董 雪

（現(xiàn)代絲綢國家工程實(shí)驗(yàn)室，江蘇 蘇州215123；蘇州大學(xué)紡織與服裝工程學(xué)院，江蘇 蘇州215021）

色牢度是指染色產(chǎn)品的顏色在生產(chǎn)加工和使用過程中，抵抗外界各種因素的作用而保持原有色澤的能力［1］，依據(jù)樣品的變色和標(biāo)準(zhǔn)貼襯織物的沾色情況對(duì)色牢度等級(jí)進(jìn)行評(píng)定。主要包括耐摩擦、耐汗?jié)n、耐水洗、耐皂洗、耐日曬、耐熨燙、耐光汗復(fù)合色牢度等。

隨著現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人們生活質(zhì)量的提高，紡織品的品質(zhì)受到越來越多的關(guān)注，人們更加追求和注重紡織品的環(huán)保性和健康性，色牢度是衡量紡織品內(nèi)在質(zhì)量的一項(xiàng)常規(guī)測試項(xiàng)目，其好壞直接影響消費(fèi)者的人身健康和安全衛(wèi)生，也是生態(tài)紡織品的重要檢測指標(biāo)之一。染料種類、纖維種類、染料結(jié)構(gòu)和性能、紗線結(jié)構(gòu)、織物組織、染整工藝等都是影響紡織品色牢度的重要因素。

目前，國際上色牢度測試方法標(biāo)準(zhǔn)有很多種，以國際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）和美國染色家與化學(xué)家協(xié)會(huì)（AATCC）制定的標(biāo)準(zhǔn)最具有權(quán)威性。強(qiáng)制性國家標(biāo)準(zhǔn)（GB）及推薦性國家標(biāo)準(zhǔn)（GB／T）適用于中國市場，ISO系列標(biāo)準(zhǔn)以歐盟市場為主，而AATCC制定的標(biāo)準(zhǔn)則主要適用于美國市場，與前兩者相比差異較大。GB及GB／T系列標(biāo)準(zhǔn)是在ISO系列標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上作適當(dāng)修改，二者差異較小。日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)（JIS）中除了日本特有的一些試驗(yàn)方法外，還有少部分參照了AATCC標(biāo)準(zhǔn)，大部分都是采用的ISO相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)［2］。

本文對(duì)耐摩擦、耐皂洗和耐光色牢度在三類標(biāo)準(zhǔn)體系（GB、AATCC、JIS）中的測試方法進(jìn)行比較，分析了紡織品色牢度的主要影響因素，并探討了改進(jìn)措施。

1 耐摩擦色牢度

1.1 測試原理

按規(guī)定尺寸要求取樣，在一定的溫濕度條件下調(diào)濕平衡，將標(biāo)準(zhǔn)摩擦白布固定在摩擦頭上，施加相應(yīng)的壓力，將染色試樣在摩擦牢度試驗(yàn)機(jī)上摩擦規(guī)定的次數(shù)，試驗(yàn)結(jié)束，通過沾色灰卡評(píng)定顏色轉(zhuǎn)移到白色摩擦布上的情況，測試結(jié)果分為五級(jí)九檔，一級(jí)最差，五級(jí)最好［3］。根據(jù)不同的測試條件，耐摩擦色牢度可分為干摩和濕摩。

1.2 幾種常用測試標(biāo)準(zhǔn)的比較

耐摩擦色牢度是色牢度中最基礎(chǔ)的一項(xiàng)的檢驗(yàn)，在紡織品檢測和科研領(lǐng)域中應(yīng)用最多，其測試結(jié)果直接影響紡織品的整體牢度和品質(zhì)。耐摩擦色牢度的常用測試標(biāo)準(zhǔn)（GB／T3920—2008、AATCC 8—2007［4］和JISL0849—2004），技術(shù)要求大致相同，但也存在著一些差異，具體技術(shù)條件詳見表1。

