各项染色牢度

染色牢度是指染制品在使用或在染后的加工过程中,染料(或颜料)在各种外界因素的影响下,能否保持原来色泽的能力(即不褪色、不变色的能力)。它是衡量产品质量的重要指标之一。考核是多方面的,主要有日晒、气候、皂洗、汗渍、摩擦、熨烫等,此外,还有耐烟气、耐海水、耐氯牢度等。有的染物在染后还要经过其他加工处理,如色纱织好以后,还要经过复漂,因此所用染料要具有耐漂牢度。涤纶织物的热熔染色,是在200℃左右的高温下进行的,要求染料有较高的升华牢度。

染制品的用途不同,对染色牢度要求也不同。例如,窗帘布经常接受日晒,对染料的日晒牢度要求高,而其他牢度是次要的。一些夏季的衣服,要求染料应具有较高的日晒、皂洗和汗渍牢度等。

染料在纤维上的染色牢度很大程度上取决于它的化学结构。此外,染料在纤维上的物理状态(染料的分散程度、与纤维的结合情况)、染料浓度、染色方法和工艺条件等对染色牢度有很大的影响。纤维的性质与染色牢度的关系也很大,同一染料在不同的纤维上具有不同的染色牢度。如靛蓝在棉纤维上的日晒牢度并不高,而在羊毛上却很好。

为了对产品进行质量检验,纺织部门和商业部门,参照纺织品的服用情况制定出一套染色牢度的测试方法和标准。纺织品的实际使用情况比测试标准情况要复杂得多,所以这些测试方法只是一种近似的模拟。一般要求的染色牢度有以下几种。

1、日晒牢度

染色织物的日晒褪色、变色是一个比较复杂的过程。在日光作用下,染料吸收光能,分子处于激化状态,它是不稳定的,必须将获得的能量以不同的形式释放出去,才能变成稳定态。其中一种形式就是染料接受光能后直接分解而褪色。不同的染料在不同纤维上的褪色机理各不相同。

例如偶氮染料在纤维素纤维上的褪色是氧化过程,而在蛋白质纤维上的褪色则是还原作用的结果。同一染料在不同纤维上的日晒牢度有很大差异,如同一染料以同一浓度分别染于棉和粘胶纤维上的日晒牢度不同,在粘胶纤维上的日晒牢度比在棉上为高。又如还原染料在纤维素纤维上的日晒牢度很好,但在聚酰胺纤维上却很差。这是因为染料在不同纤维上所处的物理状态以及和纤维的结合牢度不同的缘故。

染料的日晒牢度又与它的分子结构有关。如蒽醌、酞菁、金属络合染料的日晒牢度一般较高,不溶性偶氮染料之间的日晒牢度相差较大。又如染料分子结构中含有较多的氨基、羟基时,容易吸收光能而不耐氧化,日晒牢度低。

日晒牢度还随染色浓度的不同而变化。同一染料染在同一种纤维上,染色浓度低的日晒牢度一般比浓度高的为差。根据“蓝色标样”评定日晒牢度。“蓝色标样”是指用规定的染料染成规定浓度的蓝色羊毛织物。在规定条件下,经日晒发生褪色所需的曝晒时间大致逐级成倍地增加。测定时,将试样与“蓝色标样”同时放在日光曝晒木框中,用不透光的黑纸遮住试样及“蓝色标样”的两端,每端遮住部分为全长的1/5。将曝晒木框放在木架上,向南斜置于日光下,比较它们褪色情况而定出试样的等级。

日晒牢度分为8级,1级较低,相当于在太阳光下曝晒3h开始褪色;8级较高,相当于在太阳光下曝晒38h以上开始褪色。试验时除采用**光源外,还可采用人造光源,如氙气灯、碳弧灯做成的日晒牢度仪。仪器内装有排气和给湿装置,以保持一定的曝晒条件。用日晒牢度仪测试能摆脱气候条件的限制,但日晒牢度仪光源的光波组成与日光不同。

 蓝色标准样卡是以羊毛织物用下列染料按规定浓度染成的。所用染料名称列于下表。

蓝色标样选用染料.jpg

2、皂洗牢度

皂洗牢度指染色织物于规定的条件下在肥皂液中皂洗后褪色的程度,它包括原样褪色及白布沾色两项。原样褪色是指印染织物在皂洗前后的褪色情况。白布沾色是将白布与染色织物缝叠在一起,经皂洗后,因染色织物褪色而使白布沾色的情况。染色织物的皂洗褪色是指织物上的染料在肥皂液中经外力和洗涤剂的作用,破坏了染料与纤维的结合,从而使染料从织物上脱落的程度。

