耐濕摩擦色牢度影響因素探討

1、耐濕摩擦色牢度影響因素探討一.摘要在紡織品色牢度質量檢驗中，耐摩擦色牢度是非常重要的檢驗項目之一，其測試結果直接關系到織物的整體色牢度。由于一些染色牢度較差的染料會對人體造成不同程度的傷害，不同標準機構、國家都對此制定標準，嚴格限制服裝和家用紡織品的色牢度等級。關鍵詞 色牢度 耐濕摩擦 1.緒論色牢度是指紡織品的顏色對在加工和使用過程中各種作用的抵抗力，有很多具體的細分指標，可以根據試樣的變色和未染色貼襯織物的沾色來評定牢度等級。紡織品色牢度測試是紡織品內在質量測試中一項常規(guī)檢測項目。紡織品色牢度不合格會對人體產生傷害。耐摩擦色牢度將試樣用干、濕摩擦布或毛刷摩擦后，用灰色樣卡評定摩擦布或試樣的

2、沾色或變色情況?？椘纺透?、濕摩擦及刷洗摩擦色牢度試驗。 一、實驗室常用紡織檢測項目 據了解，實驗室常檢測的項目分為物理檢測項目其中包括色牢度，撕破，拉伸，抗紫外測試等；生態(tài)實驗項目主要包括PH測試、甲醇含量，偶氮等；成分檢測項目既纖維含量的測定。本文主要探討耐濕摩擦色牢度的影響因素。當然，由于專業(yè)知識所限，難免有錯漏之處。1.1色牢度分類色牢度 (Color fastness)又稱染色牢度、染色堅牢度。是指紡織品的顏色對在加工和使用過程中各種作用的抵抗力。根據試樣的變色和未染色貼襯織物的沾色來評定牢度等級。紡織品色牢度測試是紡織品內在質量測試中一項常規(guī)檢測項目。紡織品在其使用過程中會

3、受到光照、洗滌、熨燙、汗?jié)n、摩擦和化學藥劑等各種外界的作用，有些印染紡織品還經過特殊的整理加工，如樹脂整理、阻燃整理、砂洗、磨毛等，這就要求印染紡織品的色澤相對保持一定牢度。色牢度好與差，直接涉及人體的健康安全，色牢度差的產品在穿著過程中，碰到雨水、汗水就會造成面料上的顏料脫落褪色，則其中染料的分子和重金屬離子等都有可能通過皮膚被人體吸收而危害人體皮膚的健康，另一方面還會影響穿在身上的其它服裝被沾色，或者與其他衣物洗滌時染臟其他衣物?？椢锏娜旧味扰c纖維的種類、紗線結構、織物組織、印染方法、染料種類及外界作用力大小有關。色牢度的測試一般包括耐光色牢度、耐氣候色牢度、耐洗色牢度、耐摩擦色牢度、耐

4、汗?jié)n色牢度等，有時根據不同的紡織品或不同的使用環(huán)境又有一些特殊要求的色牢度。通常進行色牢度試驗時，是染色物的變色程度和對貼襯物的沾色程度，對色牢度評級，除耐光色牢度為八級外，其余均為五級。級數越高，表示色牢度越好。二、常用耐摩擦色牢度測試各個標準間的差異因織物在加工和使用過程中所受的條件差別很大，要求各不相同，故現行的試驗方法大部分都是按作用的環(huán)境及條件進行模擬試驗或綜合試驗，所以染色牢度的試驗方法內容相當廣泛。但縱觀國際標準組織(ISO)、美國染色家和化學家協(xié)會(AATCC)、日本(JIS)、英國(BS)等諸多標準，最常用的還是耐洗、耐光、耐摩擦及耐汗?jié)n、耐熨燙、耐氣候等項。而在實際工作中，

5、主要是根據產品的最終用途及產品標準來確定檢測項目，如毛紡織產品標準中規(guī)定必須檢測耐日曬色牢度，針織內衣當然要測耐汗?jié)n牢度，而戶外用紡織品(如遮陽傘、燈箱布、蓬蓋材料)則當然要檢測其耐氣候色牢度。表1 不同標準濕摩擦牢度的參數GB/T 3920ISO 105 X12AATCC 8JIS L 0849 Type 垂直壓力/N9±0.29±0.29±0.99摩擦動程/mm104±3104±3104±3100樣品含水率/%95-10095-10065±5100評級室溫干燥評級在摩擦過的樣布下墊三層摩擦白布室溫干燥評級運行方向摩擦布經

