尼龙刷预磨次数对圆轨迹法织物起毛起球测试结果的影响

王多义 张青菊 朱 丹

河南省纺织产品质量监督检验院(中国)

抗起毛起球性能是纺织产品服用性能的重要指标，起毛起球检测结果的准确性直接影响产品的质量评定。圆轨迹法是目前中国应用较多的织物起毛起球测试方法，其参照标准为GB/T 4802.1—2008《纺织品 织物起毛起球性能的测定 第1部分：圆轨迹法》[1]。虽然测试执行标准统一，但各检验机构使用圆轨迹起球仪检测织物起毛起球的测试结果却存在着差异。中国学者对圆轨迹法起毛起球测试标准的研究很少，苏丹霞[2]、董跃[3]、卫丹[4]、田金家[5]分别研究了泡沫塑料垫片厚度和硬度、泡沫塑料垫片表观密度、磨料织物、评级箱光源种类等对织物起球等级产生的影响。但目前还未发现有学者对圆轨迹法起毛起球测试标准中的尼龙刷进行研究。

该标准附录A中提到“新尼龙刷应进行一定次数预磨”，但如何预磨、预磨多少次数未明确规定，这造成圆轨迹法起毛起球仪上重要配件尼龙刷首次使用时存在不统一的现象，从而导致目前起毛起球试验结果的差异性。本文对用于圆轨迹法起毛起球仪的新尼龙刷进行不同次数的预磨，研究尼龙刷预磨次数对织物起毛起球测试结果的影响，填补了相关标准中关于对新尼龙刷规格限定的空白，为重要实验配件尼龙刷规格的统一提供一定的技术依据，从而减小不同仪器因尼龙刷规格不一致造成的试验误差，提升圆轨迹法起毛起球仪测试结果的一致性。

1 试验部分

1.1 试验材料

新尼龙刷(未预磨)，南通宏大实验仪器有限公司；涤棉机织物(面密度105 g/m2)，郑州诚信纺织有限公司提供。

1.2 试验仪器与设备

YG502N型织物起毛起球仪，南通宏大实验仪器有限公司；圆形铁质磨具(直径15 cm、质量约18 N)，南通宏大实验仪器有限公司；砂纸(80目)，芜湖杰来宝研磨材料有限公司；CU-5型电子显微镜，北京和众视野科技有限公司；通用起球评级视镜，南通宏大实验仪器有限公司。

1.3 试验方法

为研究新尼龙刷预磨工艺对织物起毛起球试验结果的影响，将砂纸固定在铁质磨具上，然后将圆轨迹起毛起球仪试样夹头取下，将磨具安装上，使磨具与磨台上的尼龙刷作相对圆周运动，利用砂纸对新尼龙刷进行打磨，磨具运动一周计数一次，用圆轨迹起毛起球仪上计数器进行计数。分别对尼龙刷预磨500、1 000、2 000、3 000、4 000和5 000次，采用显微镜观察预磨前后尼龙丝头端表面形貌变化。然后将织物安装到试样夹头上，采用GB/T 4802.1—2008《纺织品 织物起毛起球性能的测定 第1部分：圆轨迹法》标准中方法D(压力490 cN，起毛次数10次，起球次数50次)对织物进行起毛起球试验，每个15个试样，观察新尼龙刷预磨前后织物起毛起球情况。

