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ICI|滾箱式|亂翻式|圓軌跡法起毛起球測試儀_標準集團(香港)有限公司

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起毛起球測試方法總結_標準集團(香港)有限公司

更新時間:2014-11-26 16:15  關鍵詞:起毛起球測試方法總結_標準集團(香港)有限公司  瀏覽次數:


1 影響起毛起球的因素

  美國材料試驗協會(ASTM)對纖維起球作如下定義:單種纖維或多種纖維制成織物因纖維纏結而在布面形成的小結節或球珠。織物起球的先決條件是布面有松散纖維絨頭,而長絲織物一般缺少這種布面絨頭,也不易起球。但水洗或干洗會助長這一條件形成。在穿著磨損中,光滑布面和圓形截面合纖會促使紗線從布面凸起并形成松散纖維,當這些纖維與另一些纖維相互交纏,這種交纏在線性摩擦和回轉摩擦交互作用下很易發生,最終形成起球。這些纖維球在摩擦作用下變大。由于合纖強度較大,這種結節就不易被破壞或磨掉,因此會越積越多。而天然纖維由于強度較低,纖維球易被磨掉,因此布面起球不明顯。如果織物表面起球高度明顯,但纖維球壽命很短,該織物可定為低起球織物。纖維撓曲性對織物起球有重要作用,低起球織物的纖維剛性應較高,纖維的抗撓曲性降低,纖維球就會較快脫落。此外,織物結構對布面起球也有影響。一般而言,纖維越短越細,布面越易起球。當毛球形成速度超過其脫落速度,布面就會積聚毛球。毛球形成速度又與紗線中纖維根數、纖維長度、纖維橫截面、紗線捻度、織物結構等有關。纖維長度越長,起球的機率越低;較粗纖維有剛性,因此不易起球;圓截面纖維表面光滑,纖維易滑移到布面,從而形成毛球,而不規則截面纖維則不易起球;低強度纖維會增加毛球脫落速度;高卷曲纖維會減少起球機率;噴氣紡紗線的抗起球性比環錠紡紗線好,這是由于環錠紡使較長纖維位于紗線的中心,而較短纖維位于外圍而容易起球,氣流紡紗線則比環錠紡紗線更差;紗線支數越細則起球機率越小;紗線捻度越高使紗線較緊密,從而減少起球機率;單股紗織物比雙股紗織物更易起球;針織物比梭織物更易起球,這是由于布面有較多的浮線,而緊密梭織物則較少起球;平紋織物比斜紋織物不易起球,這是由于平紋的交織點較多,交織長度較短。

  1.1紗線的影響

  纖維的卷曲波形愈多,加捻時纖維不容易伸展,在摩擦過程中纖維容易松動滑移,在紗線表面形成毛茸。為此,纖維卷曲性愈好,愈易起球。纖維愈細,顯露在紗線表面的纖維頭端就多纖維柔軟性也愈好,因此細纖維比粗纖維易于糾纏起球。從纖維長度來看,較短纖維比長纖維易于起毛起球,除纖維頭端數多的影響外,纖維間的摩擦力和抱合力也影響織物的起毛起球。長纖維之間的摩擦力及抱合力大使纖維難以滑到織物表面,也就難糾纏起球。紗線的捻度和表面光潔程度對起球也有較大影響,捻度高的紗線,纖維間抱合緊密,紗線在受到摩擦時,纖維從紗線內滑移相對少,起球現象減少;但是,針織物一般為柔軟性織物,過高的捻度會使織物發硬,因此不能靠高捻度來防止起球。紗線光潔度的影響,紗線越光潔,表面毛茸則短而少,所以光潔紗線不易起球。