6、向與運行方向一致摩擦布經向與運行方向一致摩擦方向與摩擦白布經緯方向成45°摩擦布經向與運行方向一致三、影響紡織品耐濕摩擦色牢度的因素1 染料性能用活性染料染色的纖維素纖維織物在進行耐濕摩擦色牢度實驗時，引起顏色轉移的因素主要有兩個：一是水溶性的染料在摩擦時被轉移到了摩擦織物上，使原樣褪色并使摩擦布沾色；二是部分染色的纖維在摩擦時發(fā)生斷裂，形成微小的有色纖維顆粒并被轉移到摩擦織物上，造成沾色。因此，可能影響活性染料耐濕摩擦色牢度的因素有：活性染料自身的結構與特性。 2 顏色深度（染料濃度）研究證明，活性染料染色織物的耐濕摩擦色牢度與染色的深度緊密關聯(lián)，即在進行濕摩擦時，顏色的轉移量與染

7、色深度近乎成良好的線性關系，這其中，染色時染料的過飽和是最重要的因素，染深色時，所用的染料濃度較高，但不能大大超過飽和值，因為過量的染料并不能與纖維結合，而只能在織物表面堆積而形成浮色，嚴重影響織物的耐濕摩擦色牢度。此外，未經特殊處理的棉纖維在濕態(tài)條件下會發(fā)生膨潤，摩擦力增大，纖維強力下降，這些都為有色纖維的斷裂、脫落和顏色的轉移創(chuàng)造了良好的條件。因此，在染色前對纖維素纖維進行適當的前處理，如絲光、燒毛、纖維素酶光潔處理、煮練、漂白、洗滌、烘干，可以提高織物表面的光潔度和毛效、降低摩擦阻力、減少浮色，從而有效改善織物的耐濕摩擦色牢度。3 浮色的影響研究表明，雖然不同化學結構的活性染料與纖維素纖

8、維形成的共價鍵強度、鍵的穩(wěn)定性和附著力存在一定的差異，但對染色織物的耐濕摩擦色牢度的影響卻無明顯的差異。染色織物進行濕摩擦時，染料與纖維之間形成的共價鍵并不會斷裂而產生浮色。而發(fā)生轉移的染料通常是過飽和的、未與纖維形成共價鍵的、僅靠范德華力而產生吸附作用的染料，即所謂的浮色。4 水質的影響如果用較硬的水來化料，尤其是固色液，由于含有CO32 - 、OH- 等陰離子，它們與Ca2 + 、Mg2 + 反應生成Ca2CO3 、MgCO3 等不溶性物質。這些不溶性物質與染料結合在一起，形成色淀而沉積到織物表面，使摩擦時的摩擦力大大增加，從而造成耐濕摩擦牢度降低。另外，Ca2 + 、Mg2 + 也能與染

9、料分子上的一些陰離子反應，轉變?yōu)椴蝗苡谒奈镔|，從而削弱染料的親水性，使染料不易溶解和擴散，水洗時浮色不易洗掉。5 織物組織結構和表面光潔度織物的組織結構影響到織物表面的平滑程度，而平滑程度又決定了摩擦測試時所受到的摩擦力大小，影響摩擦牢度。在進行濕摩擦時，情況則與纖維素纖維完全不同。由于纖維的吸濕性極低或水膨化效應不明顯，且水的存在起到了潤滑劑的作用，這使得此類織物的耐濕摩擦色牢度要明顯優(yōu)于耐干摩擦色牢度，這與人們通常認為的紡織產品的干摩擦色牢度應優(yōu)于耐濕摩擦色牢度的概念形成明顯的反差，并經常造成人們的疑惑。四、如何提高色牢度在國際紡織品服裝貿易中，對產品的質量要求除了傳統(tǒng)的實用性、美觀性和

