色牢度檢測中的常見質(zhì)量問題及其改善措施

李曼曼

(深圳市計量質(zhì)量檢測研究院,廣東 深圳518139)

眾所周知服裝服飾日漸形成了一種時尚文化,其生產(chǎn)周期越來越短,產(chǎn)品款式更新速度越來越快,但產(chǎn)品的質(zhì)量問題也是越來越多。本文就色牢度不合格關(guān)注程度較高的幾項色牢度指標(biāo)展開分析并探討改善措施。

1 色牢度的常見影響因素

紡織品色牢度一般包括耐摩擦、耐皂洗、耐干洗、耐水、耐汗?jié)n、耐熱壓、耐光、耐氯化水、拼接互染、染料遷移等。其中,耐摩擦、耐皂洗、耐光、耐水、耐汗?jié)n色牢度是生產(chǎn)貿(mào)易中關(guān)注最多的幾項指標(biāo)。

1.1 耐摩擦色牢度

耐摩擦色牢度的測試原理是紡織試樣分別與一塊干摩擦布和一塊濕摩擦布摩擦后,評定摩擦布沾色程度,按照GB/T 251-2008或ISO 105/A03-1993沾色用灰色樣卡。分五級九檔制,五級最好,一級最差。一些技術(shù)先進(jìn)、管理嚴(yán)格的企業(yè)其生產(chǎn)的紡織品耐摩擦色牢度控制的已經(jīng)很好,但仍有很多中小企業(yè)耐摩擦色牢度經(jīng)常低于現(xiàn)行國家通用標(biāo)準(zhǔn)GB 18401-2010、GB 31701-2015的最低要求。影響織物摩擦色牢度的因素很復(fù)雜,下面主要分析其中主要的幾個因素。

1.1.1 織物結(jié)構(gòu)和表面形態(tài)

日常實驗中發(fā)現(xiàn)某些織物的耐干摩擦色牢度較其濕摩擦色牢度級數(shù)要低。如合成纖維或者絲綢類織物,因為這類織物的結(jié)構(gòu)比較疏松,導(dǎo)致樣品在摩擦實驗的過程中由于摩擦頭的壓力和摩擦阻力共同作用發(fā)生了滑移,從而增大了摩擦系數(shù),使得耐干摩擦色牢度較差。在進(jìn)行濕摩擦測試時,由于這類織物不易吸濕,并且在水的潤滑作用下使其摩擦阻力減小,因此這類織物的耐濕摩擦牢度反而比其耐干摩擦牢度要高。

實踐中發(fā)現(xiàn)紡織品上的染料脫落或掉色是摩擦白布沾色的主要原因。某些表面粗糙的混紡織物或表面堅硬的麻類織物、涂料印花織物,在進(jìn)行干摩擦?xí)r很容易將織物表面堆積的染料、涂料磨下來。這是因為這類織物表面粗糙、堅硬,摩擦阻力大,耐干摩擦色牢度自然下降。某些磨毛起絨類織物,干摩擦色牢度也有所下降,主要是因為織物表面的絨毛與摩擦白布表面有夾角,并非平行摩擦,這樣使得摩擦頭在往復(fù)運(yùn)動時摩擦阻力增大。對于磨毛的深色產(chǎn)品,在進(jìn)行濕摩擦測試中,其表面的短纖維脫落比其他產(chǎn)品更明顯,濕摩擦色牢度會有所降低。對于深色的涂料印花、斜紋棉布、燈芯絨而言,在濕態(tài)條件下,由于其本身所用的染料和染色工藝等原因,其濕摩擦色牢度通常為2級及以下,并不優(yōu)于其耐干摩擦色牢度。

