磨毛面料脱毛率测试结果影响因素分析及方法优化_方方.pdf

892023年 2月 中国纤检 纤检测园地Fiber Testing Garden磨毛面料是指经过磨毛工艺加工的，具有短绒毛层的面料。使用该种面料制作的产品布面触感更为细腻和丰盈，磨毛工艺降低了面料的导热性，增加了保暖性和柔软性，在保留织物原有性能的同时，赋予织物新的风格，特别适合秋冬季床上用品的使用，其产品也深受消费者的青睐。但是磨毛面料因为产品成分和磨毛工艺的差异，在使用过程中常常会出现脱毛的现象，轻者影响消费者使用体验，重者影响呼吸道疾病人群的健康，引起消费纠纷。为了保护消费者权益和健康，我国发布了FZ/T 620272015磨毛面料床单和FZ/T 620302015磨毛面料被套行业标准，标准中均对产品脱毛率指标进行了严格限制，要求优等品脱毛率0.6%，一等品脱毛率0.8%，合格品脱毛率1.0%。虽然标准中对测试方法作了说明，但是在实际测试过程中，不同试验人员、不同实验室间测试结果可能会存在一定差异，刘雁雁1等学者研究了国内脱毛率测试标准差异，闫安娥2等学者研究发现称量时间对测试结果有一定影响，但是对测试过程中的其他影响因素暂无相关研究，因此本文选用代表性测试样品，分别从试验各个环节进行对比测试，验证影响试验结果的主要因素，并对试验步骤进行优化，提升磨毛面料脱毛率测试结果准确性和稳定性。1 试验部分1.1 设备和材料设备：YG401G型马丁代尔耐磨仪（浙江三工匠仪器有限公司），TB-214型电子天平（精度为0.1 mg，德国赛多利斯），DHG-9140（A）电热鼓风干燥箱（上海一恒科学仪器有限公司），圆盘取样器（d=140mm，SDL），FTC-1410C型自动裁床兰博智能科技（东莞市）有限责任公司，剪刀，计时器，140mm取样模板，记号笔等。材料：6块机织面料，分别编号1#6#，面料具体规格成分见表1。表1 面料规格成分1.2 试验环境恒温恒湿房（温度202，湿度65%4%）。1.3 试验原理3块经过调湿称重的试样，采用织物本身为磨料，在415g负荷下经马丁代尔耐磨仪摩擦1000次后，去除浮毛，称重，根据试验前后质量差值并结合有效摩擦面积计算试样脱毛率。1.4 计算公式 公式（1）磨毛面料脱毛率测试结果影响因素分析及方法优化文/方方 张惠 刘春科摘要现有标准对磨毛面料脱毛率测试结果要求较高，常存在不同实验室或检测人员操作手法不同而导致结果差异，影响产品符合性判定结果。本文通过选取6种面料，对取样方式、调湿方式和时间、称重方式、试验后试样是否调湿和去除浮毛方式等影响因素的对比分析，优化了试验方法，即用自动裁床裁取3个试样，试样先放置于105烘箱中烘1h，然后放置于标准试验环境中调湿4h，用称量瓶称重，安装试样摩擦1000转后，用手指弹3次方式去除浮毛，小心收集散落的纱线，调湿2h后称重的试验过程是完全可行的。关键词：磨毛面料；脱毛率；测试结果；影响因素编号面料规格面料成分1#粉色机织平纹面料100%聚酯纤维2#印花机织斜纹面料100%棉3#灰色机织平纹面料100%聚酯纤维4#浅蓝色机织平纹面料100%棉5#印花机织平纹面料100%棉6#黄色机织平纹面料100%棉R=100%m1-m2m10.413DOI:10.14162/ki.11-4772/t.2023.02.03490中国纤检 2023年 2月 纤检测园地Fiber Testing GardenR脱毛率，%；m1试验前3块试样总质量，g；m2试验后3块试样总质量，g。2 结果比较与讨论2.1 取样方式标准要求试样直径为140mm，目前取样方式一般包含3种方式：第一，采取人工测量划线方式剪刀剪样品；第二，用圆盘取样器直接切取样品；第三，采用自动裁床，在程序里设定好尺寸，用高速旋转的滚刀切取样品。3种取样方式对比见图1。