  1.2織物組織結構的影響

  織物組織結構疏松的織物比結構緊密的織物易起毛起球,結構緊密的織物與外界物體摩擦時,不易產生毛茸。已經存在的毛茸,又由于纖維之間的摩擦阻力較大,而不易滑到織物表面上來,故可減輕起毛起球現象。表面平整的織物不易起毛起球,表面凹凸不平的織物易起毛起球。因此,普通花色織物、羅紋織物 、平針織物的抗起毛起球性是逐漸增加的。

  1.3染整工藝的影響

  紗線或織物經染色及整理后,抗起球性將產生較大影響,這與染料、助劑、染整工藝條件有關,絞紗染色的紗線比用散毛染色或毛條染色的紗線易起球;成衣染色的織物比紗線染色所織的織物易起球;織物經過定型,特別是經樹脂整理等處理后,其抗起毛起球性將大大增強;短纖紗織物經過燒毛、長絲合纖織物經過熱定型都可減輕起毛起球,前者是由于自由纖維端減少,后者是由于纖維剛性 增加以及纖維間位置固定所致。

  1.4 穿著條件的影響

  一般情況下,織物在穿著時所經受的摩擦越大,所受摩擦的次數越多,則起球現象越嚴重。

  2 防起球起毛整理方法

  防起球的方法較多,如改變纖維的結構、成分與性能,改變紗線的紡紗工藝及織物結構,改變染整工藝等。

  2.1 目前國內外對于控制棉織物起毛起球的方法

  (1)、選擇在紗線和織物生產過程中不易起球的纖維;

  (2)、在批量生產中減少摩擦,例如選用合適的紗線潤滑劑如 Lubsoft,在噴射染色中也可用一些潤滑劑;

  (3)、在噴射染色機中采用活性染料染棉時,可使用結晶硫酸鈉代替常用的食鹽;

  (4)、纖維素和滌毛織物用適量超喂進行熱定形,以使紗線更好定形;

  (6)、剪毛同時進行刷毛,可去除表面纖維以及突出的纖維;

  (6)、兩面都燒毛,可去除表面纖維以及突出的纖維;

  (7)、對棉采用Cellusoft-L酶生物拋光;

  (8)、在噴射染色中用專用助劑 Sraglow-CL處理棉布,以清除布面松散纖維,該助劑也可用于成衣滾筒水洗中;

  (9)、有機硅用量需恰當,以避免過度柔軟和潤滑,否則會促使纖維移向表面引起起球;

  (10)、采用特種整理劑整理,如:Sarafeel-jy/Sarafeel-763,特種有機硅復配物,能賦予織物柔軟性和通過成膜提高起球性;Sarasoft-MR有機硅類聚合整理劑,有成膜性能,能提高耐磨性;Garfinish-As有抗起球和抗擦傷的特性,可加在傳統的整理液配方中[3];

  (11)、用“樹脂拍打”整理,在初次起絨后用樹脂整理,使毛絨發脆,然后用機械拍打法使毛絨脫落;

  (12)、采用抗起毛起球劑 ATP對織物進行抗起毛起球整理。

  (13)、采用無甲醛樹脂整理劑-聚氨酯(PU)對織物進行整理;

  (14)、對棉織物用Siroflash法(S法)處理時,最先用過氧化物來浸軋布料,接著連續進行UVC照射;[注:Siroflash法系對布料或衣服表面進行紫外線(UVC)照射之后,以過氧化氫或全單硫酸(PMS)進行氧化處理。此法可以減少棉織物的起毛球情形。

  2.2 目前常用的抗起球起毛整理方法

  2.2.1 燒毛或剪毛

  利用此法去掉織物表面的絨毛,使顯露在織物表面的纖維頭端減少,從而使織物不易起毛、起球。

  2.2.2 生物拋光

  利用纖維素酶作用于棉織物的水解和機械的沖擊作用聯手除去棉織物表面的毛茸和纖維的末梢。隨著茸毛的除去,棉織物的組織變得清晰,色澤明亮運用生物拋光明顯降低了起毛起球趨勢,其整理效果是持久的,因為纖維的末梢被除掉而不是在原處被覆蓋 (像用柔軟劑或其它整理那樣)。即使在家用洗衣機里重復洗滌后,經生物拋光的織物仍保持無毛茸。但生物拋光會有至少5%~15%的失重,一般強力損失5%~15%,若工藝條件控制不當,失重、強力損失將更嚴重。所以必須嚴格控制工藝條件否則會造成酶失活或嚴重損傷嚴重失重。

