1在染色前對纖維素纖維進行適當的前處理,如絲光、燒毛、纖維素酶光潔處理、退漿煮煉、漂白、洗滌、烘乾,可以提高織物表面的光潔度和毛效、降低摩擦阻力;
2染色過程中加入滲透劑等助劑有利於染料的擴散和滲透,避免染料分子過多聚集在織物表面,造成浮色過多,固色要充分,染色後加強皂洗水洗減少浮色;
3使用高效固色劑,所選固色劑應該是能在染料和纖維之間“架橋”形成化合物,在與染料反應的時候,又可與纖維素纖維反應交聯,使染料纖維能夠緊密牢固地聯繫在一起,防止染料從纖維上脫落,避免造成染色牢度下降;
4有機矽或氧化聚乙烯乳液,它能賦予織物平滑性,並在纖維表面成膜,降低了摩擦阻力,使聚集在纖維表面的染料晶體或聚集體不易被摩擦下來,因而提高了濕摩擦牢度
5利用樹脂的成膜性能設計開發出專用成膜劑,起到阻礙和隔離作用,降低纖維上染料所受摩擦係數與力度,以提高濕摩擦牢度。但該類成膜劑會影響手感,故需增強柔軟整理;
6利用水性聚氨酯粘合劑的反應性與成膜性能,一方面與纖維和染料發生反應,使染料、纖維更為緊密牢固地結合在一起,防止染料從纖維表面脫落;另一方面在纖維表面形成立體網狀的、水不溶解的耐水彈性保護膜,封閉染料(反應的和沒反應的)與水介質的接觸,提高濕摩擦牢度。

乾摩擦牢度

某些特定的織物乾摩擦牢度達不到標準要求。濕摩擦牢度高於乾摩擦牢度。與織物組織結構和表面形態有關。
成因分析:
輕薄型織物
由於織物結構比較疏鬆,在進行乾摩擦時,樣品在壓力和摩擦力的作用下會跟摩擦頭的運動而發生部分滑移,使摩擦阻力增大,且摩擦效率提高。
濕摩擦時,則與纖維素纖維完全不同,由於纖維吸濕性低或水溶脹效應不明顯,水的存在起到潤滑劑作用,導致摩擦力減小,使濕摩擦牢度明顯高於乾摩擦牢度。

表面粗糙織物

在乾態條件下,織物表面粗糙、堅硬,如某些麻類織物、牛仔面料和塗料印花織物,乾摩擦時容易將織物表面堆積的染料、塗料或其它有色物質磨下來,甚至造成部分有色纖維斷裂並形成有色顆粒,使乾摩擦牢度進一步下降。

磨絨或起毛織物

織物表面的絨毛與摩擦布表面呈一定的夾角,並不是平行的,從而使摩擦頭在作往復運動時摩擦阻力增大,使乾摩擦牢度進一步下降。
燈芯絨,斜紋棉布和塗料印花等織物來說, 在濕態條件下,由於其本身所採用的染料和印染工藝等原因,濕摩擦牢度通常很低,並不高於乾摩擦牢度。

AATCC 8 標準

耐摩擦色牢度:AATCC摩擦儀法

1. 目的和範圍

1-1本標準用來測定帶顏色紡織原料上的顏色通過摩擦轉移到摩擦白布上的程度。本標準適用於所有的紡織原料,不論是以紗線還是織物,不論是染色還是印花或其它著色方式。本標準建議不要用在毛氈織物或當其印花塊面很小的印花織物,這種印花織物請採用AATCC116測試。
1-2測試程式採用白色方形棉布,可以以乾燥或用水浸濕的方式測定。
1-3由於經過洗滌、乾洗、縮水、熨燙或整理等會影響原料顏色的轉移程度,這樣測試前或後可經過上述處理後再作測定。

2. 原理

2-1在規定條件下,將一白色摩擦布在一帶顏色的測試樣上來回摩擦。
2-2顏色轉移到白色摩擦布上的情況可通過和沾色灰卡或9級彩色沾色灰的比較而定一個級數。

3. 術語

3-1色牢度:材料抵抗顏色變化的能力,包含本身的顏色變化和沾到相鄰布上的情況,這種
可能會出現在生產過程中,測試、儲存及使用過程中。
3-2摩擦:通過摩擦行為將帶顏色的紗線或織物上的著色劑轉移到相接觸的另一織物的表面。