（a）手工取样（b）圆盘取样器取样 （c）自动裁床取样图1 3种取样设备图片本文分别用手工取样、圆盘取样器取样和自动裁床取样方式进行取样，试样在恒温恒湿环境中调湿4h后放入称量瓶称重，按照标准要求安装试样和测试，测试完成后立即称重，按照公式（1）计算不同取样方式的脱毛率测试结果，结合试验过程和试验数据分析各种取样方式的优缺点，不同取样方式测试结果对比见表2。表2 不同取样方式测试结果对比从表2试验数据可以看出，1#试样和3#试样脱毛率结果都比较接近，最大偏差0.3%；其他4组试样测试结果有比较大差异，其中手工取样测试结果同其他两种取样最大偏差0.8%，圆盘取样器取样和自动裁床取样两种方式结果比较接近，最大偏差0.3%。从面料材质分析看，聚酯纤维材质的面料抗脱毛效果要优于棉材质，平纹面料抗脱毛效果要优于斜纹，这是因为斜纹织物表面要比平纹织物粗糙，棉织物表面要比化纤织物表面粗糙，在摩擦测试过程中，粗糙的织物表面更容易受到摩擦，导致抱合性差的纤维脱落；另外手工裁样是人工用剪刀沿划线部位剪切，无法做到完全切合划线，导致样品面积计算不准确，取样效率最低；圆盘取样器刀片在使用一段时间后变钝，软木垫存在较明显切痕后会导致样品在切取过程中产生粘连，甚至样品边缘的纱线会嵌入软木垫内，导致样品质量偏小，取样效率居中；而自动裁床取样方式是设备用高速旋转的裁刀滚动裁剪，样品尺寸比较准确，试验结果也相对比较准确，取样效率最高。从取样准确性和取样效率综合考虑，取样方式优劣从高到低排列依次为：自动裁床取样、圆盘取样器取样和手工取样。2.2 调湿方式和时间测试试验选用4#和6#两种回潮率较大的纯棉面料进行测试，每种试样取样共6块，3块为一组，其中一组用称量瓶称重后放置于恒温恒湿房中调湿，每隔2h称重一次；另一组用称量瓶称重后先置于105烘箱中烘干1h，然后再放置于恒温恒湿房中调湿，每隔2h称重一次。当试样的质量变化率不超过0.25%时，即认为试样达到恒重，不同调湿方式的恒重时间见表3。从表3试验数据可以看出，调湿时间会影响试样的调湿恒重，无论是采用直接调湿还是烘干后调湿的方式，当调湿时间达到4h时，试样质量变化率已全部满足m0.25%的要求，即调湿时间达到4h试样已到达恒重；但是本试验中外部环境湿度未超过70%，当遇到南方潮湿天气时，烘干后调湿效率要高于直接调湿效率。因此，试验前试样建议采取烘干后调湿可以有效避免外界环境影响调湿效率，优选调湿时间为4h。2.3 称重方式测试在试验过程中是否用手直接接触试样、称量过程中保持试样是否完全置于天平称量台、试样周边纱线收集是否充分都可能影响测试结果的准确性。选用其中6种试样用自动裁床取样，调湿按照先烘干1h再调湿4h方式，称重分别采用直接称重和称量瓶称重方式进行测试，结果按照公式（1）进行计算。测试全程检验人员佩戴聚丙烯腈手套，并观察试验过程出现的问题，以协助优选最佳称重方式，不同称重方式的脱毛率试验结果见表4。从表4试验结果看，两种称量方式测试结果无明显差异，试验结果最大相差0.3。但是在实际称量过程中，由于天平称量台面积有限，直接称量的方式会出现试样折叠后因织物应力容易展开，超出称量台影响称量结果的准确性，测试数据容易出现跳动，数据稳定时间过长；而采用称量瓶称重方式，称量瓶称重利于脱散的纱线收集，可以有效避免样品掉落在称量台缝隙，数据易稳定，操作手法可以规范化，故推荐采用称量瓶的称重方式。2.4 试验后称重方式标准中对试验后的试样称重方式没有明确规定，只简单说明“摩擦完成后，取出试样，抖去浮毛，对3块试样试样编号脱毛率/%手工取样圆盘取样器取样自动裁床取样1#-0.10.30.32#2.31.71.53#0.50.20.34#2.52.21.95#1.21.81.96#2.01.21.2912023年 2月 中国纤检 纤检测园地Fiber Testing Garden进行称重”，没有说明是立即称重，还是调湿后称重。为了验证这种差异程度，选取4#和6#两种面料，用自动裁床各裁取3组试样，试样先放置于105烘箱中烘1h，然后放置于标准试验环境中调湿4h，用称量瓶称重，安装试样摩擦1000转后，用手抖3下试样，收集散落的纱线，分别立即称重和调湿不同时间后称重，两种称重方式的质量变化率结果见表5。