纺织品耐摩擦色牢度测试方法结果分析

本文介绍的不同组织、不同国家的摩擦色牢度标准方法共有9种：

• ISO 105—X12:2016《纺织品色牢度试验第X12部分：耐摩擦色牢度》

• CAN/CGSB 4.2 No.22—2004《纺织品试验方法耐摩擦色牢度》

• GB/T 3920—2008《纺织品色牢度试验耐摩擦色牢度》

• AS 2001.4.3—1995(R2016)《纺织品试验方法第4.3部分:耐摩擦色牢度的测定》

• AATCC 8—2016《耐摩擦色牢度:摩擦测试仪法》

• JIS L0849:2013《耐摩擦色牢度试验方法》

• ISO 105-X16：2016《纺织品色牢度试验第X16部分：摩擦色牢度-小面积》

• AATCC 116—2013《耐摩擦色牢度:旋转垂直摩擦牢度仪法》

• GB/T 29865—2013《纺织品色牢度试验耐摩擦色牢度小面积法》。

  
  

  测试条件的区别

  
  

  摩擦色牢度测试是在摩擦色牢度测试仪上进行的。从摩擦方式上分，摩擦测试方法有平行往复式、过桥式和旋转摩擦三种。

  通常是将摩擦用标准白色棉布固定在摩擦头上，在一定压力作用下,对染色织物按规定的摩擦方式，摩擦次数、摩擦动程完成测试操作。通常白色摩擦棉布分别采用干态和湿态两种条件，摩擦布试样干燥后在准光源下用标准沾色灰色样卡对摩擦白布的沾色程度进行评定。

  各个国家测试方法在摩擦动程、速度，摩擦头压力、尺寸，摩擦布含水量、加湿方式等各不相同，这些条件的不同都对测试结果产生影响。

  
  

  1摩擦动程

  
  

  平行往复式摩擦动程一般为（104±3）mm或者（103±5）mm，基本一致；过桥式为日本摩擦牢度标准，II型摩擦色牢度仪，其往复动程为100mm；旋转摩擦是固定在样品上方绕圆心旋转，接触面仅为圆形摩擦头面积。

  
  

  2摩擦速度和次数

  
  

  往复式摩擦60次/min，即每秒1次，往复10次，共摩擦20s；

  旋转式摩擦1转/秒，往复10圈，共摩擦20s；

  过桥式摩擦30次/min，即每2秒1次，往复100次，共摩擦200s。

  日标摩擦次数最多，摩擦耗时最长，是往复式和旋转式摩擦的10倍，因此其较长摩擦历程带来的是较为严格的测试，同样的纺织品用此方法测试结果较差。

  
  

  3摩擦头大小和压力

  
  

  （1）对往复式摩擦标准来说，美标A ATCC 8—2013，澳标AS 2001.4.3—1995，加拿大标准CAN/CGSB-4.2 NO.22—2004圆柱形摩擦头直径为(16±0.1)mm，面积203.5mm2，压力为9N；国际标准ISO 105-X12:2001和GB/ T 3920—2008，具有两种摩擦头，一种是方形摩擦头尺寸为19mm×25.4mm，面积482.6mm2，另一种是圆柱形摩擦头直径为(16±0.1)mm，面积203.5 mm2，压力都是9N。

  （2）过桥式摩擦标准：日本标准JIS L0849：2013的摩擦头较为特殊20×20mm方形，表面半径为45mm的曲面。

  （3）旋转摩擦标准：国际标准ISO 105-X16:2001，美标AATCC 116—2013，中国国家标准GB/T 29865—2013，这些标准的摩擦头也是圆柱形摩擦头直径（16±0.1）mm，面积203.5mm2，但压力为11.1N。

  
  

  4取样方向

  
  

  往复式摩擦标准、过桥式摩擦标准除美国AATCC标准是30°斜向取样外，均为经纬向分别取样；旋转摩擦标准为小面积固定原点摩擦，可不必裁剪取样。

  
  

  5含水率

  
  

  美国AATCC标准中往复式摩擦和旋转摩擦都是要求湿摩擦布含水率为65%。

  国际ISO标准，我国国家GB标准均要求含水率在95%~100%，但如果该含水率严重影响评级时，可以采用其他含水率，例如常用的含水率为（65±5）%。加拿大CAN/CGSB标准、澳大利亚AS标准以及日本JIS过桥式摩擦标准要求含水率为100%。

  含水率越多，湿摩擦布湿润程度越大，而染料通常在湿润状态下容易水解掉色，所以含水率越大，湿摩擦色牢度结果越低。

  
  

  色牢度测试结果影响因素

  
  

  由试验数据（略）可以看出，不同方法之间的湿摩擦色牢度结果相差0.5~1.5级，相差较大，因此判断纺织品的摩擦色牢度必须选择正确的测试方法。以下从几个不同角度分析对比湿摩擦牢度的差异及其原因。

  
  

  1旋转式比往复式

  
  