10、耐用性等以外，同樣重視安全性和環(huán)保性，對于紡織品的色牢度的要求也是如此，盡管并無證據表明紡織品上所使用的染料一定對人體有害，但提高紡織品的色牢度無疑可以降低這種風險。生態(tài)紡織品選擇四個色牢度，即耐水洗、耐汗?jié)n（酸性和堿性）、耐摩擦（干及濕）和耐唾液牢度。是鑒于染料的急性毒性LD50 22000mg/kg，為低毒性化學物質，應持久地固著在織物上，不能轉移到人體上造成傷害。Oeko-Tex Standard 100的所有版本和Eco-Label都對這4個色牢度提出了具體要求。如表2：表1  Oeko-Tex Standard 100及Eco-Label有關色牢度的標準項目I嬰兒

11、直接與皮膚接觸不直接與皮膚接觸裝飾材料耐水3333耐酸性汗液34343434耐堿性汗液34343434耐干摩擦4444耐濕摩擦23232323耐唾液和汗液堅牢   1 坯布的選擇根據紡織材料學的分析，一般化纖類織物比棉等天然織物的耐濕摩擦色牢度要好，稀薄織物比厚重織物要好。棉等天然織物耐濕摩擦色牢度相對較差，因此對棉坯布而言應選擇紗支均勻、布面光潔的坯布。若需要進行預處理應該選用高效前處理劑。紡織物處理時，各道工序處理要勻透，以提高纖維的可吸性與染料的反應性或吸附固著性，使染料充分上染。在過程中，要求控制嚴格，對助劑等須正確選擇正確使用。為提高紡織產品耐濕摩色牢度

12、，在紡織物后處理中，可進行充分皂洗，如滌綸纖維用分散染料染色后高溫定型導致染料泳移到纖維表面，引起摩擦牢度下降。針對這種情況，加固色劑或平滑劑可在一定程度上提高耐摩擦色牢度。2 前處理工序織物表面越平滑，摩擦牢度表現越好，布面越毛糙，摩擦牢度越差，這與摩擦阻力大小有關，因此，織物的燒毛要凈。染色半制品毛效的好壞直接影響染料上染時的透染性，透染性越好，染料上染纖維越充分，附著在纖維表層的染料越少，濕牢度也就越好。退漿也要凈，否則在織物上留有漿料，影響染料透染性。對于深濃色棉織物，絲光是必要的，未絲光織物的吸色能力差，為了得到深濃色染色，染料濃度超過纖維的吸色容量，形成過飽和雜色，使許多染料沒有化

13、學固著，從而降低了濕處理牢度。3 染料選擇及染色過程、印染廠選用染料是根據染料色卡提供的牢度性能和小樣試驗來判別染料的濕處理牢度水平的，因為色卡上牢度是在1/1深色下染色，只能作為參考，而以后者為主。但應對活性染料染色特征值SERF加以分析，一般對染料固色率F過低（50% ），EF值大于15%，特別是S值>75%時，因為浮色很難清除，所以不能列為選用染料。表810為部份活性染料的SERF值，作為參考。表8  國產竭染用活性染料的染色特征平均值染料類別S（%）E（%）R（%）F（%）EF（%）X型KN型ME型KE型37.044.054.582.767.079.081.9

14、92.572.867.555.836.648.660.067.680.718.419.014.311.8雙活性型活性染料ME型和KE型浮色染料量最少表9  KE型活性染料的染色特征值染料類別S（%）E（%）R（%）F（%）EF（%）黃KE3G黃KE4R紅KE3B紅KE7B藍KER7280829086919088979639.434.238.231.436.4818378868810710118表10  Megafix B型活性染料的染色特征值染料類別S（%）E（%）R（%）F（%）EF（%）黃B4RFN紅B2BF紅B8BFN藍B2GLN藍BRV74.41