  2.2.3 樹脂整理法

  利用樹脂在纖維表面交聯網狀成膜的功能,使纖維表面包裹一層耐磨的樹脂膜,此樹脂膜使纖維的滑移減弱;同時,樹脂均勻地交聯凝聚在紗線的表層,使纖維端粘附于紗線上,摩擦時不易起球,從而有效地提高織物抗起球性。用于織物整理的樹脂,應具有良好的粘附性能,固化交聯成膜要柔軟,不影響被處理織物的手感;樹脂應有強的親水性,易于溶解,成膜干燥后,有較好的耐洗性;不影響被處理織物的色澤和色牢度等;對人體皮膚無刺激;無異味;樹脂性能穩定,應用方便、可靠。目前在抗起毛起球整理中應用較多的樹脂整理劑是聚氨酯(PU)和高分子聚合物樹脂乳液(ATP)。

  聚氨酯是一種無甲醛樹脂整理劑。它能在織物表面形成強韌的薄膜,其耐低溫、耐脆化、耐摩擦、拉伸強度高、彈性好,并有一定的親水性。織物經處理后可改善纖維間的粘結力,減少靜電作用,有利于防起毛起球。

  聚氨酯(PU)即聚氨基甲基酯,是多元異氰酸酯與多元醇的聚合物,反應如下 :

  —N=C=O + HOˉ → —NH-COOˉ

  水溶性聚氨酯是使用具有水溶性的化合物作為保護劑,將異氰酸基保護起來,形成穩定性高的水溶性樹脂,加工到織物上后經熱處理使保護劑脫除,反應性的異氰酸基使樹脂自身交聯形成立體網狀結構,失去水溶性,成為耐水和耐溶劑性強的樹脂薄膜。

  而ATP主要成分為高分子聚合物樹脂乳液,聚合物主鏈上具有活性基團,這些活性基團具有多功能性和極強的活性,可以自身交聯,也可以與纖維上的活性基團鍵合,在織物表面形成具有一定強度、耐洗又柔軟、彈性好的網狀薄膜。利用聚合物在纖維表面交聯成膜的功能,使纖維表面包覆一層耐磨的高分子薄膜,減弱纖維的滑移,減少起毛傾向;同時,聚合物均勻地交聯凝聚在紗線的表層,使纖維末梢粘附于紗線上,摩擦時不易起球。ATP在織物整理過程中,具有優良的成膜性能和滲透性,使之在織物表面成膜的同時能滲入到纖維內部,使纖維與毛絨交聯粘結形成網狀膜結構,從而起到良好的抗起毛起球效果。

  3 起毛起球測試方法

  3.1測試標準

  目前,國內對紡織品起毛起球測試方法的標準主要有三種:GB/T 4802.3—1997《織物起球試驗方法—起球箱法》、GB/T 4802.2—1997《織物起球試驗方法—馬丁代爾法》和GB/T 4802.1—1997《織物起球試驗方法—圓軌跡起球法》。各標準的測試條件及適用范圍見表1。

