紡織品耐光、洗復合色牢度的測試方法研究及分析

文/茅燕華 余婷婷 陸丹

現行的耐光測試標準GB/T 8427—2019《紡織品 色牢度試驗 耐人造光色牢度：氙弧》，主要考核的是紡織品在使用穿著過程中的耐光性能。眾所周知，清洗后的紡織品在太陽光下暴曬時，或多或少會發生褪色或變色現象。產生這種現象的原因除了有光照對染料產生了氧化分解作用，殘留的洗滌劑也是問題之一。

就現行的標準而言，暫無一套比較完善的測試方法來針對此類問題。從目前色牢度的角度出發，測試方法絕大多數為單項色牢度測試，只能表征紡織品某一方面的性能，而不能如實反映紡織品在多項環境綜合作用下的性能。因此，研究兩種及兩種以上復合色牢度的測試方法非常必要。本文依據現有的復合色牢度的測試標準GB/T 14576—2009《紡織品 色牢度試驗 耐光、汗復合色牢度》，在此基礎上，探討建立一種專門針對紡織品經洗滌后再暴曬的色牢度測試條件。

1 試驗

1.1 材料和設備

1.1.1 材料

評定變色用灰色樣卡（以下簡稱變色灰卡，符合GB/T 250—2008的規定），皂片（符合GB/T 3921—2008的規定），防水白板（不含熒光增白），藍色羊毛標樣。

1.1.2 設備

風冷日曬牢度儀Q-SUN Xe-2，標準光源箱VeriVide CAC150，電子天平PL203瑞士梅特勒。

1.2 試樣

1#淺藍色T恤面料、2#黑色沖鋒衣面料、3#藏青色扁機面料、4#寶藍色襯衫面料、5#粉色加絨衛衣面料。

1.3 暴曬條件

參照GB/T 8427—2019溫帶氣候的暴曬條件設定，即黑標溫度47℃，有效濕度40%，輻照度1.1W/(m·nm)（波長在420nm）。

1.4 操作程序

（1）剪取試樣，尺寸不小于45mm×10mm，并稱取質量，將其浸沒于50mL的皂液中，室溫下浸泡一段時間，其間對試樣稍加撳壓和攪動，以保證試樣完全潤濕。

（2）從皂液中取出試樣，去除多余的皂液，并保證其有一定的帶液率。

（3）將浸泡過皂液的試樣固定在防水白板上，裝在試樣架上，置于風冷日曬牢度儀Q--SUN Xe-2內暴曬，暴曬終點參照GB/T 14576—2009中的規定，即藍色羊毛標樣4的變色達到灰卡4～5級，暴曬即可終止。

（4）取出試樣，用三級水在室溫下清洗1min，然后懸掛在不超過60℃的空氣中晾干。

1.5 評級

本文的試樣評級均在標準光源箱VeriVide CAC150下進行。

2 結果與分析

2.1 皂液濃度對耐光、洗復合色牢度的影響

為了研究皂液濃度對色牢度的影響，將試樣在不同皂液濃度下浸泡30min后，使其帶液率為100%，皂液濃度對光照結果的影響如圖1所示。

圖1 皂液濃度對耐光、洗復合色牢度的影響

從圖1可以看出，不同面料經耐光、洗復合測試后，變色程度不同，但總體呈現的趨勢均為隨著皂液濃度的增加，面料的變色程度也在逐漸增大，當皂液達到一定的濃度后，面料的變色程度趨于穩定。這是因為當面料與皂液接觸時，皂液中的有效成分會引起染料共軛體系中的電子云分布發生重大變化，染料降解而導致織物變色。隨著皂液濃度的增加，攻擊染料分子的有效成分也逐漸增多，更多的染料分子遭到破壞，使得變色程度加重。而當皂液濃度達到一定的數值后，纖維上已沒有多余的染料能被皂液中的有效成分攻擊，繼而使得面料的變色趨于穩定。

