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织物的抗起毛起球四种检测方法的比较
2012/10/12 0:07:10
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织物的抗起毛起球性能是影响服装服用性能的一个重要因素。服装面料起毛起球会严重影响织物的外观性能。因此，国内外均制定了多种方法对该项目进行考核。
2008年全国纺织品标准化技术委员会发布了GB/T 4802.1-2008《织物起毛起球性能的测定 第1部分 圆轨迹法》、GB/T 4802.2-2008《织物起毛起球性能的测定 第2部分 改型马丁代尔法》、GB/T 4802.3-2008《织物起毛起球性能的测定 第3部分 起球箱法》三个检测织物抗起毛起球性能的标准，分别替代各自1997年版的标准，新标准从2009年3月1日开始实施。GB/T 4802.4-2009《织物起毛起球性能的测定 第4部分 随机翻滚法》于2009年6月19日获批准，将于2010年2月1开始实施。本文根据这四种织物起毛起球性能的不同检测方法进行试验，并对结果进行比较，同时对有多种测试条件的测试方法进行测试条件的比较，分析各测试条件对测试结果的影响，从而分析标准中指标的合理性、试验方法的科学性及新旧标准的更替对产品标准产生的影响。
1四种检测方法的比较
1.1四种检测方法试验原理和仪器设备的比较
四种检测方法试验原理和仪器设备的比较具体见表1。
表1 四种检测方法试验原理和仪器设备的比较
| 标准 | 原理 | 仪器设备 |
| GB/T 4802.1-2008 圆轨迹法 | 采用尼龙刷和织物磨料或仅用织物磨料，使试样摩擦起毛起球，然后在规定光照条件下，对起毛起球性能进行视觉描述评定。 | 试样夹环内径（90±0.5）mm；运动轨迹为ф（40±1）mm的圆； 速度为（60±1）r/min。 |
| GB/T 4802.2-2008 马丁代尔法 | 在规定的负荷质量，圆形试样以李莎茹（Lissajous）圆形的轨迹与相同织物或羊毛织物磨料织物进行摩擦，试样能够绕与试样平面垂直的中心轴自由转动，经规定的摩擦阶段后，采用视觉描述方式评定试样的起毛或起球等级。 | 试样夹具的内径为90 mm； 运动轨迹为小李莎茹曲线（24 mm×24 mm）； 外传动装置的转动速度为（47.5±0.25）r/min |
| GB/T 4802.3-2008 起球箱法 | 安装在聚氨酯管上的试样，在具有恒定转速、衬有软木的木箱内任意翻转。经过规定的翻转次数后，对起毛和（或）起球性能进行视觉描述评定。 | 聚氨酯载样管：长（140±1）mm，外径（31.5±1）mm，管壁厚度（3.2±0.5）mm，质量（52.25±1）g；起球箱：立方体箱，内壁边长235 mm； 转动速度：（60±2）r/min |
| GB/T 4802.4-2009 随机翻滚法 | 采用随机翻滚式起球箱使织物在铺有软木衬垫，并填有少量灰色短棉的圆筒状试验仓中随意翻滚摩擦，在规定光源条件下，对起毛起球性能进行视觉描述评定。 | 起球箱：周长452 mm 深度：146 mm 厚：1.5mm 空气压力：14 kpa -21 kpa |
1.2对四项起球检测标准的试验分析比较
选择精纺机织面料、半精纺机织面料、粗纺机织面料及针织面料四块具有代表性的织物作为测试样品进行以下试验：1同一测试方法不同测试条件的。2同一面料四种标准的织物起毛起球性测试。
1.2.1包含多种测试条件的两个检测标准的实验结果分析
1.2.1.1 GB/T 4802.1-2008圆轨迹法标准实验结果
依据GB/T 4802.1-2008标准中的A~F六种试验条件，分别对精纺机织面料和半精纺机织面料进行测试。具体实验条件见表2。测试结果见表3。
表2 GB/T 4802.1-2008标准中的A~F六种试验条件参数
| 参数 | A | B | C | D | E | F |
| 压力，cN | 590 | 590 | 490 | 490 | 780 | 490 |
| 起毛/起球次数，次 | 150/150 | 50/50 | 30/50 | 10/50 | 0/600 | 0/50 |
表3 圆轨迹法不同试验参数类别的测试结果
| 试样名称 | A | B | C | D | E | F |
| 精纺机织面料 | 3.75 | 4 | 4 | 4 | 4 | 4.75 |
| 半精纺机织面料 | 3 | 3.5 | 3.5 | 3.75 | 3.5 | 4.75 |
由表3可看出在六种试验条件中，A试验条件为圆轨迹法起球标准中最严重的测试条件；F试验条件为圆轨迹法起球标准中最轻的测试条件。其他四种试验条件轻重程度居中。同一块面料选择不同的测试条件，其起球测试结果最大相差1.5级左右。