1.1.2 染料性質(zhì)和染色工藝

染料擴(kuò)散難易和直接性高低是相互矛盾的兩個方面,要想提高染色織物的濕摩擦色牢度,必須進(jìn)行衡量,做出取舍。若染料與纖維直接性低,染料分子容易擴(kuò)散進(jìn)入纖維內(nèi)部,織物表面的浮色減少,濕摩擦測試時結(jié)果會令人比較滿意。若染料與纖維的直接性高,雖然上染纖維比較容易,染料分子也易于固著在纖維表面,但染料分子的擴(kuò)散性差導(dǎo)致很難進(jìn)入纖維的內(nèi)部,這樣會造成織物表面浮色殘留較多,濕摩擦色牢度結(jié)果一般較差。實踐中建議選擇直接性適中、帶有水溶性基團(tuán)且擴(kuò)散性好的染料。還要根據(jù)染料性能控制染料的用量,因為染料的直接性影響染料的勻染性。一般而言,直接性高的染料吸附快,從而容易出現(xiàn)染花、染不均勻的現(xiàn)象。

1.1.3 前處理和后處理工藝

織物的前處理加工對摩擦色牢度影響很大。沒有處理的棉纖維在濕態(tài)情況下發(fā)生膨潤,摩擦力增加,強(qiáng)力下降,這些都可能使染色后的纖維更易斷裂、脫落,增加摩擦白布沾色的可能性。故適當(dāng)?shù)慕z光、燒毛、精煉可以提高織物的光潔度和固色率,減少浮色,有效提高摩擦色牢度。后處理是印染加工的一道重要工序,主要去除水解和未反應(yīng)的染料、電解質(zhì)、助劑等。后處理時要控制染液的p H值接近或保持中性,防止織物存放一段時期后發(fā)生染料分子破壞,造成摩擦牢度明顯下降。

1.2 耐皂洗色牢度

耐皂洗色牢度考核的是紡織品經(jīng)洗滌液作用后顏色的保持能力,是衡量紡織品使用價值的重要指標(biāo)。我國紡織品耐皂洗色牢度的現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)主要是GB/T 3921-2008《紡織品 色牢度試驗 耐皂洗色牢度》和GB/T 12490-2014《紡織品 色牢度試驗 耐家庭和商業(yè)洗滌色牢度》。耐皂洗色牢度的褪色機(jī)理分為3類。一是染料與纖維結(jié)合鍵的斷裂作用;二是水和洗滌劑對織物上染料的溶解作用;三是洗滌過程中的振蕩、揉搓等機(jī)械作用。大量測試結(jié)果的統(tǒng)計發(fā)現(xiàn),棉、羊毛、聚酯纖維、錦綸及其混紡織物、含氨綸的彈性織物的耐皂洗色牢度對錦綸和醋酯纖維的沾色級數(shù)在3級及以下。雖然不同纖維原料所使用的染料和印染工藝不同,但出現(xiàn)的問題大致相似。這主要是布面浮色和有色纖維顆粒的轉(zhuǎn)移引起的?？梢娔驮硐瓷味鹊膬?yōu)劣與染料結(jié)構(gòu)、染料和纖維結(jié)合鍵的強(qiáng)弱、染色及后處理工藝密切相關(guān)。

1.2.1 染料的分子結(jié)構(gòu)

含親水性基團(tuán)的水溶性染料的耐皂洗色牢度低于不含親水性基團(tuán)的染料,這是因為含親水基團(tuán)的水溶性染料與水的親和作用造成了耐皂洗色牢度較差。

1.2.2 染料和纖維結(jié)合鍵的強(qiáng)弱

耐皂洗色牢度還與鍵合染料的成鍵穩(wěn)定性有關(guān),斷鍵染料也會發(fā)生水洗掉色?；钚匀玖虾屠w維發(fā)生共價鍵結(jié)合,因此皂洗牢度較好。染料和某些金屬離子絡(luò)合使染料分子增大,水溶性降低,耐皂洗色牢度隨之提高。

