色牢度测试标准比较及常见色牢度问题分析
本帖最后由 扮个坏人i 于 2013-9-22 14:55 编辑核心提示：纺织品的色牢度，包括皂洗色牢度、耐摩擦色牢度、耐光色牢度、耐水、耐汗渍色牢度等,是人们关注程度较髙的性能指标。文中介绍了目前常见的测试方法标准,比较了各同类标准在技术条件方面的差异，分析了常见色牢度问题的影响因素及控制方法。
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、耐水和耐汗渍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耐皂洗色牢度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织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;白布沾色是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，以标准灰卡评级，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列出了一些有代表性的测试标准的技术条件。http://www.e-dyer.com/file/myeditor/php/upload/20130412/13657349109037.png表1所列标准的试验条件如表2~4所示。http://www.e-dyer.com/file/myeditor/php/upload/20130412/13657348825386.pnghttp://www.e-dyer.com/file/myeditor/php/upload/20130412/13657348631344.pnghttp://www.e-dyer.com/file/myeditor/php/upload/20130412/13657348535050.png1.2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用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，影响皂洗色牢度的因素，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,需洗涤去除的染料量也少。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，染料与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。残留在纤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、醋酯和氨纶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。分散染料发生热迁移，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，并堆积在纤维表层。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，与所使用的助剂也密切相关，其中，非离子表面活性剂是最重要的影响因素。2耐摩擦色牢度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与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，但却是纺织产品最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，但也存在一些差异,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许多因素影响。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。http://www.e-dyer.com/file/myeditor/php/upload/20130412/13657348413478.png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，但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。发生转移的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,颜色的转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，只能在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织物,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，干摩擦时，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。但在进行湿摩擦时，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。织物的前处理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、脱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，可以提高织物表面的光洁度和毛效，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耐光色牢度3.1耐光色牢度测试方法比较耐光色牢度测试是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。耐光色牢度的测试方法很多，表6列出了几种常用的标准方法。http://www.e-dyer.com/file/myeditor/php/upload/20130412/13657348347703.png3.2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、结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，应选用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。为了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的电子云密度。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，应根据颜色深度选用染料。大量试验证明，活性染料在纤维素纤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大，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的状态，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，应选用相互不会敏化,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，尽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耐水色牢度耐汗溃色牢度4.1耐水乂耐汗渍色牢度测试方法比较耐水色牢度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，在负载一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列出了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色牢度测试方法的技术条件。http://www.e-dyer.com/file/myeditor/php/upload/20130412/13657348691011.pnghttp://www.e-dyer.com/file/myeditor/php/upload/20130412/13657348477221.pnghttp://www.e-dyer.com/file/myeditor/php/upload/20130412/13657348871060.png4.2提高耐水彳耐汗渍色牢度的途径提高面料的耐水、耐汗色牢度，最主要途径是合理选用染料，特别是应选用固色率高和稳定性好的染料。合理制定和控制染色工艺，强化固色条件，形成稳定性高的共价键，可使染料充分固着。例如在反应性较差的染料染色时可选用催化剂，或选用适当的固色剂，或采用在较髙温度下固色。5结语印染产品常见的色牢度问题，涉及染料的品种结构、染整工艺、纤维材料、面料的组织结构以及所选用的测试方法等诸多因素。因此，要解决印染产品的色牢度问题，必须多管齐下，从诸多影响因素中找出关键环节。（来源网络）
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