汗渍|水洗|摩擦|日晒色牢度测试仪器—上海千实

规定压力下织物色牢度标准对比分析

色牢度测试是模拟染色织物在使用过程中,经受外部作用时(挤压、摩擦、水洗、雨淋、曝晒、水渍、汗渍、唾液、海水浸渍等),织物的褪色及对相邻贴衬织物的沾色程度[1]。色牢度测试的种类很多,本试验主要从承受压力这一角度,介绍几种色牢度测试标准,并比较了各种同类标准在技术条件方面的差异。试验装置由一副不锈钢架(包括底座、弹簧压板)和重锤配套组成,能使夹于玻璃板或丙烯酸树脂板之间的试样承受一定的压力。
常见的测试标准中,需要采用该类试验装置的主要有耐水色牢度、耐汗渍色牢度、耐唾液色牢度、耐海水色牢度、染料转移色牢度,以及潜在酚黄变的评估。

1 色牢度标准的比较
1.1 耐水色牢度
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[2]。该方法用于测试染色、印花或其他有色纱线和织物的耐水浸渍色牢度。表 1 列出了国内外部分耐水色牢度测试方法的技术条件。
准[3- 4]均参照 ISO 标准[5],与 GB /T 5713—1997 相比,GB/T 5713—2013 增加了浴比和压力的允差,标准更加严谨。但GB/T 5713—2013标准仍未规定带液率,而AATCC系列[6]与ISO系列则有明确规定。有资料显示[6],贴衬织物的沾色程度随带液率的提高而提高。关于带液率,GB/T标准还有待改进。GB/T 系列与AATCC 系列差异很大,其中带液率与恒温时间差异最大。潘葵等人[7]以桑蚕丝织物为样品,分别按GB/T、AATCC标准进行了耐水色牢度测试,结果表明,AATCC 标准测试结果较差,等级差0.5~1级。宁霞等人[8]也对纺织品耐水色牢度标准进行了比较,试验发现,针对同一款面料,AATCC 107的测试结果比GB/T 5713部分样品差半级,部分样品结果一致。
GB/T 系列与 ISO 系列采用的是多纤维或者单纤维贴衬,而AATCC系列只采用多纤维贴衬,且贴衬织物有两种。周理杰等人[9]研究了贴衬种类对质量控制的影响。结果表明,单纤维贴衬测试的合格率明显高于多纤维贴衬试验,且单纤维贴衬试验结果与多纤维贴衬中相同成分的纤维条沾色结果存在差异。从贴衬这一角度,ATTCC标准较科学,GB/T系列标准还需加以完善和改进。
1.2 耐汗渍色牢度
当人体出汗时,服装面料中的染料会借助汗液的作用而脱落并转移到皮肤上,对人体健康产生严重影响,所以耐汗渍色牢度检测是最常检测的项目,也是我国的强制检测项目之一。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[2]。表2列出了国内外部分耐汗渍色牢度测试方法的技术条件。耐汗渍色牢度标准GB/T系列[10-11]、ISO系列[12]与AATCC系列[13]在试验尺寸、贴衬种类、汗液成分及pH值、浴比、恒温时间等方面存在很大的差异。潘葵等人[14]采用这些标准进行耐汗渍色牢度对比试验,发现对于同一块面料,其耐汗渍色牢度结果有差异,最大相差 1.5 级。刘妍等人[15]比较了纺织品耐汗渍色牢度的不同测试方法,认为 AATCC 系列标准的测试要求比较严格,标准间测试结果的差异主要是由汗渍液pH值、贴衬织物种类、烘箱温度及恒温时间等因素所造成。张晓红等人[16]从汗液配制方式、pH值、浴比、织物放置方法、烘箱温度、恒温时间、贴衬织物选择等技术参数对国内外使用的标准进行了全面分析与探讨。试验结果表明,GB/T系列与ISO系列标准虽存在技术上差异,但对结果影响不大。由于人工汗液的配制及带液率对试验结果影响较大,导致 ATTCC 系列标准的试验结果与ISO、GB/T系列标准的试验结果有较大差异。黄怡婧等人[17]通过比较国内外现有的常用标准,选择带液率、浴比、夹板数量、汗渍仪放置方式等因素,以正交实验分析了这些因素对GB/T 3922—1995测试结果的影响。结果表明:带液率对结果影响较大,而浴比、夹板数量和放置条件的影响可忽略不计。对于易吸水及厚重织物,带液率控制为150%,而对于轻薄及不易吸水织物,其带液率无需控制。