1.2.3 染色及后處理工藝

染料吸附和擴(kuò)散充分,固色率就高;殘留染料和水解染料少,易于洗除。染色工藝合理,染料和纖維的共價鍵在染色和后處理時不易斷裂,耐皂洗色牢度較好。對于纖維素纖維制品,活性染料的耐洗牢度優(yōu)于直接染料;不溶性偶氮染料、還原染料和硫化染料的染色工藝比前兩者更加復(fù)雜,故這3種染料的水洗牢度更加優(yōu)良。因此,提高纖維素制品的水洗牢度不僅要合理選擇染料,還要選擇合適的染色工藝。適當(dāng)加強(qiáng)水洗、固色、皂洗都可以顯著提高耐皂洗色牢度。

1.3 耐光色牢度

我國目前的耐光色牢度測試標(biāo)準(zhǔn)主要有GB/T 8426-1998《紡織品 色牢度試驗 耐光色牢度:日光》、GB/T 8427-2008《紡織品 色牢度試驗 耐人造光色牢度:氙弧》、GB/T 8429-1998《紡織品 色牢度試驗 耐氣候色牢度:室外暴曬》,其中GB/T 8427-2008是最常用的標(biāo)準(zhǔn),給出了5種測試方法。耐光色牢度的測試原理是紡織品試樣與一組藍(lán)色羊毛標(biāo)樣在人造光源下按照規(guī)定條件曝曬,然后將試樣與藍(lán)色羊毛標(biāo)樣進(jìn)行變色對比,評定色牢度。對于白色(漂白或熒光增白)紡織品,是將試樣的白度變化和藍(lán)色羊毛標(biāo)樣對比,評定色牢度。耐光色牢度分為8級,8級最好,1級最差。光照褪色是一種非常復(fù)雜的物理化學(xué)變化,影響耐光色牢度的主要因素是光照、染料分子結(jié)構(gòu)、混合拼色、染色深度及浮色等。

1.3.1光照

光照導(dǎo)致織物褪色是一個復(fù)雜的過程,發(fā)生的反應(yīng)有氧化、還原或者兩者共同發(fā)生,光致氧化或還原反應(yīng)是導(dǎo)致染料褪色的主要原因。偶氮基鄰位無羥基或氨基的偶氮染料染醋酯纖維時,在光的作用下會發(fā)生異構(gòu)反應(yīng),導(dǎo)致色澤變淡。有些硫靛染料在受到光照時也會發(fā)生此類異構(gòu)反應(yīng)。

1.3.2 染料分子結(jié)構(gòu)

染料分子的取代基和耐光色牢度在染料的基本化學(xué)結(jié)構(gòu)相同時一般存在一定的規(guī)律性關(guān)系。若要想提高棉、黏纖類纖維素纖維的耐光色牢度可以增加抗氧化的取代基,若想增加毛、絲類蛋白質(zhì)纖維的耐光色牢度可增加抗還原的取代基。染料分子母體結(jié)構(gòu)的偶氮基是引起光照褪色的決定性因素,但是偶氮基與相鄰基團(tuán)電子云的共享狀況也會影響耐光色牢度的穩(wěn)定性。

1.3.3 染料拼色

三原色拼色是一種常見的染色方法,織物面料拼色染色后的耐光色牢度受日曬牢度差的那種染料影響最大。進(jìn)行拼色染色時,若其中一種染料的耐光穩(wěn)定性較差,即使另一種染料的耐光色牢度較好,拼色染色后的織物耐光色牢度還是不理想。

1.3.4 染色深度及浮色

織物的顏色越深,耐光色牢度越好。1/1和1/25標(biāo)準(zhǔn)深度時的耐光色牢度可能差兩級以上。色澤越淺,染料在纖維上多呈高度分散狀態(tài),受光照的幾率越高,使得耐光色牢度明顯下降。因此,染淺色時更要選擇耐光色牢度較好的染料。某些添加了許多后整理劑和抗皺整理劑等的織物,也會降低產(chǎn)品的耐光色牢度。故要選用對這些整理劑不敏感的染料。實踐中也發(fā)現(xiàn)染色后處理做的越好,浮色清洗的越徹底,織物的耐光色牢度越好。

