尼龍刷預(yù)磨次數(shù)對(duì)圓軌跡法織物起毛起球測(cè)試結(jié)果的影響

王多義 張青菊 朱 丹

河南省紡織產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)院(中國(guó))

抗起毛起球性能是紡織產(chǎn)品服用性能的重要指標(biāo)，起毛起球檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性直接影響產(chǎn)品的質(zhì)量評(píng)定。圓軌跡法是目前中國(guó)應(yīng)用較多的織物起毛起球測(cè)試方法，其參照標(biāo)準(zhǔn)為GB/T 4802.1—2008《紡織品 織物起毛起球性能的測(cè)定 第1部分：圓軌跡法》[1]。雖然測(cè)試執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一，但各檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)使用圓軌跡起球儀檢測(cè)織物起毛起球的測(cè)試結(jié)果卻存在著差異。中國(guó)學(xué)者對(duì)圓軌跡法起毛起球測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)的研究很少，蘇丹霞[2]、董躍[3]、衛(wèi)丹[4]、田金家[5]分別研究了泡沫塑料墊片厚度和硬度、泡沫塑料墊片表觀密度、磨料織物、評(píng)級(jí)箱光源種類等對(duì)織物起球等級(jí)產(chǎn)生的影響。但目前還未發(fā)現(xiàn)有學(xué)者對(duì)圓軌跡法起毛起球測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)中的尼龍刷進(jìn)行研究。

該標(biāo)準(zhǔn)附錄A中提到“新尼龍刷應(yīng)進(jìn)行一定次數(shù)預(yù)磨”，但如何預(yù)磨、預(yù)磨多少次數(shù)未明確規(guī)定，這造成圓軌跡法起毛起球儀上重要配件尼龍刷首次使用時(shí)存在不統(tǒng)一的現(xiàn)象，從而導(dǎo)致目前起毛起球試驗(yàn)結(jié)果的差異性。本文對(duì)用于圓軌跡法起毛起球儀的新尼龍刷進(jìn)行不同次數(shù)的預(yù)磨，研究尼龍刷預(yù)磨次數(shù)對(duì)織物起毛起球測(cè)試結(jié)果的影響，填補(bǔ)了相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中關(guān)于對(duì)新尼龍刷規(guī)格限定的空白，為重要實(shí)驗(yàn)配件尼龍刷規(guī)格的統(tǒng)一提供一定的技術(shù)依據(jù)，從而減小不同儀器因尼龍刷規(guī)格不一致造成的試驗(yàn)誤差，提升圓軌跡法起毛起球儀測(cè)試結(jié)果的一致性。

1 試驗(yàn)部分

1.1 試驗(yàn)材料

新尼龍刷(未預(yù)磨)，南通宏大實(shí)驗(yàn)儀器有限公司；滌棉機(jī)織物(面密度105 g/m2)，鄭州誠(chéng)信紡織有限公司提供。

1.2 試驗(yàn)儀器與設(shè)備

YG502N型織物起毛起球儀，南通宏大實(shí)驗(yàn)儀器有限公司；圓形鐵質(zhì)磨具(直徑15 cm、質(zhì)量約18 N)，南通宏大實(shí)驗(yàn)儀器有限公司；砂紙(80目)，蕪湖杰來(lái)寶研磨材料有限公司；CU-5型電子顯微鏡，北京和眾視野科技有限公司；通用起球評(píng)級(jí)視鏡，南通宏大實(shí)驗(yàn)儀器有限公司。

