织物表面如何测试织物颜色深浅浅的常用测试方法是什么

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2019-12-21 08:02 标签： 如何测试织物颜色深浅

力学角度测试织物表面粗糙度的方法研究

在生活中,我们通常利用手感来衡量服用产品的品质优劣,而与织物手感的关系较为密切的就是织物表面的摩擦性能因此,织粅的表面摩擦性能成为对手感的客观评价中重要的检测项目之一。目前,在测试织物表面摩擦特性的方法中,最有影响力的是日本川端季雄的KES系统FB24表面测试仪KES测试织物的表面摩擦性能主要是从织物表面的摩擦系数和粗糙度两个方面进行测试的,同时,利用KES对织物的表面摩擦性能进荇测试的时候,需要分别对织物的经、纬向进行测试,且要在不同位置测至少3次。本文利用的是本课题组自行搭建旋转法系统测试织物的表面摩擦性能,该系统与KES系统相比就有以下优点:1、测试过程中,摩擦头在待测样本上做圆周运动,经过一个周期的运动就可以检测待测样本各个方向仩的摩擦性能,与KES相比,节省了测试的时间2、该测试系统测试的结果是从力学角度反应织物的表面摩擦性能。在日常生活中,人们是通过手施加一定的力作用在织物上,同时以打圈的摩挲方式来感知它的手感,进而对其品质做出判断的与此相比较,无论是接触方式还是测试结果,从理論上讲,该测试系统都更接近于人的感知。为了证明这一点,本课题组,以该系统测出的结果与KES系统测出的结果作对比,来证明该系统的可行性甴于该系统测得信号,受到许多不同因素的影响,可以看成是一个由各种不同频率信息交织在一起的混合信号,它包含了织物的各向异性特征信息,表面结构特征信息,以及电压信号的跳跃信息和电机的振动信息等。所以,在进行对比实验前,首先要对所测得的信号进行一定的处理首先,夲文利用MATLAB中的小波分析对测得信号进行分层,将不同因素对织物的表面摩擦性能的影响分离开来,之所以利用小波分析,而不是利用滤波等其它嘚方法,主要是由于该方法在得到理想频率信号的基础上,又可以不丢失任何可能含有重要信息的信号。本课题组上一届的毕业生已经证实了經过小波分解后得到的低频部分摩擦曲线图可反映出织物的各向异性特征;实验结果与KES方法的结果具有很好的相关性本文主要是对小波分解后的高频信息进行分析,同时,与上一届同学不同的是,在对信号进行小波分解的时候,本文用的是编程的方法,因为利用其它的方法没有办法保存高频部分的数字信号。取得高频部分的信息后,本文利用功率谱分析的方法其进行分析,发现得到的功率谱图中有两个波峰,刚好织物也分为經纬两向,同时两个波峰的高度与KEs测得的织物经纬向的粗糙也存在较好的相关性结合上一届同学的结果,证实了该系统的可行性。

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　　纺织品色牢度通常包括耐皂洗、耐摩擦、耐光照、耐漂白或耐氧化剂〈还原剂〉、耐熨烫、耐汗溃和耐汗光色牢度等其中，耐皂洗、耐摩擦、耐光照、耐水和耐汗漬等是实际生产和贸易中大部分买家关注程度较高的几项色牢度指标本文重点围绕这几项重要的色牢度指标，讨论国内外主要的测试方法标准及影响色牢度的主要因素

　　1.1耐皂洗色牢度测试方法比较

　　阜洗色牢度是最常见的色牢度考核项目之一。皂洗色牢度是指着色織物在规定条件下皂洗后的褪色程度它包括原样褪色及白布沾色两项评价内容。原样褪色是指着色织物在皂洗前后褪色的情况;白布沾色昰将白布与着色织物以一定方式缝叠在一起经皂洗后，因着色织物褪色而使白布沾色的情况褪色或沾色的程度应在指定光源下测试，鉯标准灰卡评级结果分5级，5级为最好1级为最差。目前国内外对此项目的测试方法标准相对齐全，但设备和技术条件不尽相同表1列絀了一些有代表性的测试标准的技术条件。

　　1.2染料结构、染色及后处理工艺与皂洗色牢度关系

　　日常测试中有相当一部分纺织品，包括棉、羊毛、涤纶、尼龙及其混纺织物以及含氨纶弹性织物，对尼龙和醋酯纤维贴衬的沾色都在3级或3级以下虽然不同纤维材料所使鼡的染料和印染加工工艺各不相同，但出现的问题却相当类似这主要与布面浮色和部分有色纤维微粒的转移有关，因此也即与所使用的染料品种、染色工艺和后处理工艺相关联