1.4 耐水、耐汗?jié)n色牢度

耐水色牢度指紡織品在水中浸漬后顏色的保持程度。測試時試樣和貼襯織物充分潤濕后,在負(fù)載一定壓力的情況下放入某一溫度的烘箱內(nèi)一定時間,取出晾干,評價變色和沾色級數(shù)。高級的蠶絲服裝、羊毛服裝、純棉服裝最容易存在這個問題。

耐汗?jié)n色牢度是指有色織物在酸性、堿性溶液中顏色的保持程度。測試時紡織品在含有組氨酸的不同試液中,在壓力、溫度的共同作用下,考察自身變色和貼襯織物沾色的情況。貼身的衣服如內(nèi)衣、泳裝、襯衫等經(jīng)汗液浸漬而掉色。在耐汗?jié)n試驗中,試驗結(jié)果存在許多影響因素,如貼襯的選擇、試驗的操作手法、試驗環(huán)境等。除去試驗時不同的影響因素,產(chǎn)品本身的特點、染料、染色工藝、助劑等影響因素起決定性作用。實踐證明,一般錦綸織物的色牢度最差,蠶絲、羊毛次之,棉、麻、聚酯、腈綸等纖維較好。羊毛纖維的耐堿液汗?jié)n比耐酸液汗?jié)n更為嚴(yán)重,這主要是因為羊毛的耐酸不耐堿的化學(xué)性質(zhì)決定。

1.4.1 產(chǎn)品本身的特性

錦綸貼襯沾色嚴(yán)重和它的上色機(jī)理也脫不開干系。錦綸纖維在較低的溫度下對很多類型的染料有很好的上色率,因此在進(jìn)行水、汗?jié)n測試時,一旦樣品上有浮色,加上壓力、溫度、酸堿度、摩擦等外部條件,它們的沾色就會相對比較嚴(yán)重,而其他纖維貼襯的沾色并不明顯。有些汗?jié)n色牢度不合格是由織物的顏色變化或者滲色引起的,但是有時試樣顏色變化時并未出現(xiàn)滲色,有時試樣滲色時試樣的顏色并無變化,也有試樣既發(fā)生滲色也發(fā)生顏色變化導(dǎo)致色牢度不合格。

1.4.2 貼襯織物的類型

在進(jìn)行耐水、汗?jié)n、皂洗測試時貼襯織物的類型對紡織品色牢度評定結(jié)果影響很大,甚至可能影響到色牢度合格與否的判定。印花類織物的取樣部位也會影響色牢度的判定結(jié)果,某些顏色的色牢度較差時建議選用單纖維貼襯以保證花型中每種顏色均與相同纖維貼襯接觸,得出一致的色牢度結(jié)果。如果用多纖維貼襯,色牢度較差的顏色或部位與多纖維貼襯不同纖維條接觸沾色結(jié)果也不同。即使用多纖維貼襯也要注明是DW還是TV型,因為DW型含有羊毛、二醋纖,而TV型含有黏膠纖維、三醋纖,其余相同的4組分為棉、聚酯纖維、聚丙烯腈纖維、聚酰胺纖維。其中DW型多纖貼襯是目前國內(nèi)外檢測機(jī)構(gòu)和企業(yè)使用較多的類型。因此,建議客戶送樣檢測時應(yīng)根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)中明示使用的貼襯類型、條件及其相對應(yīng)的指標(biāo),避免對測試結(jié)果產(chǎn)生爭議。