4. 安全措施

註:這些安全措施僅作為信息提供。作為測試過程的輔助措施,安全正確地進行實驗操作是
操作者的責任。生產商必須對安全細節如安全數據表及其他生產商的推薦進行指導。所
有的OSHA標準和規定也必被參考和遵守。
4.1應遵循優秀實驗室的操作方法,在實驗室里要佩帶防護眼鏡。

5. 儀器和原料

5-1AATCC摩擦儀(見13-2);
5-2測試白布:剪成50mm的方形樣品(見13-4);
5-39級彩色沾色灰
5-4沾色灰卡;
5-4AATCC白色吸水紙;
5-5摩擦儀試樣夾持器。

6. 校驗

6-1測試儀器的校咽確認應定期進行並且其結果應保持較長時間。以下正確的操作行為是很
重要的,並且能避免錯誤的測試結果,另外一些不正常的摩擦圖像會影響並導致最終的
評級結果:
6-2採用內部已知耐摩擦色牢度很差的織物作為校驗試樣,並做3塊乾摩測試。
6-2-1測出的摩擦沾色圖像不是很圓並且沾色不均勻,這表面摩擦頭表面不平整。
6-2-2摩擦沾色圖像拖長並形成類似橢圈表明夾樣金屬套環夾。
6-2-3摩擦沾色圖像拉長並伴隨有條狀表明摩擦白布成斜對角夾持,其經向應平行於摩擦儀
的長度方向夾持。
6-2-4測試試樣的邊緣有擦痕,表明夾樣金屬套環的位置太低,應高一點,防止夾樣金屬套
環夾摩在試樣表面上。
6-2-5摩擦沾色圖像中央有一條印,並且沿摩擦方向,表明摩擦儀試樣下方金屬底座不平或
起卷,可用一支撐物塞入以使底座調平。
6-2-6如果使用了試樣夾持器,請將試樣置於摩擦儀底座上後將夾持器置於試樣上,通過摩
擦手柄啟動摩擦測試頭前後移動,直到最前端,查看摩擦頭是否碰著夾持器的邊緣,
如果這個現象發生,向前移動試樣夾持器,如果安裝不準確,這可能會造成摩擦沾色圖像的一邊特別深。
6-2-7確認摩擦白布的含濕情況(見9-2)。
6-2-8摩擦底座上的摩擦砂紙如果用手摸起來在摩擦區域對於其旁邊的區域很平滑或者試樣置於上面發生明顯的滑動,請及時更換摩擦砂紙。
6-2-9在過程測試中,觀察是否摩擦圖像上出現一條條的色痕,對試樣一般其經緯向呈斜對
角線放置(45°)。對於斜紋組織或一些表面凸起花型等,摩擦圖像可能會出現一條條
的色痕,這時請輕輕調整試樣的角度。

7. 測試試樣

7-1一般採用兩塊試樣,一塊測試乾摩擦牢度,另一塊測試濕摩擦牢度。
7-1-1為了增加測試結果的精度,可以採用更多的試樣取平均值。
7-2剪取試樣大小為50*130mm,長度方向也可更長,試樣長度方向與經向或布的長度方向成45度角。
7-2-1當需測試多次及在成品測試過程中,較大或整幅性的試樣可以採用,而不需切成一塊
一塊的試樣。
7-3紗樣:將其預先織成不少於50*130mm的布樣,也可通過適當形狀的物體將其繞成不少於50*130mm的紗條,並且其紗線沿著紗條方向為長度方向,也可按其它方向。

8. 調濕

8-1測試前,先將試樣和摩擦白布進行預調濕和調濕,具體參照ASTMD1776,在標準環境為溫度21±1℃,相對濕度為65±2%的條件將試樣和摩擦白布置於水平條件下調濕至少4小時。

