织物永久性耐洗色牢度测试实验
一、简介
在对外贸易中,棉织物耐洗色牢度是评价产品质量的一个重要指标,它直接影响到成品的外观质量和服用性能。欧盟正式公布的生态纺织品标准“ OkeoTexStandard 100” ,把耐洗色牢度列为安全卫生项目,实行强制性检测,明确了具体技术要求,却未规定具体的测试标准。目前测试方法有GB /T3921. 1～5和AA TCC Test Method 61-1996等,测试结果为成品棉织物首次测试值。由于测试标准不同,测试结果就有差异。怎样对棉织物的耐洗色牢度进行加速测试和终审评定,本文拟在这方面作些探讨。
二、耐洗色牢度与皂洗次数的关系
选用不同颜色的棉织物,按照GB /T3921. 3测定耐洗色牢度、皂洗牢度,每个颜色重复进行同一实验,结果。棉织物皂洗后都有一定程度的褪色,以后也会有不同程度的褪色,皂洗5～8次趋向于某一稳定值,往后不再褪色,此时的色牢度就是该织物的永久性耐洗色牢度。通常皂洗1次与皂洗10次后色牢度相差0. 5～2级。有些色牢度较好者,像黑、墨绿、咖啡等色,皂洗1次褪色不多,以后褪色也不多,首次与永久性耐洗色牢度相差0. 5～1级;有些色牢度较差者,像浅绿、杏色、红蓝格等色,皂洗1次褪色较多,以后褪色不多,首次与永久性耐洗色牢度也相差0. 5～1级;有些色牢度较差者,像深蓝、大红等色,皂洗1次褪色虽然不多,但随着皂洗次数的增加,褪色不断增多,首次与永久性耐洗色牢度竟相差1. 5～2级。棉纤维属纤维素纤维,大分子上有较多的自由羟基,具有较好的亲水性和吸湿性,公定回潮率为8 %。
可用染料有直接、活性、盐基、硫化、还原、偶氮、酞菁等,棉纤维一般是用上述染料染色而成。在染色过程中,染料首先在纤维表面发生吸附,使纤维表面的染料浓度远高于纤维内部的染料浓度,促使染料向纤维内部扩散,最后通过氢键、范德华力和共价键与纤维结合而固着在纤维上,达到平衡上染百分率。棉织物皂洗时,在洗涤剂的作用下,首先洗除少量机械地吸附在纤维表面的浮色,或使浮色再度扩散渗透到纤维内部;其次是拆散棉纤维无定形区分子之间的结合力,增加纤维的膨化程度,使染料与纤维之间的结合力减弱,部分靠结合力固着的染料克服分子的引力及纤维结构因素所产生的障碍也脱落下来,最终达到永久
性耐洗色牢度。棉织物上的染料一部分脱落,脱落到皂洗液中的染料,一部分又转移到衬布上。衬布沾色与棉织物褪色并不成正比,沾色程度不仅取决于褪色程度,还取决于皂洗液的条件是否适合染料重新上染等
因素。
三、耐洗色牢度与测试标准的关系
在日常检测工作中,根据合同或客户不同的要求,使用不同的标准。棉织物颜色不同,耐洗色牢度不同。这首先是由各色所选用的染料及用量不同造成的。染料不同、结构不同,耐洗色牢度不同。如还原、硫化、偶氮等非水溶性染料都比较耐洗;直接染料为水溶性染料耐洗性较差;活性水溶性染料,由于与纤维共价键结合,在充分洗除浮色后,耐洗色牢度较好。其次是由染料的特性决定的,当然还受染色设备、工艺条件、操作等因素的影响。
皂洗时采用不同的标准,有不同的耐洗色牢度。GB /T3921. 1、2由于温度较低或没有使用纯碱,只能部分洗除织物表面的浮色,耐洗色牢度级数较高。GB /T3921. 5由于测试条件过于剧烈,温度高达90 ℃,
作用时间长达4 h ,使纤维和染料受到过度的破坏,羊毛贴衬布卷缩、变黄,还产生较为严重的剥色现象,导致耐洗色牢度比永久性耐洗色牢度还低,这与实际情况严重不符。GB /T3921. 3和AATCC61-1996所测耐洗色牢度均高于永久性耐洗色牢度,而GB /T3921. 4所测结果与永久性耐洗色牢度较为接近,但仍偏高,这
也不是棉织物永久性耐洗色牢度的终值。
四、耐洗色牢度与测试条件的关系
为了优化测试条件,进行了5因素4水平的正交实验,实验方案及结果如表3所示通过对表3分析可知,随洗涤剂浓度的增加、温度的升高及皂洗时间的延长,各色棉织物的褪色不断增加。其中洗涤剂的影
响最大,温度的影响次之,其他因素的影响较小。
4. 1 洗涤剂浓度
随洗涤剂浓度的增大,各色棉织物褪色不断增加,耐洗色牢度明显降低,严重者比永久性耐洗色牢度值
还低。所以肥皂的用量要严格控制,一般应控制在5～10 g /L。肥皂是阴离子型表面活性剂,纯碱为助洗剂,在碱性条件下,肥皂具有润湿、乳化、膨胀、净洗等能力。当洗涤剂为低浓度时,作用只发生在纤维表
面或无定形区,只能部分地洗除浮色;当洗涤剂浓度增大到一定程度,能深入到棉纤维的晶区,则会破坏更
多的染料分子与棉纤维的结合而使褪色增多,耐洗色牢度降低。
4. 2 皂洗温度
当皂洗温度从40℃升高到95℃,各色棉织物褪色程度不断增加,耐洗色牢度明显降低,严重者比永久性耐洗色牢度值还低。皂洗温度低,皂液的浸透性差,褪色大多为表面浮色;提高皂洗温度,可以增加染料分子的动能,有利于提高染料的扩散速率;同时也可以增强纤维大分子热振动,使纤维自由体积增加,减少
扩散的空间阻力,有利于染料的解吸,使染料分子从纤维内部游离解析出来,褪色增多。但温度太高,会使染料过度分解,形成剥色现象,并损伤纤维。因此,皂洗温度的选择以60～80 ℃比较适宜。
4. 3 皂洗时间
把皂洗时间延长到30～60 min,皂洗褪色明显,耐洗色牢度变化较大;而把时间延长至90 min,皂洗褪
色不再明显,耐洗色牢度变化不大。这主要是由于皂洗时先洗除浮色和少量染料,皂洗达到一定时间后,鉴于染料与纤维之间有一定的结合力,难以继续使染料从纤维离解脱落。
4. 4 浴比
浴比大小会影响洗涤剂的用量和皂洗效果。因为洗涤剂是以克每升计算的。浴比减小,水用量减小,洗涤剂用量减小,相对于织物,洗涤剂浓度减小;反之亦然。
4. 5 皂洗液中加入钢珠
在皂洗液中加入钢珠,可以增加与织物的碰撞和机械摩擦,起始作用明显,能够帮助去除织物表面的颜色,但对于去除织物内部的颜色作用不大。
五、结束语
皂洗时,不同颜色棉织物的耐洗色牢度是有差异的,在实际测试过程中,为了测出棉织物的永久性耐洗色牢度,有必要对测试参数进行调整,并作出统一规定。综上所述,将表3与表1对照,在温度为80℃、纯碱/肥皂浓度为5 /10 g /L、浴比1∶50的溶液中皂洗30 min,耐洗色牢度最接近永久性耐洗色牢度,此条件具有一定的参考价值。