1.2.1.2 GB/T 4802.2-2008马丁代尔法标准实验结果
GB/T 4802.2-2008标准中试验条件包括负荷质量（415 g/155 g）、磨料（标准羊毛织物/织物本身）和摩擦次数（评级的6个阶段）。根据这三个因素设计三种试验，分别为编号为1#：负荷质量为155g，磨料为织物本身，各评级阶段均进行评定；2#：负荷质量为415 g，磨料为织物本身，各评级阶段均进行评定；3#：负荷质量为415 g，磨料为标准羊毛织物，各评级阶段均进行评定。利用上述三种试验条件对四块样品进行测试，分析比较三个因素对测试结果的影响。具体测试结果见图1~图4。
从精纺机织面料（图1）、半精纺机织面料（图2）、针织面料（图4）的曲线图中可发现，2#试验的曲线几乎处于最低位置，3#试验居中，1#试验处于最高位置。曲线处于越低位置说明起球越严重，对应试验的试验测试条件越重。所以测试条件由重至轻的排列顺序为：2#、3#、1#。即负荷质量为415 g，磨料为织物本身的测试条件最重，其次为负荷质量同为415 g，磨料为羊毛标准磨料的测试条件；负荷质量为155 g，磨料为织物本身的测试条件最轻。经过分析可知，磨料为织物本身比磨料为标准羊毛织物更容易使织物起球，从2#和3#试验（负荷质量相同，磨料不同）可看出马丁代尔法起球试验中磨料为织物本身比磨料为标准羊毛织物更容易使织物起球；从1#和2#试验（磨料相同，负荷质量不同）可看出磨料为起球能力较重的标准羊毛磨料，而负荷质量不同，415g最重，而155g为最轻，可看出负荷质量的起球作用比磨料更大。
由以上四个图可看出，GB/T 4802.2-2008标准起球测试条件的负荷质量、磨料、起球摩擦次数对测试结果及变化趋势均有很大影响。负荷质量对测试结果影响和磨料对测试结果影响均可达1级；而摩擦次数对测试结果影响可达2.5级，且并非摩擦次数越多起球结果越差。
1.2.2四种起球测试方法的测试和结果比较
结合三种面料的特征，根据四种起毛起球性能测试标准选择试验条件进行实验。具体见表4。
表4 四种起毛起球性能测试试验条件比较
| 样品名称 | 试验方法 | |||
| 圆轨迹法 | 马丁代尔法 | 起球箱法 | 随机翻转法 | |
| 精纺机织面料 | 压力490 cN, 起毛10次，起球50次 | 负荷质量415 g，织物自身为磨料，摩擦1000次 | / | 30 min |
| 半精纺机织面料 | 压力490 cN, 起毛0次，起球50次 | 负荷质量415 g，织物自身为磨料，摩擦1000次 | / | 30 min |
| 针织面料 | 压力780 cN, 起毛0次，起球600次 | 负荷质量155 g，织物自身为磨料，摩擦1000次 | 14400次 | 30 min |
测试结果具体见表5。
表5 四种起毛起球性能测试结果
| 样品名称 | 试验方法 | |||
| 圆轨迹法 | 马丁代尔法 | 起球箱法 | 随机翻转法 | |
| 精纺机织面料 | 4 | 2.5 | / | 3.5 |
| 半精纺机织面料 | 4.75 | 3 | / | 3 |
| 针织面料 | 3 | 3 | 4 | 3.5 |
由表5可知：对于机织面料测试结果：圆轨迹法＞随机翻滚法＞=马丁代尔法。对于针织面料测试结果：起球箱法＞随机翻滚法＞圆轨迹法=马丁代尔法，即圆轨迹法与马丁代尔法起球条件轻重相差无几，均较重，其次为随机翻滚法起球，最轻的为起球箱法起球。
同一块面料选择不同的试验方法，其测试的结果相差很大。最严重的如半精纺机织面料的圆轨迹法与马丁代尔法的测试结果相差几乎接近2级。而对于针织面料起球箱法测试结果比圆轨迹法或马丁代尔法要轻1级。
2试验方法探讨
2.1圆轨迹法起球方法
（1）GB/T 4802.1-2008标准中试验条件的选择分类不清晰，造成一块面料可能可选择多种试验条件或无条件可选择。如该标准的A试验条件适用于运动服，B试验条件适用于合成纤维长丝织物，而对于采用合成纤维长丝织物制成的运动服则可采用A、B两种测试条件。但对于纯化学短纤维制成的面料及纯棉、纯蚕丝等面料如参照该标准分类则无条件可选。虽然该标准中作出备注：未列的其他织物可以参照表中所列类似织物或按有关各方商定选择参数类别。但这样也给操作带来不确定性。因此，建议对该标准的试验条件的适用织物类型进行更加清楚细致的分类，避免以上情况的发生。
（2）同一块面料选择不同的测试条件，其起球测试结果最大相差1.5级以上。所以如果产品标准需选用该标准进行考核实验时，建议注明选用A~F试验条件中的何种条件进行测试，以使检测方法具有唯一性，检测结果有可比性，这样才能保证产品标准中的指标有意义。