9. 測試程式

9-1乾摩擦牢度測試。
9-1-1摩擦方向沿試樣長度方向,將摩擦砂紙沿長度方向置摩擦儀底座上,並將測試試樣置於摩擦砂紙上。
9-1-2將試樣夾持器置於試樣上,以防止試樣滑動。
9-1-3將一方形摩擦小白布貼在朝下的摩擦頭上面,小白布的經向平行於摩擦方向,用一特
殊的金屬套環套住小白布,注意的金屬套環位置不可太低,因這會拖動測試試樣。
9-1-4放下摩擦測試頭於試樣上,開始位置為將摩擦頭置於來回最前位置,按每秒一個來回
的速度搖動手柄10個來回,這樣摩擦頭便在試樣往復總共20次,對於電動摩擦測試儀,請設定並啟動儀器10個來回。對於有其它來回次數要求的,請參照其要求。
9-1-5取出方形摩擦小白布,按照8-1調濕並按10進行評定。對於拉毛、起毛、磨毛試樣,
一旦有一些松的纖維沾在摩擦白布上面會影響評級,在評級前,用膠帶紙通過輕輕地壓在摩擦小白布上以沾去無關的短纖維。
9-2濕摩擦牢度
9-2-1參照已知的技術準備方形濕摩擦白布,先稱量已調濕好的摩擦小白布,再將其完全浸
濕在去離子水中。每一次再能準備一塊方形小白布。
9-2-2將浸濕後的小白布通過手絞機或便利的裝置在吸水紙上擠壓,以使小白布的含水量為
65±5%。
9-2-3在實際摩擦啟動測試前,應防止小白布的水分蒸發。
9-2-4接下按9-1程式進行測試濕摩擦牢度。
9-2-5在空氣中涼乾方形小白布,在評級前參照8-1進行調濕。對於拉毛、起毛、磨毛試樣,
一旦有一些松的纖維沾在摩擦白布上面會影響評級,在評級前,用膠帶紙通過輕輕地
壓在摩擦小白布上以沾去無關的短纖維。

10. 評定

10-1用9級彩色沾色卡或沾色灰卡評定方形小白布沾上試樣顏色的程度。
10-2在評定時,將摩擦小白布的背面放置3層未沾污的白色測試布。
10-3採用9級AATCC彩色沾色卡或沾色灰卡分別評定乾和濕摩擦牢度。
5級:可以忽略或者沒有沾色。
4.5級:顏色沾色情況等於沾色灰卡的4-5級或9級AATCC彩色灰卡的4.5級。
4.0級:顏色沾色情況等於沾色灰卡的4-5級或9級AATCC彩色灰卡的4.0級。
3.5級:顏色沾色情況等於沾色灰卡的3-4級或9級AATCC彩色灰卡的3.5級。
3.0級:顏色沾色情況等於沾色灰卡的3級或9級AATCC彩色灰卡的3.0級。
2.5級:顏色沾色情況等於沾色灰卡的2-3級或9級AATCC彩色灰卡的2.5級。
2.0級:顏色沾色情況等於沾色灰卡的2級或9級AATCC彩色灰卡的2.0級。
1.5級:顏色沾色情況等於沾色灰卡的1-2級或9級AATCC彩色灰卡的1.5級。
1.0級:顏色沾色情況等於沾色灰卡的1級或9級AATCC彩色灰卡的1.0級。
10-4對同一樣品當測試多塊試樣時,將結果取平均並精確到0.1級,對於同一試樣一組人進行評定也可取平均並精確到0.1級。

11. 報告

11-1註明是乾還是濕摩擦色牢度。
11-2參照10-3註明其級數。
11-3參照10-4註明其的最接近的0.1級。
11-4註明評級是採用沾色灰卡還是9級彩色沾色卡。
11-5如果對試樣採用了任何前處理或後處理,請註明其的具體方法。
12.精度和偏差

13. 注意

13-2模擬手指和手臂的運動,AATCC耐摩擦色牢度儀提供了一個往復的摩擦動作。
13-4AATCC摩擦色牢度測試儀設定為通過一個手柄轉一周使得一個直徑為16mm的摩擦頭往復移動,在試樣上往復移動的距離為104±3mm,摩擦頭的下壓力為9N±10%(2lbs±10%)。由ATLas生產的儀器有兩款:一款為手動,另一款為電動。
13-4-1方形摩擦小白布應滿足以下規定:
纖維組成:由100%長度10.3~16.8mm的精梳棉纖維經退漿、漂白,但不可含螢光增
白劑或其它後整理助劑。
紗線:15tex(40/1英支),每厘米5.9捻,捻向為“Z”.
密度:經緯密度為33±3根/厘米。
織法:上、下平紋。
PH:7±0.5。
布重:坯布:113±5g/m2,成品布:100±3g/m2。
白度:W:80±2(方法110)。
13-6當不小心損傷了摩擦頭、套環或摩擦砂紙,請按照以下方式予以修整:重新更換新的摩擦砂紙,將套環套在一直徑比摩擦頭小一點的竿上後將套環彎得更松或更緊,重新安裝好摩擦頭,將一片特細的金剛砂布放好,按照平常測試的方式來回摩擦測試摩擦頭。

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