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分析9種耐摩擦色牢度測試標準

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摩擦色牢度是紡織品內在質(zhì)量指標諸多色牢度測試的一項基礎色牢度測試。各個(gè)國家的測試標準原理相同，但細節不同，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。
9種耐摩擦色牢度測試方法
本文介紹的不同組織、不同國家的紡織品摩擦色牢度標準方法共有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式、過(guò)橋式和旋轉摩擦三種。
通常是將摩擦用標準白色棉布固定在摩擦頭上，在一定壓力作用下, 對染色織物按規定的摩擦方式，摩擦次數、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光源下用標準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果產(chǎn)生影響。
1摩擦動(dòng)程
平行往復式摩擦動(dòng)程一般為（104±3 ）mm或者（103±5）mm，基本一致；過(guò)橋式為日本摩擦牢度標準，II型摩擦色牢度儀，其往復動(dòng)程為100mm；旋轉摩擦是固定在樣品上方繞圓心旋轉，接觸面僅為圓形摩擦頭面積。
2摩擦速度和次數
往復式摩擦60次/min，即每秒1次，往復10次，共摩擦20s；
旋轉式摩擦1轉/秒，往復10圈，共摩擦20s；
過(guò)橋式摩擦30次/min，即每2秒1次，往復100次，共摩擦200s。
日標摩擦次數最多，摩擦耗時(shí)最長(cháng)，是往復式和旋轉式摩擦的10倍，因此其較長(cháng)摩擦歷程帶來(lái)的是較為嚴格的測試，同樣的紡織品用此方法測試結果較差。
3摩擦頭大小和壓力
（1）對往復式摩擦標準來(lái)說(shuō)，美標A ATCC 8—2013，澳標AS 2001.4.3—1995，加拿大標準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；國際標準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(guò)橋式摩擦標準：日本標準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）旋轉摩擦標準：國際標準ISO 105-X16:2001，美標AATCC 116—2013，中國國家標準GB/T 29865—2013，這些標準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
往復式摩擦標準、過(guò)橋式摩擦標準除美國AATCC標準是30°斜向取樣外，均為經(jīng)緯向分別取樣；旋轉摩擦標準為小面積固定原點(diǎn)摩擦，可不必裁剪取樣。
5含水率
美國AATCC標準中往復式摩擦和旋轉摩擦都是要求濕摩擦布含水率為65%。
國際ISO標準，我國國家GB標準均要求含水率在95%~99%，但如果該含水率嚴重影響評級時(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標準、澳大利亞AS標準以及日本JIS過(guò)橋式摩擦標準要求含水率為99%。
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，濕摩擦色牢度結果越低。

測試結果影響因素
由試驗數據（略）可以看出，不同方法之間的濕摩擦色牢度結果相差0.5~1.5級，相差較大，因此判斷紡織品的摩擦色牢度必須選擇正確的測試方法。以下從幾個(gè)不同角度分析對比濕摩擦牢度的差異及其原因。
1旋轉式與往復式
對于單色印花布，旋轉式摩擦濕摩色牢度比往復式摩擦結果要略高0.5~1級，比日本過(guò)橋式濕摩擦牢度高1-1.5級。因此，對于單色紡織布料，小面積旋轉式摩擦色牢度結果，往復式摩擦居中，日本過(guò)橋式摩擦，結果最差。
旋轉式摩擦雖然重錘壓力略大，但摩擦次數相同的情況下，因其在同一小面積圓形位置上進(jìn)行摩擦，摩擦布與織物接觸面積遠遠小于往復式摩擦所接觸的織物面積，因此沾染的顏色較少，故旋轉式摩擦色牢度比往復式摩擦色牢度的結果要較好一些。
日本測試標準往復摩擦次數為100次，其他往復式摩擦僅10次，相差懸殊，因此日標的摩擦測試總的接觸面積和總的歷程要長(cháng)，故摩擦色牢度測試結果最差，測試方法在以上8個(gè)標準中嚴格。
2不同形狀的摩擦頭
由ISO 105-X12:2001和GB/T 3920—2008兩個(gè)標準的不同摩擦頭的濕摩擦測試結果對比來(lái)看，在往復式摩擦中，不同形狀的摩擦頭對結果也有直接影響，方頭的濕摩擦色牢度與圓頭相比，結果一致或者略好于圓頭的濕摩擦色牢度半級，具體見(jiàn)表4。