表1 耐摩擦色牢度測試標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)條件比較

從表1可以看出，3種測試標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的摩擦儀、摩擦布尺寸、摩擦動(dòng)程和方向、試樣大小、濕摩含水率、評(píng)級(jí)用灰卡等技術(shù)條件都存在較大差異，如GB／T規(guī)定的摩擦牢度儀有長方型和圓形兩種摩擦頭，分別對(duì)應(yīng)絨類和其它紡織品，而AATCC和JISL則只有一種圓形摩擦頭，適用于所有紡織品；AATCC規(guī)定要斜向取樣，斜向選取的試樣在往返摩擦試驗(yàn)過程中會(huì)出現(xiàn)一定的伸長，容易出現(xiàn)摩擦布沾色不勻現(xiàn)象，影響測試結(jié)果，而GB／T和JISL是按照織物經(jīng)緯向取樣，測試時(shí)也是平行摩擦，所以沾色較多；GB／T和JISL規(guī)定濕摩擦牢度測試中摩擦白布的含水率高于AATCC標(biāo)準(zhǔn)要求的65%，高含水率會(huì)造成摩擦白布的沾色較重。張秀平［5］通過研究發(fā)現(xiàn)摩擦白布紗支和密度、沾色灰卡、儀器設(shè)備、摩擦方式和次數(shù)，都影響摩擦白布的沾色程度和色牢度等級(jí)。綜上，同一試樣用不同測試方法測試結(jié)果也不一樣。

1.3 影響因素及改善措施

織物在摩擦試驗(yàn)時(shí)所受到的摩擦力大小由織物表面的平滑程度決定，而纖維形態(tài)和織物組織結(jié)構(gòu)影響織物表面平滑度。纖維表面細(xì)膩光滑、織物組織結(jié)構(gòu)平整有序，則摩擦系數(shù)低，色牢度好；反之，則牢度差。通常平紋織物的摩擦牢度優(yōu)于斜紋織物；斜紋織物優(yōu)于緞紋織物。

浮色量是影響摩擦色牢度的主要因素，染料的直接性和擴(kuò)散性直接影響纖維表面的浮色量。染料的直接性高，染料被纖維吸附能力強(qiáng)，擴(kuò)散性差，染料分子很難到達(dá)纖維內(nèi)部，導(dǎo)致織物表面浮色較多。對(duì)于一部分穩(wěn)定性差、擴(kuò)散速率快的染料，染色后雖清洗干凈，但放置一段時(shí)間后，未充分固著的染料又會(huì)從纖維空隙擴(kuò)散出來，浮色量增多，導(dǎo)致織物摩擦色牢度變差。若染料分子通過吸附、擴(kuò)散充分進(jìn)入到纖維內(nèi)部并與纖維緊密固著，則摩擦色牢度優(yōu)。另在染色過程中應(yīng)根據(jù)染料的分子結(jié)構(gòu)和染色性能合理控制染料的用量，因?yàn)殡S著染料濃度的增加，纖維或織物表面浮色量會(huì)增多，摩擦色牢度也隨之降低。

摩擦色牢度與紡織品前處理和后整理也密切相關(guān)。在濕態(tài)條件下，未處理棉纖維會(huì)發(fā)生吸濕膨脹，纖維強(qiáng)力下降，容易造成有色纖維的斷裂脫落，所以在染色前對(duì)纖維或織物進(jìn)行適當(dāng)?shù)那疤幚?，如燒毛、退漿、煮練、漂白、絲光等，可提高織物表面的清潔度，降低纖維間的摩擦阻力［5］。后整理工藝中選用軟水，可防止染料與CaCO3和MgCO3等不溶性物質(zhì)結(jié)合生成色淀而沉積到織物表面，導(dǎo)致濕摩擦牢度降低。加強(qiáng)皂洗和固色處理，也可提高紡織品摩擦色牢度。

2 耐皂洗色牢度

2.1 測試原理

將一定尺寸的紡織品試樣與規(guī)定的未染色貼襯織物縫合在一起，置于皂液或皂片和無水碳酸鈉的混合液中，在規(guī)定時(shí)間和溫度條件下，經(jīng)機(jī)械攪拌，再經(jīng)清洗、干燥。參照原樣，用沾色灰卡或儀器評(píng)定試樣變色和貼襯織物沾色情況［6］。皂洗牢度分為五級(jí)九檔，一級(jí)最差，五級(jí)最好。

2.2 幾種常用測試標(biāo)準(zhǔn)的比較

耐洗色牢度是色牢度中常規(guī)的檢測項(xiàng)目，國內(nèi)外對(duì)此項(xiàng)目的測試標(biāo)準(zhǔn)相對(duì)完善，但設(shè)備和技術(shù)條件仍有一定的差別，幾種常見標(biāo)準(zhǔn)測試條件的異同詳見表2。