1.3 試驗(yàn)方法

為研究新尼龍刷預(yù)磨工藝對(duì)織物起毛起球試驗(yàn)結(jié)果的影響，將砂紙固定在鐵質(zhì)磨具上，然后將圓軌跡起毛起球儀試樣夾頭取下，將磨具安裝上，使磨具與磨臺(tái)上的尼龍刷作相對(duì)圓周運(yùn)動(dòng)，利用砂紙對(duì)新尼龍刷進(jìn)行打磨，磨具運(yùn)動(dòng)一周計(jì)數(shù)一次，用圓軌跡起毛起球儀上計(jì)數(shù)器進(jìn)行計(jì)數(shù)。分別對(duì)尼龍刷預(yù)磨500、1 000、2 000、3 000、4 000和5 000次，采用顯微鏡觀察預(yù)磨前后尼龍絲頭端表面形貌變化。然后將織物安裝到試樣夾頭上，采用GB/T 4802.1—2008《紡織品 織物起毛起球性能的測(cè)定 第1部分：圓軌跡法》標(biāo)準(zhǔn)中方法D(壓力490 cN，起毛次數(shù)10次，起球次數(shù)50次)對(duì)織物進(jìn)行起毛起球試驗(yàn)，每個(gè)15個(gè)試樣，觀察新尼龍刷預(yù)磨前后織物起毛起球情況。

2 結(jié)果與討論

2.1 新尼龍刷預(yù)磨次數(shù)對(duì)尼龍絲微觀形態(tài)的影響

新尼龍刷分別預(yù)磨500～5 000次后，取對(duì)應(yīng)的尼龍絲將其頭端分別放在顯微鏡上進(jìn)行觀察，預(yù)磨前后尼龍絲頭端微觀形態(tài)變化如圖1所示。

圖1 新尼龍刷不同預(yù)磨次數(shù)后對(duì)應(yīng)的尼龍絲頭端形態(tài)

由圖1a)可知，新尼龍刷上尼龍絲經(jīng)過(guò)工具切割后未經(jīng)預(yù)磨，其頭端呈粗糙且凹凸不平狀態(tài)，邊緣較尖銳。由圖1b)可看出，經(jīng)過(guò)500次的預(yù)磨，尼龍絲頭端邊緣凸起部位由于受到摩擦，小部分被砂紙磨平；但凹陷的部位未受到摩擦，還呈現(xiàn)非常粗糙的狀態(tài)。由圖1c)可知，經(jīng)過(guò)1 000次的預(yù)磨，尼龍絲頭端凸起部位均受到摩擦作用力而被磨平；凹陷部位小部分受到摩擦作用力被磨平，大部分還未受到摩擦而呈現(xiàn)粗糙狀態(tài)。由圖1d)可知，經(jīng)過(guò)2 000次的預(yù)磨，尼龍絲頭端凸起部位和凹陷部位大部分受到摩擦作用力而使頭端變得趨于平整，但小部分還較粗糙，存在一些溝痕。由圖1e)可知，經(jīng)過(guò)3 000次的預(yù)磨，尼龍絲頭端趨于平整，基本無(wú)粗糙狀部分。由圖1f)可知，經(jīng)過(guò)4 000次的預(yù)磨，尼龍絲頭端已基本平整，無(wú)明顯凸起和凹陷部分。由圖1g)可知，經(jīng)過(guò)5 000次的預(yù)磨，尼龍絲頭端已趨向圓潤(rùn)，所有部位均已基本平整，基本無(wú)粗糙部分，頭端形態(tài)趨于穩(wěn)定。

2.2 新尼龍刷預(yù)磨次數(shù)對(duì)織物起毛起球等級(jí)的影響

新尼龍刷預(yù)磨500～5 000次對(duì)應(yīng)的織物起毛起球效果和等級(jí)如圖2和表1所示。

圖2 采用不同預(yù)磨次數(shù)尼龍刷所測(cè)試織物的起毛起球效果

表1 采用不同預(yù)磨次數(shù)尼龍刷所測(cè)試的織物起毛起球級(jí)數(shù)