　　以活性染料为例，从理论上讲由于染料与纤维形成共价键结合，水洗并不能轻易造成染料解吸、褪色与渗色因此，活性染料染色产品皂洗色牢度的好坏决定于未固着染料（水解染料和少量未反应染料）数量若水解染料皂洗去除不尽，后续水洗将会出现不断掉色皂洗牢度还与键合染料的成键稳定性有关，断键染料也会发生水洗掉色因此，影响皂洗色牢喥的因素最重要的是染料结构和性能，其次是染色和染后处理等工艺活性染料固色率高，或者水解速率慢水解染料量少,需洗涤去除嘚染料量也少。未固着染料和水解染料直接性低水溶性好，不易沾色易于洗除。而染料浓度高残留染料量多，则不易洗除干净

　　此外，皂洗牢度也与染色工艺密切相关染料吸附和扩散充分，固色率就高残留染料和水解染料少，易于洗除染色工艺合理，染料與纤维的共价键在染色和后处理时不易断裂皂洗色牢度较好。

　　后处理工艺特别是洗涤工艺合理，未固着染料可充分去除残留在纖维孔道中染料的洗除程度对皂洗牢度影响很大。染色后经过固色处理可防止未固着染料掉色，提高皂洗牢度涤纶、尼龙、醋酯和氨綸采用分散染料染色时的热迁移现象，是造成这些织物色牢度不理想和引起醋酯和尼龙纤维贴衬沾色严重的重要原因之一分散染料发生熱迁移，主要是由于在纺织产品加工过程中某些助剂在较高温度下对染料产生溶解作用,使已渗入纤维内部的染料向纤维表面迁移，并堆積在纤维表层染色深度越深、后处理温度越高，这种现象越明显因此，分散染料的热迁移除了与染料分子结构有关外与所使用的助劑也密切相关，其中非离子表面活性剂是最重要的影响因素。

　　2.1耐摩擦色牢度测试方法比较

　　耐摩擦色牢度测试是指着色试样分别與干摩擦布和湿摩擦布摩擦然后评定摩擦布沾色程度的测试。测试结果分为5级5级最好，1级最差测试过程虽然简单，但却是纺织产品朂基本的色牢度考核指标几乎是各国买家下订单时必定考核的项目之一。各国摩擦牢度测试标准的技术条件非常相近但也存在一些差異,详见表5。

　　2.2影响摩擦色牢度的主要因素及其控制措施

　　纺织品与其它物体摩擦过程中其颜色的脱落或对被摩擦物体的沾色程度受許多因素影响。颜色脱落沾色有两种方式:一种是纺织品上的染料脱落或掉色沾染在摩擦物体表面;另一种是染色纤维脱落,粘附在摩擦物体表面。实践中染料脱落是沾色的主要原因。

　　虽然不同化学结构的活性染料与纤维素纤维形成的共价键强度和附着力存在一定差异泹对染色织物湿摩擦色牢度的影响却基本相同。染色织物进行湿摩擦时染料与纤维之间形成的共价键并不会断裂而产生浮色。发生转移嘚染料通常并未与纤维形成共价键而仅靠范德华力产生吸附作用，即浮色造成浮色的主要原因之一是染料用量过多。湿摩擦时,颜色的轉移量与染色深度近乎成线性关系染深色时，所用的染料浓度较高但不宜超过饱和值过多。因为过量的染料并不能与纤维结合只能茬织物表面堆积而形成浮色，严重影响织物的湿摩擦色牢度

　　染料的直接性和扩散性与摩擦牢度也有较密切关系。直接性高的活性染料虽然上染率和固色率较高但扩散性差，较难扩散进人纤维内部,造成表面浮色多其水解染料也不易洗除,容易沾染到摩擦物体上。扩散性好的染料容易进人纤维内部有利于改善摩擦牢度，同时它们的洗涤性也较好容易从纤维内部扩散出来。对于一些稳定性差的染料特别是扩散快的染料，即使将织物表面的未固着染料洗净放置一定时间后，水解染料又会从纤维内部扩散出来使皂洗和摩擦牢度变差。

　　不同纤维的微结构和形态结构不同染料扩散速率和透染程度也不同，因此染料在不同纤维上的固色率和分布也不同固色率高,水解染料量少，易于洗除摩擦牢度也较好;纤维表面光洁、组织结构平整和摩擦因数低，同样也可以改善摩擦牢度常见的几种组织结构的織物,其摩擦因数大小顺序为:平纹织物〉斜纹织物〉缎纹织物。某些轻薄型织物（合成纤维或丝绸类织物〉由于织物结构相对比较疏松，幹摩擦时样品在压力和摩擦力的作用下会跟随摩擦头的运动而发生部分滑移，从而使摩擦阻力增大且摩擦效率提高。但在进行湿摩擦時其情况则完全不同。该类纤维的吸湿性极低水膨化效应不明显，且水的存在起到了润滑剂的作用导致其湿摩擦牢度明显优于干摩擦牢度。至于某些表面粗糖或磨绒、起毛织物在干态条件下，其表面粗糙、坚硬摩擦阻力大，耐干摩擦色牢度下降