  表 1


標準號

測試條件

儀器用途

測試儀器

GB/T 4802.31997

不受壓力

織物經一定滾動摩擦后,測量表面起球數量

滾箱式織物起球儀器

GB/T 4802.21997

受輕微壓力

織物經磨料研磨一定次數后,測量表面起球數量

馬丁代爾式織物起球儀

GB/T 4802.11997

受輕微壓力

織物經刷洗一定次數后,測量表面起球數量

圓軌跡式織物起球儀

  而國外紡織品起毛起球測試標準有很多,其常用標準見表2。

  表 2

標準類別

標準名稱

美國試驗與材料協會標準ASTM

ASTM D4970ASTM D4922ASTM D1375 ASTM D3512

日本工業標準

J1S L 1096J1S L 1076

德國標準DIN

DIN 53863DIN 53865

英國標準BS

BS 3424BS 5690BS 5811

芬蘭標準SFS

SFS 4328

法國標準NF

NF G07 – 121 NF G07 – 132

國際標準 ISO

prEN ISO 12947-1prEN ISO 12945-2

國際羊毛局標準IWS

TM 112TM 196TM 152

  3.2 測試儀器

  國內的紡織品起毛起球測試儀器主要分為:起球箱起球儀、馬丁代爾起球儀、圓軌跡起球儀三種。

  國外的起球測試儀器主要有下列三大類:

  (1)起球箱式Orbitor/516型它相當于ICI起毛起球儀和國內的箱式起球儀。通常為兩箱或四箱,轉速可分別調為:25,30,40,55和60r/min五檔。

  (2)亂翻式Impulse/616型 此型相當于國內亂翻式起球儀,其內空氣壓力為200-800 KPa。此儀器為AATCC開發并擁有專利權的標準試驗機。織物在圓筒內翻滾,無規則摩擦產生起毛起球現象,適用于梭織和針織物。該測試儀備有計時器及可加氣裝置,以防織物在測試時緊貼筒壁而影響效果。

  (3)馬丁代爾Nu—Martindale/404型此型相當于國內的馬丁代爾耐磨儀,并作了一定改進,該儀器集測試摩擦及起球兩個功能,但兩種測試不可同時進行,作為獨立單元存在,在操作起球測試時,壓力通過砝碼施壓,針織布為2.5cN/cm,梭織布6.5cN/cm。

  3.3測試方法

  基本上所有的評價起球性能的測試方法都是在一定的時間里對織物表面進行摩擦,然后評價起球程度以下為幾種測量起毛起球性能的方法:隨機翻滾毛球測試法;箱式起毛起球法;彈性襯墊法;馬丁代爾起毛起球及耐磨法;毛刷海綿型耐磨試驗法;加速型耐磨試驗法;充氣模式耐磨試驗法;外觀保持性試驗法;往復式試驗法;HATRA起球測試法。

  目前國內的實驗室及工廠主要用隨機翻滾毛球測試儀、箱式起毛起球儀、馬丁代爾起毛起球和圓軌跡起球儀法。

  3.3.1 隨機翻滾起球儀法

  織物試樣在裝有攪拌棒的圓筒內翻滾,與另一試樣或與圓筒壁摩擦,產生起毛起球現象。織物的運動方式是隨機、無規則的,織物表面受到的外來壓力很大。由于織物試樣有時會被卡在攪拌棒后面,這種起球測試可重復性較差。

  3.3.2 箱式起毛起球法

  將織物試樣套在橡膠試樣管上,放進襯有橡膠軟木的方形木箱內,在轉動的木箱內翻滾,使試樣起球。織物的運動是隨機的,所受到的壓力很小,這種起球測試的可重復性較好,但影響起球測試的因素較多,如橡膠軟木和橡膠管的表面情況等。這種測試方法適用于易起球織物。

  3.3.3 馬丁代爾起毛起球法

  織物試樣裝在夾頭上,在規定的壓力下與裝在磨臺上的同種織物進行摩擦起毛起球。試樣能繞軸心轉動,夾頭與磨臺的相對運動軌跡是預先設定的李沙茹(Lissajous)圖形(如右圖)。后來又有改進的馬丁代爾起磨儀。這種測試方法適用于毛織物及其他易起球織物,特別是機織物。使用圖樣標準或評定表來評價起毛起球程度。將每一個試樣放置在評級箱的雙面板上。采用合適的評級條件,合適的標準織物或標準照片,評定每一試樣正面的級數,評定時需采用兩個標準級數或卡來評定當測試試樣的外觀。具體級數按如下:

