滚箱法起毛起球测试仪试验方法及影响因素

滚箱法起毛起球测试仪常用于检测毛针织或仿毛针织产品的起球性能，测试标准有ISO12945-1：2000和GB/T4802.3─2008。

聚氨酯载样管是滚箱测试仪安装试样的载体。大量试验发现，载样管经过长期频繁使用后，管面形态基本不会发生变化，但是管体弹性却开始下降，相比新管有手感发硬、硬度偏高上升的现象。根据GB/T4802.3─2008附录A，滚箱软木衬是一种需要定期更换的摩擦介质，由于针织物试样在生产中大量使用了有机硅，软木衬与其长期接触过程中变得光滑，导致摩擦系数下降，会降低试样的起球性能。

为此，聚氨酯载样管硬度与软木衬摩擦系数对滚箱法起毛起球性能有怎样的影响呢？

一、测试试验：

1.试样准备

试样选用比较容易起球的纯羊毛针织织物，起球等级在2——4级左右，深色，起球明显，评级直观，减少主观误差。

2.仪器与试验材料

上海千实滚箱式起毛起球测试仪，转速（60&plu***n;2）r/min；激光测距仪D3，精度&plu***n;0.3°；邵氏硬度计，范围0——100ShoreA；滑块；聚氨酯载样管新管一组4个，管龄半年，旧管一组4个，管龄6年。

3.试验环境

试样调湿、试验用环境在恒温恒湿环境中进行，温度（20&plu***n;2），湿度（65&plu***n;4）%。

4.试验方案

（1）测量软木衬摩擦系数tanβ值（以下摩擦系数均用tanβ值表示）：用激光测距仪测量滑块匀速下滑时的水平角度β，tanβ值即为软木衬摩擦系数。

（2）测量新管和旧管硬度：手持邵氏硬度计平压于载样管表面直至触点下端面完全与管面相切，读取读数HA值。新管和旧管分别用管n、管n#表示（n为1，2，3…）。

（3）测试不同tanβ值软木衬的起球性能：相同人员制样，用新管，设置转速（60&plu***n;2）r/min，14400转，试样用同一样品，试验结果采用双人评级。

（4）测试不同硬度的新管和旧管起球性能：相同人员制样，用相同tanβ值的同一个箱子，设置转速（60&plu***n;2）r/min，14400转，试验结果采用多人评级。

二、影响因素分析：

1.不同滚箱间软木衬tanβ值的差异

基于不用拆卸直接在箱内用激光测量滑块角度算出软木衬tanβ值这种方法，可以减少拆卸与安装软木衬带来的繁琐工作，比较适合于实验室滚箱的期间核查与日常校准。由此可知，日常实验室中，不同滚箱间软木衬tanβ值存在差异，但这种差异又都符合方法标准GB/T4802─2008要求。

2.聚氨酯橡胶新管与旧管硬度的差异

管龄为半年的4个新管硬度平均值为52、52、52、49度，管龄为6年的4个旧管硬度为64、61、60、57。两组载样管由于使用年限不同，管体弹性的硬度值出现了明显差异。有研究表明，玻璃态高分子材料多数处于热力学的非平衡态，在其玻璃化转变温度以下会逐渐向稳定的平衡态转变，从而导致高分子材料物性的改变。

3.不同tanβ值软木衬对滚箱起球结果的影响

软木衬tanβ值越大，试样起球越严重。不同箱号间软木衬tanβ值差异越大，试样起球评级的极差越大，如tanβ值差0.09，对应综合评级的极差差0.5级。同时，当软木衬tanβ值差异较小时，即使试样起球严重，这种差异对起球结果的影响也并不显着，甚至相反。表示试样本身抗起球性较好，虽存在软木衬tanβ值差异的影响，但tanβ值带来的差异对试样起球性能的影响并不显着。

4.不同硬度的聚氨酯橡胶管对滚箱起球结果的影响

硬度较小的新管比硬度较大的旧管起球严重，新管和旧管硬度平均差9.25度。相同的试样、相同的软木衬tanβ值和相同的转速与转数，起球结果有明显差异，伴随样品的不同，这种差异对起球结果的影响程度也不一样。

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