對比往復式摩擦測試方法可知，幾個(gè)國家的往復式摩擦方法中重錘壓力基本一致，為9N，往復動(dòng)程為（103±5）mm或者（104±3）mm基本一致，摩擦次數也相同，但除此外，摩擦頭的不同直接表現為摩擦頭底面積不同，布料在摩擦過(guò)程中受力程度不同，方頭面積482.6mm2大于圓頭面積203.5mm2，因此方頭摩擦時(shí)的壓力要小于圓頭摩擦，因此在濕摩擦布含水率一致的情況下，方頭摩擦頭所得的濕摩擦色牢度掉色略輕，但其結果與圓頭摩擦頭的色牢度差異不超過(guò)半級。
對于圈絨類(lèi)產(chǎn)品來(lái)說(shuō)，考慮到不同形狀摩擦頭的測試結果差異較小，而圓形摩擦頭易在摩擦過(guò)程中產(chǎn)生側滑，故而國際ISO標準和中國GB國家標準要求圈絨類(lèi)產(chǎn)品采用方形摩擦頭進(jìn)行摩擦色牢度的測試。
3取樣方向
為了在相同條件下對比幾個(gè)標準在剪樣方向不同時(shí)對結果的影響，特將美標AATCC 8—2013標準中的濕摩擦布含水率65%改變成99%，用于和ISO、GB等國家標準進(jìn)行對比見(jiàn)表5。

往復式摩擦中，同樣都是圓頭摩擦頭、濕摩擦布含水都為99%的情況下，由結果可知，斜向取樣的AATCC美標測試結果與沿著(zhù)經(jīng)緯向取樣的測試結果一致或略好半級。
這可能主要是由于沿著(zhù)30?角的方向，摩擦頭在摩擦過(guò)程中與組織紗線(xiàn)的摩擦力比其垂直時(shí)，斜向與經(jīng)紗緯紗摩擦時(shí)的摩擦力略小，故而斜向夾角取樣方式的摩擦結果略好半級或一致。
4含水率
AATCC標準濕摩擦圓頭、斜向測試結果實(shí)際比國際標準和GB經(jīng)緯向要略好，與上面分析的規律相反，這主要是因為AATCC標準含水率為65%，而GB和ISO標準為99%，兩個(gè)條件相差較大，因此含水率較小的美國標準濕摩擦牢度較好。由此看來(lái)，含水率對于摩擦牢度結果的影響要大于取樣方向對結果的最終影響。
5經(jīng)緯向測試的必要性分析
經(jīng)緯向測試結果有所不同主要是因為經(jīng)緯向組織結構緊密程度往往不同，因此摩擦過(guò)程中摩擦布與紡織品接觸的摩擦力以及總顏色接觸量不同，所以導致兩個(gè)方向的摩擦結果有所差異，這也是部分測試標準中要求經(jīng)緯向都進(jìn)行測試的重要性和必要性。
6小面積顏色的紡織品
對于單色紡織品，由前面的試驗我們得知：旋轉式濕摩擦色牢度比往復式摩擦結果要略高0.5~1級，比日本過(guò)橋式濕摩擦色牢度高1~1.5級。因此，小面積旋轉式摩擦色牢度結果，往復式摩擦居中，日本過(guò)橋式摩擦，結果最差。
對于色織布、印花布，由于顏色面塊較小，如果采用往復式摩擦，則摩擦過(guò)程中不同顏色混合沾染在摩擦布上，評級比較復雜之外，各個(gè)顏色之間的不同色牢度，以及顏色深淺的不同，都會(huì )對結果造成影響；而且這也是色織品、印花品在不同實(shí)驗室間產(chǎn)生測試差異的主要原因，不同實(shí)驗室沒(méi)辦法取樣一致，則采用往復摩擦時(shí)，不同實(shí)驗室間的差距因為取樣位置不同，摩擦混合顏色，最終給出的色牢度也會(huì )不同。
國際標準、美國標準、中國國家標準已經(jīng)有專(zhuān)門(mén)的小面積摩擦色牢度測試標準方法，規定用旋轉法對于色織布、印花布面的單個(gè)小面塊顏色進(jìn)行分別測試。但很多客戶(hù)、采購商并不清楚這之間的差別，因通常還是要求往復式摩擦方法，這對于產(chǎn)品實(shí)際色牢度的要求和控制是不太精確的。

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