表2 耐皂洗色牢度測試標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)條件比較

如表2所示，不同標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的試劑組成、試樣尺寸、貼襯織物類型、評(píng)級(jí)用灰卡都存在較大差異，且相同標(biāo)準(zhǔn)中的不同方法所選用的試劑、溫度和時(shí)間等條件也都不同。許良英等人［7］研究了ISO105、AATCC 61、GB／T3921、JISL 0844等方法的等效性，發(fā)現(xiàn)同一試樣由于測試條件和設(shè)備的不同，試驗(yàn)結(jié)果也會(huì)出現(xiàn)偏差，原樣變褪色等級(jí)相差0.5-1級(jí)，JIS標(biāo)準(zhǔn)比其它標(biāo)準(zhǔn)低0.5-1級(jí)。耐洗色牢度目前使用的標(biāo)準(zhǔn)還存在不足，服裝與面料采用的測試標(biāo)準(zhǔn)銜接不到位，另少部分服裝沒有明確說明測試的具體方法，只規(guī)定了測試標(biāo)準(zhǔn)［8］。

2.3 影響因素及改善措施

耐皂洗色牢度與染料的分子結(jié)構(gòu)有關(guān)。含親水性基團(tuán)的水溶性染料與水會(huì)發(fā)生親和作用，造成耐皂洗色牢度差于不含親水性基團(tuán)的染料，所以不溶性偶氮染料、還原染料耐皂洗牢度好于直接染料和活性染料。滌綸染色織物整理工藝中，除了要考慮分散染料的耐升華牢度，還應(yīng)綜合考慮其耐熱轉(zhuǎn)移性，這是因?yàn)闇炀]染色織物高溫定型時(shí)染料因熱遷移而擴(kuò)散于纖維表面，所以染色織物在熱定型后耐皂洗色牢度有所降低。

纖維種類、染料和纖維結(jié)合成鍵的穩(wěn)定性對(duì)皂洗牢度也有一定的影響。通常根據(jù)纖維的特性選擇合適的染料和工藝，不同種類纖維用同一種染料染色，其染色織物的耐皂洗牢度也不同，如分散染料染色的滌綸和錦綸織物，由于滌綸的分子結(jié)構(gòu)比較緊密，疏水性強(qiáng)，所以其耐皂洗牢度優(yōu)于錦綸。另一般活性染料染色棉織物的皂洗牢度較好，這是由于染料分子和棉纖維發(fā)生了共價(jià)鍵結(jié)合，水洗也不易造成染料的解吸和褪色。耐皂洗牢度還與染色工藝密切相關(guān)，染液的pH值、染色溫度、染色時(shí)間、助劑用量、固色時(shí)間等都會(huì)影響皂洗色牢度。

耐皂洗牢度的好壞取決于染浴中的浮色量，若皂洗不充分，則后續(xù)水洗也會(huì)出現(xiàn)不斷掉色。因此，選擇耐皂洗牢度好的染料是提高紡織品耐皂洗色牢度首要措施，其次是選擇合適的染色工藝，另適當(dāng)加強(qiáng)水洗、皂煮，選用合適皂洗劑及固色劑也是提高耐皂洗牢度的有效途徑。

3 耐光／日曬色牢度

3.1 測試原理

按規(guī)定條件，將藍(lán)色羊毛標(biāo)樣與紡織品試樣一起放在人造光源下曝曬，然后通過比較樣品與羊毛標(biāo)樣的變色情況，評(píng)定試樣的變色等級(jí)。對(duì)于白色紡織品，則比較試樣與藍(lán)色羊毛標(biāo)樣之間的白度變化［9］。日曬牢度共分八級(jí)，一級(jí)最差，八級(jí)最好。

3.2 幾種常用測試標(biāo)準(zhǔn)的比較

目前，在國際上比較常見和有影響力的測試標(biāo)準(zhǔn)主要有 AATCC 16、JISL0843、ISO105和 GB／T8427，國外的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)技術(shù)條件和主要測試參數(shù)進(jìn)行了明確規(guī)定，如AATCC 16對(duì)試驗(yàn)箱內(nèi)溫度、濕度、黑板溫度、輻射能量等都進(jìn)行了精確控制［10］，而GB／T系列標(biāo)準(zhǔn)對(duì)具體的測試參數(shù)和方法缺少量化控制，影響試驗(yàn)數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)性和重現(xiàn)性。三種測試標(biāo)準(zhǔn)異同如表3所示。