15、65.0075.3673.4771.0293.5789.9095.6395.9393.9544.7342.2650.4449.0245.3683.8981.8084.5380.2276.029.688.1011.1015.7118.72染色工藝有關染料是否透染而不是表面染色，其效果大致為竭染>冷軋堆染色>軋烘軋蒸連續(xù)染色>短流程濕蒸連續(xù)染色>軋烘焙連續(xù)染色。浸染法染色的染料向纖維表面吸附，然后逐步向纖維內部擴散，有較好的透染效果。軋烘軋蒸連續(xù)染色的烘燥過程中織物上的水分受熱由內向外流動并向空氣蒸發(fā)，活性染料具有水性，會隨著水的運動而發(fā)生泳移，結果造成織物表面染料濃度大于

16、織物內部，在織物表面形成染料堆積，造成水洗牢度和摩擦牢度下降。因此，必須根據織物含水率高低，控制烘干溫度；織物含水率愈高，烘干溫度相應降低，烘干時間延長。降低織物含水率和添加抗泳移劑，可以抑制染料向表面泳移。固色反應是活性染料染色最至關重要的階段，染色整個過程必須控制朝有利于固色反應而抑制水解反應的方向發(fā)展，以求得到最大的固色率。染料用量越多，浮色染料勢必也越多，因此在參照標準染色深度的前提下，染料用量應當適當，纖維對每一個染料的吸附都有一個極限值，即染色飽和值，一般不超過飽和值的10%左右。當染料用量大大超過飽和值后，過量的染料無法上染固著，只能堆積在織物表面，影響織物的摩擦牢度。并應使用提

17、升力高的活性染料，在用量不多的情況下達到很高的上染率。4 后處理染色以后的纖維內部和表面上有已固著的染料，浮色染料和殘余的堿劑和電解質等雜質，這些雜質清除干凈才能使染色物達到最佳染色牢度和色澤鮮艷度。清除方式是依靠水洗、皂洗和機械外力。染后水洗目的是洗除親水性浮色以外，主要是洗去電解質和堿劑，降低電解質濃度以加大浮色染料與纖維之間的靜電斥力，使浮色染料較易脫離纖維；洗除堿劑是防止堿劑在高溫皂煮中引起已固著染料的水解。皂煮所使用的是陰離子表面活性劑，而且易與染料親和并形成膠束，減少浮色染料與纖維的親和力，形成膠束后使被分散的浮色染料穩(wěn)定融入于水中。皂煮后的水洗是去除大量已被皂洗劑分散的浮色染料。

18、后處理過程中水質非常重要，工業(yè)用水的水質受地區(qū)、水源、季節(jié)所影響，如果水質硬度較高，含有較高的Ca2+、Mg2+等金屬離子，它們使能溶于水的磺酸鈉鹽轉變?yōu)殡y溶于水的磺酸鈣（鎂）鹽色淀，從而削弱了浮色染料的親水性。因此水質對后處理后染色物的濕處理牢度有著明顯的影響。表11為后處理水質對染色物濕牢度的影響。表11  后處理水質對染色物濕牢度的影響色別拼色處方后處理用水硬度（CaCo3ppm）原樣變色白布沾色干摩擦牢度濕摩擦牢度醬紅Megakix紅BES  42g/lMegakix黃BES  13g/lMegakix海藍BET 7

19、g/l<50454423>37045332黑色Megakix紅BES  10g/lMegakix黃BES   5g/lMegakix黑BES  55g/l<504534423>370452332硬度較高的水質必須進行軟化后使用五、小結在上述的影響織物摩擦色牢度的因素中，各因素的作用原理相差很大，影響程度也各不相同。色牢度問題看似簡單，但所涉及的因素卻相當復雜。多年來，無論是在染料研究和生產領域，還是在紡織染整加工領域，人們投入了大量的人力和物力，努力解決紡織產品的色牢度問題，并取得了長足的進展，各種新的染料、新的工藝和新的助劑不斷涌現，但存在的問題仍很多，有待于解決。六參考文獻1李立解決棉織物活性染料染色濕摩擦牢度問題J印染，2004，（7）：23-252美國紡織化學家和染色家協(xié)會AATCC技術手冊（AATCC 8-2007耐摩擦色牢度：AATCC摩擦儀法）M北京：中國紡織出版社，20083日本工業(yè)標準協(xié)會JIS L 0849：2004紡織品耐摩擦色牢度試驗方法M東京：日本工業(yè)標準調查會，2004.4陳榮圻提高活性染料深濃色染色織物濕摩