分析耐光/氯化水復合色牢度測試方法

摘 要：耐光/氯化水復合色牢度主要是檢測紡織品在光、氯的作用下，是否會對紡織品的表面造成影響。本文通過對氯化水濃度、浸泡處理時間、曝曬的溫濕度等參數的改變，尋找影響復合色牢度的因素，以及探討了各因素的影響機理，希望對紡織檢測標準體系的發展研究，給予一定程度上的幫助。

關鍵詞：耐光、氯化水復合色牢度、測試方式

1 前言

很多衣服在經過長時間的洗劑以及穿著以后，其表面的顏色都會產生一定程度上的變化，經常出現褪色的現象。一般認為水中活性氯能讓染料纖維共價鍵發色斷裂，更者能破壞染料發色體系，而染料在光照作用下也能發生光還原/氧化反應，耐光/氯化水復合色牢度正是針對這兩種自然作用進行的有效測試，對衣服表面的抵抗能力進行相應的判斷和評估。

但是，在耐光/氯化水復合色牢度測試的過程中，一定對其方式方法以及原理的等方面，有著一定程度上的了解，這樣才能保證耐光/氯化水復合色牢度的作用得到全面的發揮，也保證了衣服表面抵抗力分析和評估數據的準確性，這對相關行業的發展也是非常有利的。截止目前為止，還沒有具體有關耐光/氯化水復合色牢度的一個測試方法標準，以及其褪色機制，因此進行此研究不僅可以完善色牢度的檢測標準體系，同時也具有重要的研究意義。

本文參考了國標GB/T 8427-2008 《紡織品 色牢度試驗 耐人造光色牢度_ 氙弧》、GB/T 8433-2013 《紡織品 色牢度試驗 耐氯化水色牢度（游泳池水）》標準，將兩種測試方法相結合，測試了不同試驗條件下對耐光/氯化水復合色牢度的影響。

2 試驗

2.1 原理

在模擬實際使用時，紡織品試樣經氯化水水洗浸泡、光照綜合作用后的色牢度。試驗取三塊試樣，一塊為干試樣，另兩塊為經氯化水溶液處理后的藍色標樣和干試樣，一起放入耐光試驗儀中曝曬。到終點后，取出試樣，水洗干燥，以藍標試樣作為參照樣評定其耐光和耐光/氯化水色牢度。

2.2 設備與材料

藥品：次氯酸鈉、磷酸二氫鉀、磷酸氫二鈉十二水化合物、碘化鉀、鹽酸、硫代硫酸鈉、氫氧化鈉、乙酸等化學物質；

儀器：耐皂洗色牢度試驗機、pH計、Ci3000+氙燈光照色牢度測試儀、PL303型電子天平等測試設備；

織物：6種經活性染料染色的不同顏色的純棉布。

2.3 試驗步驟

2.3.1 氯化水浸沒時間對測試結果的影響（耐氯化水色牢度測試）

各顏色分別取6塊相同試樣，其中4塊試樣浸入有效氯含量為50mg的氯化水溶液（按標準GB/T 8433-2013配置）中，浴比100：1，分別避光放置1h、6h、12h、24h；第5塊試樣浸入同樣濃度與浴比的氯化水溶液中，在皂洗色牢度試驗機中避光轉動1h；第6塊試樣在第5塊試樣的試驗基礎上，繼續靜置23h。取出6個試樣，用室溫的三級水洗凈，然后懸掛在不超過60℃的空氣中晾干，并用灰卡進行評定。

2.3.2 耐光/氯化水復合色牢度測試步驟

在耐皂洗色牢度試驗機中試驗，每塊試樣單獨放置在一個容器內。將試樣浸入不同有效氯含量的氯化水溶液（按標準GB/T 8433-2013配置）中，浴比100：1，避光靜置1h，不時的攪動與擠壓確保試樣完全浸濕。取出試樣，擠壓去除試樣上多余的氯化水溶液，稱取試樣質量，測量其帶液率為100%±5%。

將試樣與藍色羊毛標樣分別固定在防水板上并安裝在光照色牢度測試儀的曝曬倉內，按照GB/T 8427-2008規定的任一個曝曬條件和曝曬方法（本文選用方法4）進行曝曬。連續曝曬直到藍色羊毛標樣達到指定褪色等級（用灰卡進行評定），曝曬終止。取出試樣，用室溫的三級水清洗，然后懸掛在不超過60℃的空氣中晾干，用藍色羊毛標樣評定試樣的變色。

3 分析與討論

3.1 不同氯化水溶液浸泡時間對試驗的影響

為了更貼近實際生活狀態，我們考慮了GB/T 8433-2013中模擬洗滌的步驟，及在密閉機械容器中轉動。但從實驗結果得知，相同時間（1h）的靜置浸泡與轉動得到的結果相比較，機械容器中轉動1h的色牢度更差；而如果浸泡時間延長，色牢度基本保持恒定不變，這基本可以說明時間越長時間對色牢度的影響不大可以忽略不計；而長時間浸泡與機械容器中轉動1h后再浸泡相同時間比較結果表明，色牢度的程度是基本相同的。因此我們決定優化試驗，去除GB/T 8433-2013中模擬洗滌的步驟。而且從實驗結果可知，氯化水的浸泡處理時間對結果的分析可以基本忽略不計。