1.3 耐唾液色牢度
耐唾液色牢度是指纺织品在人工唾液作用下的颜色保持程度。耐唾液色牢度是婴幼儿产品的重点考核项目。但国际上并无统一的耐唾液色牢度测试标准,且对标准的分析研究较少。表3列出了在国际上有一定代表性的德国和中国的耐唾液测试方法的技术条件。
从表 3 可见,两个测试标准在试验溶液、测试条件上都存在较大差异。陆梅芳[20]选择人工唾液配方、试纸或贴衬的含水率、测试方法及设备、试验温度、测试时间为变量,进行交叉试验,比较了两个标准的差异。结果表明:唾液pH值,样品含水率和测试时间对非涤纶材料的测试结果有显著影响。
滤纸与贴衬织物的含水率均未做出明确规定,采用德国唾液配方的测试结果要比中国唾液配方的结果差0.5~1级,差别在于pH值一个接近中性,另一个呈现较强的酸性。由于德国标准测试时间为 2h,而中国标准为4 h,样品在规定条件下放置4 h的贴衬沾色结果普遍比放置2 h差0.5级。两个标准存在显著的差异,测试结果没有可比性。
1.4 耐海水色牢度
耐海水色牢度是反映各类染色、印花或其他有色纺织品的耐海水浸渍能力。由于天然海水成分易变不稳定,所以采用的是人工制备的海水。表4为部分耐海水色牢度测试标准的技术条件。
对比表1与表4,除试验溶液不同外,耐海水色牢度的技术条件、操作步骤与耐水色牢度试验的相类似。国内外耐海水色牢度的标准存在一些差异,其中AATCC标准与GB/T系列、ISO标准差异最大,体现在试剂、温度及时间上。刘妍等人[24]采用不同的耐海水测试标准进行试验比较,发现 AATCC 标准与 GB/T 标准测定的牢度值有 0.5~1 级之差。ATTCC测试标准加热温度较高,时间较长,致使其变色和沾色程度比GB/T测试标准严重。
1.5 染料转移色牢度
当服装在储存过程中,不同颜色间相互紧密接触,就会发生染料转移现象,且在湿热条件下,其染料转移量会增加。储存过程中织物间的染料转移测试方法旨在评价服装在长时间储存过程中颜色的变化。表5列出了 GB/T[25]与 AATCC[26]测试方法技术条件。
从表 5 可见,GB/T 22700—2008 附录 C 试验方法与 AATCC163—2007 相比,除带液率、烘箱温度有微小差别外,其余的技术条件都一致。为创造潮湿条件,染料转移色牢度测试需要将试验装置与至少装有 50 mL 蒸馏水的蒸发皿一同放入聚乙烯袋中,密封后才放入烘箱中。两个标准都很好地模拟了纺织品储存过程中的状态,按操作程序进行试验,如果颜色没有发生转移,则一般在正常储存或超期储存条件下就不会发生颜色转移。
1.6 潜在酚黄变的评估
丁基苯酚(BHT)价格便宜,化纤面料或包装材料在生产中常使用该种试剂作为抗氧化剂。由于BHT可与氮氧化物发生复杂的化学反应形成黄色醌甲基类化合物,易导致纺织品发生酚黄变现象。我国对于酚黄变的标准制定起步较晚,新制定的标准 GB/T 29778—2013[27]参照修改于 ISO105-X18:2007[28],试验技术条件一致。测试用试验装置与常用的耐汗渍色牢度测试仪器一致。将被测试样与一块空白织物夹在含有酚类的试纸中,置于玻璃板间并叠加在一起,用不含BHT的聚乙烯薄膜裹紧,形成一个测试包,在规定压力下,放入烘箱一定时间。在试样取出的30 min内用沾色灰卡评定试样的黄变级数,以此评估试样产生酚黄变的可能性。董晶泊等人[29]对 ISO105-X18:2007 标准进行分析,认为酚黄变过程具有时温等效性,可通过试验条件的掌握控制试验时间和黄变程度,施加的压力对黄变结果影响微弱,但密封程度对结果影响明显。顾钰华详述了 ISO105-X18:2007 标准的测试时机、试验设备、耗材和标品、试验步骤和结果评价,并提出了对纺织品黄变的补救对策。他们认为添加酚黄变抑制剂、控制pH值在5~6、避免使用含酚类抗氧剂的薄膜包装材料等措施,可减少黄变的可能性。

2 结论
通过对以上六种采用耐汗渍色牢度仪装置的色牢度标准与国外标准的比较分析可知,我国色牢度测试标准需要改进以下几方面:
(1)耐水色牢度、耐汗渍色牢度及耐海水色牢度测试标准规定的带液率、烘箱温度、恒温时间及贴衬织物的种类。同时,耐海水色牢度工作液的组分可加以调整,以适应天然海水的组分。
(2)耐唾液色牢度 GB/T 18886—2002 与 DIN53160-1:2010标准存在明显差异,测试结果不具有可比性。国内标准需对试液pH值加以规定。
(3)染料转移色牢度及潜在酚黄变的评估,其国内外标准在技术条件上基本一致。这些标准中,在承受的压力方面,国内外标准存在微小差异,但对测试结果影响不大。

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