在日常生活中，人們習慣用清水將皂洗后的衣物進行漂洗，但始終會有部分殘留，而此時衣物上的洗滌劑濃度很低。因此綜合考慮下，取皂液濃度1g/L。

2.2 浸泡時間對耐光、洗復合色牢度的影響

試驗研究了浸泡時間對耐光、洗復合色牢度的影響，時間分別設定為10min、20min、30min、40min、50min，結果如圖2所示。

圖2 浸泡時間對耐光、洗復合色牢度的影響

由圖2可知，隨著浸泡時間的增加，5種不同面料的變色程度均在加重。隨著時間的延長，皂液與纖維分子的有效結合逐漸增多，在保證纖維完全潤濕的情況下，再延長浸泡時間，對纖維結合皂液中有效成分的量影響不是很大。正常浸泡20min或30min時，面料的變色程度大致能趨于穩定，當然這與織物的厚薄程度也有一定的關聯，面料薄，則完全浸濕所需的時間短；相反地，面料厚，則浸泡時間相對更長點，綜上所述，浸泡時間取30min。

2.3 帶液率對耐光、洗復合色牢度的影響

帶液率對測試結果的影響很明顯，多項測試標準如：GB/T 14576—2009、ISO 105-B07:2009、AATCC TM 125—2013等均對測試樣的帶液率作出了規定。為了研究帶液率對耐光、洗復合色牢度的影響，將試樣從皂液中取出，并去除多余的皂液，使其帶液率分別為50%、100%、150%和200%，結果如圖3所示。

圖3 帶液率對耐光、洗色牢度的影響

從圖3中可以看出，對于不易吸水的面料（2#）來說，帶液率的變化對試驗結果的影響不是很大；而對于易吸水面料，隨著帶液率的增加，變色程度也在逐漸增大，但最終趨于穩定。這是因為帶液率的增加，會導致皂液在纖維毛細管中蓄積濃縮的量增多，提高了纖維毛細管中皂液的有效成分向織物表面染料進攻的概率，導致織物的變色程度加重。結合日常家庭洗曬習慣，衣物經洗衣機脫水后其帶液率不高，正常情況下，帶液率都在100%以內。參照GB/T 14576—2009，取帶液率為100%為宜。

2.4 暴曬狀態對耐光、洗復合色牢度的影響

結合實際情況，在初始暴曬階段織物的狀態為濕態，而在后階段織物的狀態為干態，因此對于織物浸泡皂液后的干濕狀態對耐光、洗復合色牢度的影響有研究的必要。將5塊試樣各取2份，在1g/L的皂液中浸泡30min，取出后去除多余皂液，使其帶液率為100%，其中一份室溫晾干，將晾干后的干態試樣和濕態試樣一起放入日曬儀中暴曬，結果如圖4所示。

圖4 暴曬狀態對耐光、洗復合色牢度的影響

從圖4中可以看出，皂液浸泡后，干態或濕態暴曬后織物的變色程度有一定的差異，但不是很明顯，濕態暴曬下的變色程度比干態變色程度大。這是因為室溫晾干下皂液中的有效成分會有一定的損耗，且干態下有效成分攻擊染料分子的運動速度會減弱。雖然在暴曬過程中，濕態試樣上的水分會慢慢蒸發，試樣由濕變干，到最后也會演變成干態試樣的暴曬，但是為貼合實際情況，測試時仍然選擇濕態試樣的暴曬。

3 結論與建議

（1）耐光、洗復合色牢度的合適測試條件為皂液濃度1g/L，浸泡時間30min，織物帶液率100%，濕態下暴曬。

（2）在現有的產品標準中，大部分考核的色牢度都為單一色牢度，而從實際角度出發，生活中大多數紡織品均在多項環境綜合下使用，因此建議相關部門能在相應的產品標準中增加紡織品耐光、洗復合色牢度的考核，使其更加貼近生活。