3.2 日曬機艙內參數對復合色牢度的影響

復合色牢度測試中使用到的最重要的一個儀器就是光照色牢度測試儀（本次試驗使用的是水冷型日曬儀Atlas Ci3000+），它是模擬人工氣候用來替代自然氣候的儀器，然而日光環境受到天氣的變化影響較大，尤其是輻射量、溫度、濕度這三項關聯參數，因此人造日光替代自然日光的模擬難度很大，需對涉及到的幾個關聯參數進行控制。

日常檢測耐光色牢度中以氙弧光為主要方法，氙弧燈因其可以產生的能量分布與日光光譜非常相近，能大大提高試驗的準確性。本次試驗選擇參考GB/T 8427-2008 《紡織品 色牢度試驗 耐人造光色牢度_ 氙弧》，其中輻照強度根據標準規定建議采用的是1.1W/m2（波長420nm）。

對于溫度與濕度的選擇，根據耐光色牢度的研究報導溫度和濕度是相關的量，兩者都對耐光色牢度有著很大的影響，因此在耐光/氯化水色牢度檢測過程中也扮演著重要的作用。其中溫度越高，熱量增大，化學反應中的活化能增高，染料中的分子動能也隨之增大，進而影響反應的速度；濕度也會直接導致水參加材料的化學反應，復合色牢度在曝曬的過程中材料的化學反應很大的程度取決于試樣的有效濕度，根據GB/T 8427-2008中描述（圖1），濕度的增加，色牢度變化呈明顯的下降趨勢。

參考的GB/T 8427-2008中雖然沒有具體規定曝曬的具體溫度與濕度，但標準中規定了有效濕度的定義及是空氣濕度、試樣表明溫度和決定曝曬過程中試樣表面濕氣含量的空氣相對濕度的結合。不同的溫濕度參數模擬出的環境是不同的，我國大部分的地區處于溫帶地區，但是由于現在一帶一路全球化的推進，很多企業紡織品出口到國外，企業內部質量控制時也需考慮到國外天氣環境 的變化。因此本試驗對幾種模擬不同氣候參數條件（表2的條件2與條件3），以及測試試樣在曝曬時期的敏感性的極限參數條件（表2的條件1與條件4）都做了測試并比較，結果（表3）如下。可以發現美國曝曬條件結果更接近低有效濕度條件的結果，并且高有效條件下的復合色牢度級數比低有效濕度與通常條件/溫帶的級數要低一些，說明濕度較溫度對復合色牢度的影響更大一些。

3.3 不同氯化水濃度對復合色牢度的影響

為了考察氯化水溶液中有效氯含量的不同對耐光/氯化水復合色牢度的影響，其他參數本試驗采用條件2（通常條件/溫帶）進行測試，結果如表4所示。

試驗表明當不浸泡氯化水溶液時，色澤深的織物色牢度比較好，這可能是由于染料分子在織物上濃度更大聚集度更大，這樣就使得同數量單位的染料分子接觸光、水的表面積更小，這樣被光氧化的幾率也就更加低了；色澤較淺的織物上的染料分子大多呈分散狀態，這樣光氧化的幾率更高。

隨著浸泡的氯化水中有效氯含量的不斷增加，織物的復合色牢度呈現不斷降低的趨勢，這表明氯化水的浸泡處理使得染料分子結構可能發生了改變，資料顯示活性染料由于其用母體染料、連結基和活性基組成，使其在使用時能與纖維形成共價鍵結合，而活性氯能夠使染料-纖維共價鍵（偶氮基）發生斷裂，造成染料的降解，甚至破壞染料的發色體系，造成織物染色深度和色光發生變化。更甚，在光、濕度、溫度的共同作用下更加速了其反應。

4 結束語

綜上所述，本文對耐光/氯化水復合色牢度測試的相關內容，進行了簡要的分析和闡述，并且得到以下幾點結論：

（1）染料的光/氯化水褪色機理非常復雜，但主要是染料分子被氧化降解所造成的。光照處理和氯化水處理都有氧化染料分子的作用，兩者共同作用更能加速其氧化。

（2）在耐光/氯化水復合色牢度測試的過程中，本試驗從浸泡的氯化水溶液濃度的多少、浸泡時間、以及曝曬的溫濕度等方面，作為耐光/氯化水復合色牢度變化的重要分析因素，并且進行相應試驗和總結，并對其機理作了簡單的分析，希望對之后的研究有所幫助。

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作者簡介：

俞昌朝，出生年月：1988.1.8，性別：男，民族：漢，籍貫：浙江寧波，當前職務：檢測工程師，學歷：碩士，研究方向：化學工程與工藝.