（3）我国国标与行标间存在同一检测项目的检测方法不统一的问题。如在针织运动服产品标准FZ/T 73007-2002中规定的试验条件为压力780 cN，起毛次数0次，起球次数600次，即GB/T 4802.1-2008标准中的E试验条件；但由于针织运动服较多都采用合成纤维长丝织物制成，在织物起毛起球性能测试标准GB/T 4802.1-2008中，合成纤维长丝织物的试验条件为压力590 cN，起毛次数50次，起球次数50次，即B试验条件。这样就可能出现同一种面料在面料检测时合格，制成服装之后再检测变成了不合格的情况，因此建议国标与行标条件统一。
2.2 马丁代尔法起球方法
（1）GB/T 4802.2-2008标准中对于非装饰织物的机织物和针织物的可选磨料为织物本身或羊毛织物磨料，但由于两种磨料测试结果存在差异，同时起球次数不同测试结果也不同。所以建议如果产品标准有选用该标准进行考核试验时，应注明选用何种磨料和起球摩擦次数。
（2）FZ/T 62005-2003被、被套；FZ/T 62007-2003床单、FZ/T 62009-2003枕、垫类产品标准中均引用GB/T 4802.2考核产品的起毛起球性能。但三个标准在引用GB/T 4802.2方法标准时均未注明标准日期，而产品标准的“规范性引用文件中”明确指明：凡不注日期的引用文件，其新版本适用于本标准。但是GB/T 4802.2的新旧标准改动较大。主要差别见表6。
表6 GB/T 4802.2的新旧标准主要差别
| 标准 | 夹具内径 | 负荷质量 | 运动轨迹 | 摩擦次数 |
| GB/T 4802.2-2008 | 90 mm | 415 g （床上用品一般为机织物） | 小李莎茹曲线 （24 mm×24 mm） | 125、500、1000、2000、5000、7000六个阶段（且备注中规定机织物起球摩擦次数不低于2000次） |
| GB/T 4802.2-1997 | 40 mm | 200 g （196 cN） | 大李莎茹曲线 （60 mm×60 mm） | 1000次 |
从表6中可知，GB/T 4802.2的新标准无论从夹具内径、负荷质量、运动轨迹还是摩擦次数均有较大变化。新标准中起球评级阶段有六个阶段可选，且上述三个床上用品的产品标准中起球次数均未指定，所以按2008年版新标准无法进行实验考核。而如果摩擦起球次数参照1997年版旧标准选择1000次，由于试样夹具面积不同造成的试样与磨料的接触面积不同，同时负荷质量和运动曲线也不同，因而实验结果也是没有可比性的，产品标准中的考核指标失去了意义。所以2008年版新标准代替1997年版旧标准后一些产品标准的起球无法考核。建议对这些产品标准进行改进。
2.3 对部分产品标准中的起球项目考核指标或考核方法的建议
同一块面料的起毛起球性能测试选择不同的试验方法，其测试的结果差异很大，所以应特别注意所选择的实验方法。且由以上比对实验可知，针织面料起球箱法测试结果比圆轨迹法轻1级左右。但一些产品采用起球箱法进行测试，但考核指标却与采用圆轨迹法测试相同，甚至更低，如表7所示。
表7 产品标准起球项目的考核指标及试验方法
| 产品标准 | 起球项目考核指标（一等品） | 试验方法 |
| FZ/T 81007 单、夹服装 | 4级 | GB/T 4802.1 圆轨迹法 |
| FZ/T 81008 茄克衫 | 3-4级 | |
| FZ/T 73008针织T恤衫 | 3级 | |
| FZ/T 73018毛针织品 | 3级 | GB/T 4802.3 起球箱法 |
| FZ/T 73005低含毛混纺及仿毛针织品 | 3级 |
由上表可见毛针织品的考核指标相对较低，而测试方法却选用测试条件相对较轻的起球箱法，导致对毛针织品和低含毛混纺及仿毛针织品起球项目的考核过轻，造成这类产品虽然按产品标准考核合格，但实际穿着使用过程中经常出现较严重起球现象，影响服装的服用性能，因此建议提高毛针织品和低含毛混纺及仿毛针织品的起球项目的考核指标，或者变换该类产品标准中起球项目的测试方法。
3 结论
从以上实验的结果可以看出：测试标准中如果包含多种试验条件，且不同试验条件适用于不同类型纺织品时，最好能将纺织品类型分类清晰化；产品标准中如有引用包含多种试验条件的标准时，应注明所选用的试验条件；产品标准的指标应与考核方法相联系，与实际使用效果相联系，当考核方法偏轻时，应提高考核指标，保证产品质量；如国标与行标均涉及相关内容时，应尽量保持两者的统一，使我国的标准更加规范化。
参考文献：
[1] 李志刚. 起毛起球测试方法[J].印染, 2004(24):39-40
[2] GB/T 4802.1-2008 《织物起毛起球性能的测定 第1部分 圆轨迹法》
[3] GB/T 4802.2-2008 《织物起毛起球性能的测定 第2部分 马丁代尔法》
[4] GB/T 4802.3-2008 《织物起毛起球性能的测定 第3部分 起球箱法》
[5] ASTM D 3512-2005 《织物起毛起球性能的测定 随机翻滚法》