皂洗牢度与染料的化学结构有关,含亲水基团的水溶性染料的皂洗牢度低于不含亲水基团的染料。如酸性、直接染料,由于含有较多的水溶性基团,皂洗牢度较低,而还原、硫化、不溶性偶氮染料等不含水溶性基团的染料,皂洗牢度较高。
皂洗牢度还与染料和纤维的结合情况有关。如酸性媒染染料和直接铜盐染料,由于染料和金属离子螯合,染料分子增大,水溶性降低,皂洗牢度因而提高;活性染料和纤维发生共价键结合,染料和纤维成为一体,因此,皂洗牢度也较好。
同一染料在不同纤维上的皂洗牢度不同,如分散染料在涤纶上的皂洗牢度比在锦纶上为高。这是因为涤纶的结构比锦纶紧密,疏水性强的缘故。皂洗牢度与染色工艺有密切的关系。染料染着不良,浮色去除不净,都会导致皂洗牢度的下降。皂洗液的温度、pH值以及搅拌情况也都有影响。
染色浓度对皂洗牢度的影响一般较小,有时淡色产品的皂洗牢度反而比浓色产品为高,染料浓度高、与纤维的结合**饱和,受外力作用即容易脱落。皂洗牢度的试验方法是将染物在规定的条件下进行处理,处理完毕后,用部颁灰色“染色牢度褪色样卡”或部颁灰色“染色牢度沾色样卡”进行比较评级。
皂洗牢度分为5级。1级较差,褪色严重;5级较好,在规定条件下皂洗后色泽没有什么变化。沾色也分5级。1级沾色较严重,5级为不沾色。

3、摩擦牢度
染色织物的摩擦牢度分为干摩擦和湿摩擦两种。前者是用干的白布摩擦染色织物,观察白布沾色情况,后者指用含水率为95%～**(按GB/T3920—1997规定)的白布摩擦染色织物,观察白布沾色情况。织物的摩擦褪色是在摩擦力的作用下使染料脱落而引起的,湿摩擦除了外力作用外还加上水的作用,因此,湿摩擦牢度一般比干摩擦牢度低。
织物的摩擦牢度取决于浮色的多少,以及染料与纤维的结合情况,染料渗透的均匀度等。如活性染料,染料与纤维是以共价键结合,干摩擦牢度高,反之,像不溶性偶氮染料,当染色处理不好时,部分染料成不溶状态,机械地附着在纤维表面,则摩擦牢度较低。
染色浓度高,容易造成浮色,则摩擦牢度低。摩擦牢度在摩擦牢度试验仪上进行,用“染色牢度沾色灰色样卡”比较评级。摩擦牢度也分为5级。1级较差,沾色较严重;5级较好。

4、汗渍牢度
汗渍牢度是指在模拟人体汗液的条件下测试染色织物的变褪色及沾色牢度性能的指标。其试验试液有碱性及酸性两种,试样要准备两份。
碱液由L组氨酸盐酸盐一水合物(C6H9O2N3·HCl·H2O)、氯化钠(NaCl)、磷酸氢二钠十二水合物(Na2HPO4·12H2O)、磷酸氢二钠二水合物(Na2HPO4·2H2O)组成;酸液由L组氨酸盐酸盐一水合物(C6H9O2N3·HCl·H2O)、氯化钠(NaCl)、磷酸二氢钠二水合物(NaH2PO4·2H2O)组成。碱性和酸性试验使用的仪器要分开。
把带有组合试样的酸、碱两组仪器放在恒温箱里,在37℃±2℃的温度下放置4h。拆去组合试样上除一条短边外的所有缝线,展开组合试样,悬挂在温度不**过60℃的空气中干燥。用灰色样卡评定每一试样的变色和贴衬织物与试样接触一面的沾色。牢度也分为5级。1级较差,沾色较严重;5级较好。
除上述介绍的牢度外,还有氯漂牢度及升华牢度等。一般也分为5级。染料的牢度应按部颁标准进行评定,这里不再赘述。