  对于单色印花布，旋转式摩擦湿摩色牢度比往复式摩擦结果要略高0.5~1级，比日本过桥式湿摩擦牢度高1-1.5级。因此，对于单色纺织布料，小面积旋转式摩擦色牢度结果最好，往复式摩擦居中，日本过桥式摩擦最严格，结果最差。

  旋转式摩擦虽然重锤压力略大，但摩擦次数相同的情况下，因其在同一小面积圆形位置上进行摩擦，摩擦布与织物接触面积远远小于往复式摩擦所接触的织物面积，因此沾染的颜色较少，故旋转式摩擦色牢度比往复式摩擦色牢度的结果要较好一些。

  日本测试标准往复摩擦次数为100次，其他往复式摩擦仅10次，相差悬殊，因此日标的摩擦测试总的接触面积和总的历程要长，故摩擦色牢度测试结果最差，测试方法在以上8个标准中最为严格。

  
  

  2不同形状的摩擦头

  
  

  由ISO 105-X12:2001和GB/T 3920—2008两个标准的不同摩擦头的湿摩擦测试结果对比来看，在往复式摩擦中，不同形状的摩擦头对结果也有直接影响，方头的湿摩擦色牢度与圆头相比，结果一致或者略好于圆头的湿摩擦色牢度半级，具体见表4。

  对比往复式摩擦测试方法可知，几个国家的往复式摩擦方法中重锤压力基本一致，为9N，往复动程为（103±5）mm或者（104±3）mm基本一致，摩擦次数也相同，但除此外，摩擦头的不同直接表现为摩擦头底面积不同，布料在摩擦过程中受力程度不同，方头面积482.6mm2大于圆头面积203.5mm2，因此方头摩擦时的压力要小于圆头摩擦，因此在湿摩擦布含水率一致的情况下，方头摩擦头所得的湿摩擦色牢度掉色略轻，但其结果与圆头摩擦头的色牢度差异不超过半级。

  对于圈绒类产品来说，考虑到不同形状摩擦头的测试结果差异较小，而圆形摩擦头易在摩擦过程中产生侧滑，故而国际ISO标准和中国GB国家标准要求圈绒类产品采用方形摩擦头进行摩擦色牢度的测试。

  
  

  3取样方向

  
  

  为了在相同条件下对比几个标准在剪样方向不同时对结果的影响，特将美标AATCC 8—2013标准中的湿摩擦布含水率65%改变成100%，用于和ISO、GB等国家标准进行对比见表5。

  往复式摩擦中，同样都是圆头摩擦头、湿摩擦布含水都为100%的情况下，由结果可知，斜向取样的AATCC美标测试结果与沿着经纬向取样的测试结果一致或略好半级。

  这可能主要是由于沿着30˚角的方向，摩擦头在摩擦过程中与组织纱线的摩擦力比其垂直时，斜向与经纱纬纱摩擦时的摩擦力略小，故而斜向夹角取样方式的摩擦结果略好半级或一致。

  
  

  4含水率

  
  

  AATCC标准湿摩擦圆头、斜向测试结果实际比国际标准和GB经纬向要略好，与上面分析的规律相反，这主要是因为AATCC标准含水率为65%，而GB和ISO标准为100%，两个条件相差较大，因此含水率较小的美国标准湿摩擦牢度较好。由此看来，含水率对于摩擦牢度结果的影响要大于取样方向对结果的最终影响。

  
  

  5经纬向测试的必要性分析

  
  

  经纬向测试结果有所不同主要是因为经纬向组织结构紧密程度往往不同，因此摩擦过程中摩擦布与纺织品接触的摩擦力以及总颜色接触量不同，所以导致两个方向的摩擦结果有所差异，这也是部分测试标准中要求经纬向都进行测试的重要性和必要性。

  
  

  6小面积颜色的纺织品

  
  

  对于单色纺织品，由前面的试验我们得知：旋转式湿摩擦色牢度比往复式摩擦结果要略高0.5~1级，比日本过桥式湿摩擦色牢度高1~1.5级。因此，小面积旋转式摩擦色牢度结果最好，往复式摩擦居中，日本过桥式摩擦最严格，结果最差。

  对于色织布、印花布，由于颜色面块较小，如果采用往复式摩擦，则摩擦过程中不同颜色混合沾染在摩擦布上，评级比较复杂之外，各个颜色之间的不同色牢度，以及颜色深浅的不同，都会对结果造成影响；而且这也是色织品、印花品在不同实验室间产生测试差异的主要原因，不同实验室没办法取样完全一致，则采用往复摩擦时，不同实验室间的差距因为取样位置不同，摩擦混合颜色，最终给出的色牢度也会不同。

  国际标准、美国标准、中国国家标准已经有专门的小面积摩擦色牢度测试标准方法，规定用旋转法对于色织布、印花布面的单个小面块颜色进行分别测试。但很多客户、采购商并不清楚这之间的差别，因通常还是要求往复式摩擦方法，这对于产品实际色牢度的要求和控制是不太精确的。