2 改善色牢度問題的措施

2.1 合理選擇染料

選擇染料要從織物的成分、色牢度的等級要求、客戶要求、用途等角度選擇最合適的染料。由于我國紡織品出口貿(mào)易非常發(fā)達(dá),生產(chǎn)的紡織服裝產(chǎn)品經(jīng)常要迎合不同國家的執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)。不同的標(biāo)準(zhǔn)有不同的檢測方法和數(shù)據(jù)表示方法,因此對客戶的色牢度標(biāo)準(zhǔn)及等級要求務(wù)必清楚明確,以此選擇合適的染料。另外織物用途不同,色牢度要求通常不同。帽子、沖鋒衣等戶外服裝要選用耐日曬牢度較高的染料而貼身穿的衣物如襯衫、連衣裙、內(nèi)衣褲要選擇耐汗?jié)n、耐洗色牢度高的染料。

2.2 合理制定染色工藝

良好的染色產(chǎn)品離不開合適的染色工藝條件,溫度、時間、p H值等每一個指標(biāo)都非常關(guān)鍵。合適的溫度影響著纖維的膨化程度、染料及助劑性能的發(fā)揮。不同的織物和染料都有最佳的染色溫度,染色溫度或升溫速率控制不當(dāng),都會嚴(yán)重影響到產(chǎn)品的色光及勻染性。染色時間根據(jù)染料的直接性、擴(kuò)散性而定,染色時必須保證足夠的時間讓染料充分上染、擴(kuò)散、固著在纖維內(nèi)外,從而得到滿意的色澤效果。在染色時合理控制好染色溫度和染色時間是制得優(yōu)良產(chǎn)品的關(guān)鍵。p H值也是影響染色色澤與勻染性的重要因素。p H值還會影響到染料的反應(yīng)性和水解性、纖維的特性,甚至助劑的性能。

2.3 合理選擇助劑

染色助劑包括柔軟劑、助溶劑、固色劑、緩染劑、顯色劑、分散劑等。常規(guī)使用的染料,要側(cè)重助劑用量的確定和使用方法。對于深色染料,可將助劑分批加入,提高吸盡率,也可以提高染料吸附的牢固性,起到固色作用。選擇柔軟劑要控制好用量,要根據(jù)纖維的特性和染料的特性選擇合適的柔軟劑。否則,柔軟處理后紡織品不僅手感發(fā)黏,而且容易褪色。

2.4 合理的前處理和后處理

前處理主要有燒毛、煮漂、絲光等。后處理有水洗、皂洗處理和后整理等。前處理是保障染色質(zhì)量必不可少的環(huán)節(jié)。前處理主要的目的是調(diào)節(jié)織物的p H值至中性,潤濕織物使纖維膨化,清洗污物。后處理的水洗、皂洗、凈洗等是為了除浮色,保障色牢度及色光的穩(wěn)定性。除了上述水洗外,有些染料還要進(jìn)行特殊的處理,如固色、防脆、柔軟處理等。

3 結(jié)語

影響紡織品色牢度的因素很多,對于企業(yè)而言,僅僅追求快時尚忽視產(chǎn)品質(zhì)量安全問題是不明智的。企業(yè)各項生產(chǎn)工序不僅要做好,還要保證產(chǎn)品具有優(yōu)良的色牢度指標(biāo),滿足日常服用和再加工要求。對于檢測機(jī)構(gòu)而言,要努力提高檢測水平,積累檢測經(jīng)驗,為企業(yè)提供技術(shù)支持。對于質(zhì)檢人員要熟悉服裝行業(yè)各項標(biāo)準(zhǔn)尤其是標(biāo)準(zhǔn)替代更新、新標(biāo)準(zhǔn)的實施等,持續(xù)關(guān)注各項質(zhì)量指標(biāo)和客戶需求。對于我國色牢度測試標(biāo)準(zhǔn)還存在很多不足,例如對于耐光色牢度測試條件標(biāo)準(zhǔn)并沒有明確規(guī)定,這樣會影響測試結(jié)果的精確性和重現(xiàn)性。對于產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)引用測試方法時,對列有多種試驗方法的情況,產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)沒有明確指定具體方法,不同的企業(yè)、檢測機(jī)構(gòu)因?qū)嶒灧椒ú煌?導(dǎo)致測試結(jié)果不同。

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