尼龍刷預磨次數對圓軌跡法織物起毛起球測試結果的影響

王多義 張青菊 朱 丹

河南省紡織產品質量監督檢驗院(中國)

抗起毛起球性能是紡織產品服用性能的重要指標，起毛起球檢測結果的準確性直接影響產品的質量評定。圓軌跡法是目前中國應用較多的織物起毛起球測試方法，其參照標準為GB/T 4802.1—2008《紡織品 織物起毛起球性能的測定 第1部分：圓軌跡法》[1]。雖然測試執行標準統一，但各檢驗機構使用圓軌跡起球儀檢測織物起毛起球的測試結果卻存在著差異。中國學者對圓軌跡法起毛起球測試標準的研究很少，蘇丹霞[2]、董躍[3]、衛丹[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、評級箱光源種類等對織物起球等級產生的影響。但目前還未發現有學者對圓軌跡法起毛起球測試標準中的尼龍刷進行研究。

該標準附錄A中提到“新尼龍刷應進行一定次數預磨”，但如何預磨、預磨多少次數未明確規定，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存在不統一的現象，從而導致目前起毛起球試驗結果的差異性。本文對用于圓軌跡法起毛起球儀的新尼龍刷進行不同次數的預磨，研究尼龍刷預磨次數對織物起毛起球測試結果的影響，填補了相關標準中關于對新尼龍刷規格限定的空白，為重要實驗配件尼龍刷規格的統一提供一定的技術依據，從而減小不同儀器因尼龍刷規格不一致造成的試驗誤差，提升圓軌跡法起毛起球儀測試結果的一致性。

1 試驗部分

1.1 試驗材料

新尼龍刷(未預磨)，南通宏大實驗儀器有限公司；滌棉機織物(面密度105 g/m2)，鄭州誠信紡織有限公司提供。

1.2 試驗儀器與設備

YG502N型織物起毛起球儀，南通宏大實驗儀器有限公司；圓形鐵質磨具(直徑15 cm、質量約18 N)，南通宏大實驗儀器有限公司；砂紙(80目)，蕪湖杰來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；通用起球評級視鏡，南通宏大實驗儀器有限公司。

1.3 試驗方法

為研究新尼龍刷預磨工藝對織物起毛起球試驗結果的影響，將砂紙固定在鐵質磨具上，然后將圓軌跡起毛起球儀試樣夾頭取下，將磨具安裝上，使磨具與磨臺上的尼龍刷作相對圓周運動，利用砂紙對新尼龍刷進行打磨，磨具運動一周計數一次，用圓軌跡起毛起球儀上計數器進行計數。分別對尼龍刷預磨500、1 000、2 000、3 000、4 000和5 000次，采用顯微鏡觀察預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定 第1部分：圓軌跡法》標準中方法D(壓力490 cN，起毛次數10次，起球次數50次)對織物進行起毛起球試驗，每個15個試樣，觀察新尼龍刷預磨前后織物起毛起球情況。

2 結果與討論

2.1 新尼龍刷預磨次數對尼龍絲微觀形態的影響

新尼龍刷分別預磨500～5 000次后，取對應的尼龍絲將其頭端分別放在顯微鏡上進行觀察，預磨前后尼龍絲頭端微觀形態變化如圖1所示。

圖1 新尼龍刷不同預磨次數后對應的尼龍絲頭端形態

由圖1a)可知，新尼龍刷上尼龍絲經過工具切割后未經預磨，其頭端呈粗糙且凹凸不平狀態，邊緣較尖銳。由圖1b)可看出，經過500次的預磨，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，還呈現非常粗糙的狀態。由圖1c)可知，經過1 000次的預磨，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粗糙狀態。由圖1d)可知，經過2 000次的預磨，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，經過3 000次的預磨，尼龍絲頭端趨于平整，基本無粗糙狀部分。由圖1f)可知，經過4 000次的預磨，尼龍絲頭端已基本平整，無明顯凸起和凹陷部分。由圖1g)可知，經過5 000次的預磨，尼龍絲頭端已趨向圓潤，所有部位均已基本平整，基本無粗糙部分，頭端形態趨于穩定。

2.2 新尼龍刷預磨次數對織物起毛起球等級的影響

新尼龍刷預磨500～5 000次對應的織物起毛起球效果和等級如圖2和表1所示。

圖2 采用不同預磨次數尼龍刷所測試織物的起毛起球效果

表1 采用不同預磨次數尼龍刷所測試的織物起毛起球級數

由圖2和表1可知，新尼龍刷未經預磨時，所測試樣起毛起球較嚴重，級數為2.9級，大量大毛球覆蓋在試樣的表面，同時不同試樣起毛起球級數不均勻，CV值偏大。這是因為未預磨的尼龍絲頭端尖銳粗糙，與織物摩擦使織物嚴重起毛，從而加重了織物起球效果。使試樣起毛起球級數較低。經過500次的預磨后，尼龍絲頭端尖銳粗糙部位小部分得到磨平，尼龍刷對織物起毛起球作用力減小，試樣起毛起球級數有所提升，大毛球變成小毛球覆蓋在試樣的表面，同時不同試樣的起毛起球級數離散性變小。經過1 000次和2 000次的預磨后，尼龍絲頭端粗糙部位大部分得到磨平，尼龍刷對織物起毛起球作用力持續減小，試樣表面毛球逐漸變得稀疏，起毛起球級數提升24%，離散性也有所改善。經過3 000次的預磨后，尼龍絲頭端除個別部位表面基本被磨平，尼龍刷對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，起毛起球級數為4.0，級數提升38%。經過4 000和5 000次的預磨后，尼龍絲頭端形態已趨于穩定狀態，尼龍刷對織物起毛起球作用力趨于穩定，試樣起毛起球級數均為4.2級，起毛起球級數趨于穩定狀態，試樣表面輕微起毛或輕微起球，不同試樣起毛起球級數離散性最低。

由表1可知，經過0～4 000次的預磨，織物起毛起球級數整體呈增長趨勢，且在5 000次時趨于穩定，同時不同試樣起毛起球級數離散型最低。由此可知，新尼龍刷進入實驗室進行正式實驗前應進行至少5 000次的預磨。

2.3 新尼龍刷預磨次數對織物起毛起球測試結果顯著性影響

采用SPSS軟件對新尼龍刷不同預磨次數對應的織物起毛起球級數進行單因素方差分析，如表2所示。分析后得出P值為0.000，遠小于0.05，故新尼龍刷預磨次數對織物起毛起球級數的影響是顯著的。

表2 尼龍刷預磨次數對織物起毛起球級數的方差及顯著性分析

3 結論

新尼龍刷經過500～5 000次的預磨，尼龍絲頭端微觀形態由粗糙尖銳變得平整光滑，并在預磨5 000次時形態趨向圓潤穩定。隨著尼龍刷預磨次數的增加，所測試的織物起毛起球級數呈先增加后穩定趨勢，在預磨次數為5 000時織物起毛起球級數趨于穩定，且不同試樣起毛起球級數離散性最低。SPSS顯著性分析表明，新尼龍刷預磨次數對織物起毛起球測試結果的影響是顯著的。建議新尼龍刷進入實驗室進行正式實驗前應進行至少5 000次的預磨。