  描述表

  毛球效果評分 評語

  5 無變化

  4 輕度表面絨和/或孤立的未形成毛球

  3 形成中等程度的絨毛和/或毛球。在測試試樣的表面各處覆有不同尺寸和分布密度的毛球

  2 形成明顯的絨毛和/或毛球。在測試試樣的表面大面積覆有不同尺寸和分布密度的毛球。

  1 密布絨毛和/或明顯的毛球。在測試試樣的表面布滿不同尺寸和分布密度的毛球。

  3.3.4 圓軌跡起球儀法

  在一定壓力下以圓周運動的軌跡使織物試樣先與尼龍毛刷起毛,再與標準織物作相對摩擦起球,或將織物在織物磨料上直接起球。這種測試方法適用于化纖長絲織物和化纖短纖織物,只用織物作磨料時,可用于其他易起球織物。

  3.4 測試儀器和測試標準對評定的影響

  由于測試儀器的操作原理及測試條件的不同,在實際測試時,對評定紡織品起毛起球性能存在較大差異。

  3.4.1 國內標準針對起毛起球測試分類過細,容易產生混淆。如GB/T 4802.3-1997適用于大多數織物,僅注明毛針織最適宜;而GB/T 4802.2-1997和GB/T 4802.1-l997又適用各類紡織物,以致于企業在測試時無從選擇哪個標準。

  3.4.2 對于紡織出口企業,面臨貿易國的標準不同,對紡織品起毛起球問題測試實際困難更大。從多數紡織品進口國的測試方法來看,一般限于翻箱法和馬丁代爾法,對于起毛起球性能要求高的紡織品采用后者測試為主,因為此法更接近于人們服用過程。

  3.4.3 國外對紡織品起毛起球測試標準與儀器的適用對照如表3所示。

  表 3



Orbitor

Nu-Martindale

Impulse

標準類別

起球測試(60r/min)

勾絲測試(60r/min)

起球測試

耐磨測試

美國葉輪

德國葉輪

法國葉輪

ASTM D3512





適用



ASTM D4970




適用




BS 5811

適用







DIN 53867






適用


EN ISO 12945-1

適用







EN ISO 12945-2



適用





Draft ISO 12945-3





適用

適用

適用

ICI Test Method 444


適用






IWS TM 152

適用







IWS TM 196




適用




NF G 07 -121







適用

NF G 07 -132







適用

  織物起毛起球測試方法有多種,應根據客戶提供的標準進行測試。不同測試方法對織物起毛起球等級的最后評定影響不同。 隨著紡織市場的國際化,紡織企業應學會適應國外眾多測試標準,包括紡織類針對起毛起球測試標準。

  4 起毛起球研究現狀分析與展望

  從上世紀5O年代起到現在,對織物起毛起球的研究主要集中在起毛起球的影響因素和后整理方面,通過比較分析找出減少起球性能的最佳設計與生產方案來指導生產。且都是在干摩狀態下評判織物的起毛起球性能,而這與消費者的實際穿著過程不符,在現代化的生活中,隨著人們生活節奏的加快,衣物脫換頻繁且由于人們健康及衛生意識的提高,洗滌次數也在增加,因此日常的磨損、洗滌及熨燙造成了生產廠家與消費者對織物起球評級不一致。目前我國的起毛起球評價標準中尚未涉及到水洗、熨燙等對織物起毛起球的測試方法,因而需要找到一種與消費者的實際穿著過程一致的評判織物起毛起球的方法,即在洗滌后評價織物的起毛起球性能。目前國內幾乎沒有這種評判方法,國外雖有一些,也只是關于洗滌對織物起球的影響程度,并沒有在洗滌后來判斷織物起球性能的方法。


來源: 

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