从表5试验数据可以看出，4#试样测试后直接称重质量和调湿2h后称重质量质量变化率平均值在1.0%，调湿4h8h的质量变化率不超过0.25%；6#试样测试后直接称重质量和调湿2h后称重质量质量变化率平均值在0.9%，调湿4h8h的质量变化率不超过0.25%，即可认为试样调湿2h已经达到平衡；造成这种质量差异是因为试样在测试过程中摩擦发热，水分流失，会导致测试后立即称重试样质量比调湿质量偏小，立即称重方式会导致脱毛率测试结果偏大，产品不合格概率增大。从数据合理性方面考虑，调湿后质量更符合项目测试要求，更有利于规范实验室的操作，故建议测试后试样至少调湿2h再称重为佳。2.5 去除浮毛方式摩擦前后质量差异是直接影响脱毛率测试结果的，标准中仅规定“摩擦完成后，取出试样，抖去浮毛”，而对于采用何种方式“抖”没有具体规定，因此会存在不同试验人员、不同实验室因“抖”的方式和幅度不同，可能会存在试验结果差异。本试验选用其中4种面料，分别用自动裁床裁取4组试样，试样先放置于105烘箱中烘1h，然后放置于标准试验环境中调湿4h，用称量瓶称重，安装试样摩擦1000转后，分别采用手抖、手指弹、拍打和毛刷轻刷的方式进行去除浮毛测试，收集散落的纱线，调湿2h后称重，按照公式（1）计算不同方式的脱毛率测试结果，不同去除浮毛测试过程、测试结调湿方式样品编号原质量/g不同时间的质量/g质量变化率/%2h4h6h8hm1m2m3m4直接调湿4#6.37136.49636.50376.50816.50691.960.110.070.026#6.2559 6.3696 6.3720 6.3742 6.3711 1.820.040.030.05烘干调湿4#6.10296.48396.49156.49526.49366.240.120.060.026#6.07026.3536.35226.35746.35564.660.010.080.03表3 不同调湿方式的恒重时间试样编号直接称重称量瓶称重试验前质量/g试验后质量/g脱毛率/%试验前质量/g试验后质量/g脱毛率/%1#4.36024.35510.34.36044.35700.22#8.18138.13011.58.18298.13911.33#5.90125.89280.35.90605.89720.44#6.38386.33301.96.38426.34301.65#6.40746.35631.96.40616.36331.66#6.20596.17401.26.20636.17421.2表4 不同称重方式的脱毛率试验结果样品编号立即称重/g不同调湿时间后称重/g质量变化率/%2h4h6h8hm1m2m3m44#6.42516.48906.49366.49726.50090.991.071.121.186.40846.47736.48376.48606.48951.081.181.211.276.41566.47836.47956.48556.48670.981.001.091.116#6.3102 6.3579 6.3597 6.3631 6.3644 0.760.780.840.866.2809 6.3439 6.3472 6.3470 6.3503 1.001.061.051.106.29416.34886.35066.35226.35240.870.900.920.93表5 两种称重方式的质量变化率结果92中国纤检 2023年 2月 纤检测园地Fiber Testing Garden果分别见表6和表7。表6 不同去除浮毛测试过程从表7试验数据可以看出，摩擦完成后调湿2h再称重，脱毛率测试值比立即称重测试值小，不同去除浮毛方法之间测试值最大差异0.5%，其中6#测试值出现负数，从数值上看不符合实际测试，分析原因6#样品有可能做了柔软处理，在摩擦测试过程中，由于摩擦力的作用破坏了柔软剂保护层，导致面料吸水性能增加，加之面料本