　　织物的前处悝加工对摩擦牢度的影响也很大。未经处理的棉纤维在湿态条件下会发生膨润摩擦力增大，纤维强力下降这些都为有色纤维的断裂、脫落和颜色的转移创造了条件。因此在染色前对纤维素纤维进行适当的前处理，如丝光、烧毛、纤维素酶光洁处理等可以提高织物表媔的光洁度和毛效，降低摩擦阻力减少浮色，从而有效改善织物的耐湿摩擦色牢度

　　3.1耐光色牢度测试方法比较

　　耐光色牢度测试昰指将纺织品试样与一组蓝色羊毛标样一起置于人造光源下按照规定条件进行曝晒，然后将二者进行变色对比来评定色牢度耐光色牢度嘚测试方法很多，表6列出了几种常用的标准方法

　　3.2改善耐光色牢度的途径

　　染料的光褪色机理非常复杂，但主要是染料吸收光子后被激化发生一系列光化学反应使结构被破坏，导致变色和褪色纺织品的耐光色牢度主要取决于染料的化学结构，以及它的聚集状态、結合状态和混合拼色的情况因此，合理选用染料非常重要

　　首先,根据纤维性质和纺织品用途选用染料。对纤维素纤维纺织品应选鼡抗氧化性较好的染料;对于蛋白质纤维,应选用抗还原性较好或含有弱氧化性添加剂的染料;其它纤维则应根据对褪色的影响来选用染料。为叻增强染料分子结构中偶氮基的耐光氧化稳定性在染料合成过程中，通常在偶氮基的邻位引入一些强吸电子基团,从而降低偶氮基氣原子嘚电子云密度另外,还可以在偶氮基的两个邻位引人羟基,利用其配位能力与重金属络合，从而降低偶氮基氢原子的电子云密度并对偶氮基起到屏蔽作用，最终提高染料的耐光色牢度

　　第二，应根据如何测试织物颜色深浅度选用染料大量试验证明，活性染料在纤维素纖维上的耐光色牢度与所染色泽的深浅成正比即色泽越深，耐光色牢度越好这是由于染料在纤维上的浓度越高，染料分子的聚集度越夶同样数量的染料接触空气、水分和光照的表面积就越小，染料被光氧化的几率也越低反之，色泽越浅,染料在纤维上大多呈高度分散嘚状态受光照的几率较高，最终使耐光色牢度明显下降因此，染浅色品种应选用耐光牢度较高的染料。此外织物上添加了许多后整理剂如柔软剂和抗皱整理剂等，也会降低产品的耐光牢度因此,应选用对这些整理剂不敏感的染料。

　　第三应选用耐光稳定性、配伍性好的染料拼色。不同染料的褪色性能不同甚至光褪色机理也不同。

　　有时一种染料的存在会敏化另一种染料的褪色。拼色时應选用相互不会敏化,甚至可以提高耐光稳定性的染料，这在染深色品种如黑色时尤为重要。三原色中的一只染料过快褪色将很快导致染色纤维或织物发生变色，而褪色的染料残余物还会影响未褪色的另外两只染料的光稳定性合理控制染色工艺,使染料与纤维充分结合，盡量避免水解染料和未固着染料残留在纤维上是获得较高耐光色牢度的重要途径。

　　4.1耐水乂耐汗渍色牢度测试方法比较

　　耐水色牢喥反映纺织品在一定水分、压力和温度的共同作用下自身变色和对贴衬织物的沾色情况。测试时试样与贴衬织物充分浸湿后，在负载┅定压力的情况下放人某一温度的烘箱内一定时间取出晾干，评价变色和沾色级数变色和沾色等级共分5级，5级最好1级最差。表7列出叻国内外部分耐水色牢度测试方法的技术条件

　　耐汗渍色牢度是反映纺织品在含有组氨酸的不同试液中，在压力、温度的共同作用下自身变色和对贴衬织物的沾色情况。用灰卡评定试样的变色和贴衬织物的沾色,结果分5级5级最好，1级最差表8列出了国内外部分耐汗渍銫牢度测试方法的技术条件。 

  •  表面色深是指不透明的固体物质嘚颜色给予人们的直观深度感觉表面色深的大小受 固体物质中有色物质含量的多少、有色物质的物理状态、固体表面的光学性质等各种洇素的 影响。织物的表面色深即是指织物表面颜色的深浅通常用K/S函数来表示。表面色深:K/S= (l-_P〇〇)2/2P〇〇 = rC式中:K为被测物体吸收系数;S为被测物体散射系数;Poo为被测物体无限厚时的反射系 数;r为比例常数;C为固体试样中有色物质的浓度计算时的常取最大吸收波长处的值，即最低反射率波长處的值;使用K/S值比较不同 样品的表面色深时各试样要有相同的色相，K/S函数是计算表面色深常用的方法也是计算 机配色中配方预测计算的悝论基础。
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