表3 耐光／日曬色牢度測試標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)條件比較

通過比較發(fā)現(xiàn)AATCC 16方法采用藍(lán)色羊毛標(biāo)準(zhǔn)來控制曝曬時(shí)間，藍(lán)色羊毛標(biāo)樣在經(jīng)過20個(gè)褪色單位的曝曬后，使其變色情況剛好達(dá)到AATCC變色灰卡的4級(jí)［11］。GB／T8427方法則必須要用相應(yīng)的藍(lán)色羊毛標(biāo)準(zhǔn)布進(jìn)行陪曬，用灰色樣卡控制曝曬時(shí)間。對(duì)于試樣的最終耐曬牢度結(jié)果，AATCC 16可直接根據(jù)AATCC變色灰卡獲得，而GB／T8427則要觀察藍(lán)色羊毛標(biāo)準(zhǔn)的變色程度進(jìn)行評(píng)級(jí)。

3.3 影響因素及改善措施

染料的分子結(jié)構(gòu)對(duì)耐光色牢度有直接影響。以偶氮型活性染料為例，由于染料母體結(jié)構(gòu)中的偶氮基耐光穩(wěn)定性較差，在光照條件下，容易發(fā)生氧化分解，引起染料光致褪色。染料的光褪色是一種復(fù)雜的物理化學(xué)變化。因此，選擇耐光色牢度好的染料是提高耐光色牢度的關(guān)鍵。

日曬牢度還與纖維性質(zhì)、染色方法、纖維上染料的聚集態(tài)等因素有關(guān)。同一種染料在不同纖維上的日曬牢度也有較大區(qū)別，如分散染料在聚酯纖維上的日曬牢度高于醋酯纖維。染料分子在纖維上主要以分子、聚集體及兩種混合體形式存在，分子形式存在的染料耐光性差，褪色相對(duì)嚴(yán)重；聚集體形態(tài)的染料由于內(nèi)部分子的強(qiáng)作用力，能量容易轉(zhuǎn)移。光褪色主要發(fā)生在纖維表面，所以初期染色織物褪色嚴(yán)重，后續(xù)基本不變。選擇合適的染色方法，強(qiáng)化染色后水洗和皂煮、減少殘留在纖維上的染料量，是染色產(chǎn)品獲得較高耐光色牢度的有效措施。

染色深度對(duì)耐日曬牢度也非常重要。研究表明，染色色澤越深，染料分子在織物上的聚集程度越大，單位質(zhì)量的染料暴露在空氣中的表面積越小，則被光氧化的程度也越弱，耐日曬牢度越好。反之，對(duì)于淺色織物，染料分子在織物上相對(duì)分散，聚集體也較小，接觸空氣表面積較大，耐光牢度相應(yīng)較差。在實(shí)際生產(chǎn)中，一般淺色和中色紡織品在耐日曬牢度測試后，顏色變化明顯，往往不能滿足客戶的需求。

4 結(jié)語

綜上所述，紡織品色牢度不同標(biāo)準(zhǔn)體系的檢測方法存在一定的差異，同一試樣按不同標(biāo)準(zhǔn)或同一標(biāo)準(zhǔn)中的幾種不同方法，測試結(jié)果都不同。因此，在色牢度檢測或科研工作中，要根據(jù)需求，充分理解各個(gè)標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)條件的異同，確保檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性。

影響色牢度的因素有很多，在生產(chǎn)過程中，根據(jù)紡織品的特性和服用性能，選擇合適的染料和助劑是提高染色織物牢度的首要措施，另在前處理、染色及后整理過程中嚴(yán)格工藝、規(guī)范操作，并加強(qiáng)染色后水洗、皂洗或還原清洗也很重要。當(dāng)然，隨著國際紡織品貿(mào)易的發(fā)展，對(duì)紡織品色牢度要求的日益提高，想要獲得色牢度良好的產(chǎn)品，還需綜合考慮各個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)和影響因素。

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［4］ AATCC 8—2007Colorfastness to crocking AATCC crockme-ter method［S］.American Association of Textile Chemists and Colorists，2007.

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