由圖2和表1可知，新尼龍刷未經(jīng)預(yù)磨時(shí)，所測(cè)試樣起毛起球較嚴(yán)重，級(jí)數(shù)為2.9級(jí)，大量大毛球覆蓋在試樣的表面，同時(shí)不同試樣起毛起球級(jí)數(shù)不均勻，CV值偏大。這是因?yàn)槲搭A(yù)磨的尼龍絲頭端尖銳粗糙，與織物摩擦使織物嚴(yán)重起毛，從而加重了織物起球效果。使試樣起毛起球級(jí)數(shù)較低。經(jīng)過(guò)500次的預(yù)磨后，尼龍絲頭端尖銳粗糙部位小部分得到磨平，尼龍刷對(duì)織物起毛起球作用力減小，試樣起毛起球級(jí)數(shù)有所提升，大毛球變成小毛球覆蓋在試樣的表面，同時(shí)不同試樣的起毛起球級(jí)數(shù)離散性變小。經(jīng)過(guò)1 000次和2 000次的預(yù)磨后，尼龍絲頭端粗糙部位大部分得到磨平，尼龍刷對(duì)織物起毛起球作用力持續(xù)減小，試樣表面毛球逐漸變得稀疏，起毛起球級(jí)數(shù)提升24%，離散性也有所改善。經(jīng)過(guò)3 000次的預(yù)磨后，尼龍絲頭端除個(gè)別部位表面基本被磨平，尼龍刷對(duì)織物起毛起球作用力較小，試樣僅剩少許毛球分布在小部分表面，起毛起球級(jí)數(shù)為4.0，級(jí)數(shù)提升38%。經(jīng)過(guò)4 000和5 000次的預(yù)磨后，尼龍絲頭端形態(tài)已趨于穩(wěn)定狀態(tài)，尼龍刷對(duì)織物起毛起球作用力趨于穩(wěn)定，試樣起毛起球級(jí)數(shù)均為4.2級(jí)，起毛起球級(jí)數(shù)趨于穩(wěn)定狀態(tài)，試樣表面輕微起毛或輕微起球，不同試樣起毛起球級(jí)數(shù)離散性最低。

由表1可知，經(jīng)過(guò)0～4 000次的預(yù)磨，織物起毛起球級(jí)數(shù)整體呈增長(zhǎng)趨勢(shì)，且在5 000次時(shí)趨于穩(wěn)定，同時(shí)不同試樣起毛起球級(jí)數(shù)離散型最低。由此可知，新尼龍刷進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行正式實(shí)驗(yàn)前應(yīng)進(jìn)行至少5 000次的預(yù)磨。

2.3 新尼龍刷預(yù)磨次數(shù)對(duì)織物起毛起球測(cè)試結(jié)果顯著性影響

采用SPSS軟件對(duì)新尼龍刷不同預(yù)磨次數(shù)對(duì)應(yīng)的織物起毛起球級(jí)數(shù)進(jìn)行單因素方差分析，如表2所示。分析后得出P值為0.000，遠(yuǎn)小于0.05，故新尼龍刷預(yù)磨次數(shù)對(duì)織物起毛起球級(jí)數(shù)的影響是顯著的。

表2 尼龍刷預(yù)磨次數(shù)對(duì)織物起毛起球級(jí)數(shù)的方差及顯著性分析

3 結(jié)論

新尼龍刷經(jīng)過(guò)500～5 000次的預(yù)磨，尼龍絲頭端微觀形態(tài)由粗糙尖銳變得平整光滑，并在預(yù)磨5 000次時(shí)形態(tài)趨向圓潤(rùn)穩(wěn)定。隨著尼龍刷預(yù)磨次數(shù)的增加，所測(cè)試的織物起毛起球級(jí)數(shù)呈先增加后穩(wěn)定趨勢(shì)，在預(yù)磨次數(shù)為5 000時(shí)織物起毛起球級(jí)數(shù)趨于穩(wěn)定，且不同試樣起毛起球級(jí)數(shù)離散性最低。SPSS顯著性分析表明，新尼龍刷預(yù)磨次數(shù)對(duì)織物起毛起球測(cè)試結(jié)果的影響是顯著的。建議新尼龍刷進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行正式實(shí)驗(yàn)前應(yīng)進(jìn)行至少5 000次的預(yù)磨。