2 结果与讨论

2.1 新尼龙刷预磨次数对尼龙丝微观形态的影响

新尼龙刷分别预磨500～5 000次后，取对应的尼龙丝将其头端分别放在显微镜上进行观察，预磨前后尼龙丝头端微观形态变化如图1所示。

图1 新尼龙刷不同预磨次数后对应的尼龙丝头端形态

由图1a)可知，新尼龙刷上尼龙丝经过工具切割后未经预磨，其头端呈粗糙且凹凸不平状态，边缘较尖锐。由图1b)可看出，经过500次的预磨，尼龙丝头端边缘凸起部位由于受到摩擦，小部分被砂纸磨平；但凹陷的部位未受到摩擦，还呈现非常粗糙的状态。由图1c)可知，经过1 000次的预磨，尼龙丝头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，大部分还未受到摩擦而呈现粗糙状态。由图1d)可知，经过2 000次的预磨，尼龙丝头端凸起部位和凹陷部位大部分受到摩擦作用力而使头端变得趋于平整，但小部分还较粗糙，存在一些沟痕。由图1e)可知，经过3 000次的预磨，尼龙丝头端趋于平整，基本无粗糙状部分。由图1f)可知，经过4 000次的预磨，尼龙丝头端已基本平整，无明显凸起和凹陷部分。由图1g)可知，经过5 000次的预磨，尼龙丝头端已趋向圆润，所有部位均已基本平整，基本无粗糙部分，头端形态趋于稳定。

2.2 新尼龙刷预磨次数对织物起毛起球等级的影响

新尼龙刷预磨500～5 000次对应的织物起毛起球效果和等级如图2和表1所示。

图2 采用不同预磨次数尼龙刷所测试织物的起毛起球效果

表1 采用不同预磨次数尼龙刷所测试的织物起毛起球级数

由图2和表1可知，新尼龙刷未经预磨时，所测试样起毛起球较严重，级数为2.9级，大量大毛球覆盖在试样的表面，同时不同试样起毛起球级数不均匀，CV值偏大。这是因为未预磨的尼龙丝头端尖锐粗糙，与织物摩擦使织物严重起毛，从而加重了织物起球效果。使试样起毛起球级数较低。经过500次的预磨后，尼龙丝头端尖锐粗糙部位小部分得到磨平，尼龙刷对织物起毛起球作用力减小，试样起毛起球级数有所提升，大毛球变成小毛球覆盖在试样的表面，同时不同试样的起毛起球级数离散性变小。经过1 000次和2 000次的预磨后，尼龙丝头端粗糙部位大部分得到磨平，尼龙刷对织物起毛起球作用力持续减小，试样表面毛球逐渐变得稀疏，起毛起球级数提升24%，离散性也有所改善。经过3 000次的预磨后，尼龙丝头端除个别部位表面基本被磨平，尼龙刷对织物起毛起球作用力较小，试样仅剩少许毛球分布在小部分表面，起毛起球级数为4.0，级数提升38%。经过4 000和5 000次的预磨后，尼龙丝头端形态已趋于稳定状态，尼龙刷对织物起毛起球作用力趋于稳定，试样起毛起球级数均为4.2级，起毛起球级数趋于稳定状态，试样表面轻微起毛或轻微起球，不同试样起毛起球级数离散性最低。

由表1可知，经过0～4 000次的预磨，织物起毛起球级数整体呈增长趋势，且在5 000次时趋于稳定，同时不同试样起毛起球级数离散型最低。由此可知，新尼龙刷进入实验室进行正式实验前应进行至少5 000次的预磨。

2.3 新尼龙刷预磨次数对织物起毛起球测试结果显著性影响

采用SPSS软件对新尼龙刷不同预磨次数对应的织物起毛起球级数进行单因素方差分析，如表2所示。分析后得出P值为0.000，远小于0.05，故新尼龙刷预磨次数对织物起毛起球级数的影响是显著的。

表2 尼龙刷预磨次数对织物起毛起球级数的方差及显著性分析

3 结论

新尼龙刷经过500～5 000次的预磨，尼龙丝头端微观形态由粗糙尖锐变得平整光滑，并在预磨5 000次时形态趋向圆润稳定。随着尼龙刷预磨次数的增加，所测试的织物起毛起球级数呈先增加后稳定趋势，在预磨次数为5 000时织物起毛起球级数趋于稳定，且不同试样起毛起球级数离散性最低。SPSS显著性分析表明，新尼龙刷预磨次数对织物起毛起球测试结果的影响是显著的。建议新尼龙刷进入实验室进行正式实验前应进行至少5 000次的预磨。