李慧
摘要:本文通过对国内外耐臭氧色牢度测试方法进行比较,提出修改耐臭氧色牢度测试方法和增加耐臭氧色牢度考核的建议。
关键词:标准;臭氧;浓度;色牢度
在车水马龙的街上行走,常常看到空气略带浅棕色,又有一股辛辣刺激的气味,这就是通常所称的光化学烟雾。臭氧就是光化学烟雾的主要成分,它不是直接被排放的,而是转化而成的,汽车、燃料、石化等是臭氧的重要污染源,比如汽车排放的氮氧化物,只要在阳光辐射及适合的气象条件下就可以生成臭氧。随着汽车和工业排放的增加,地面臭氧污染在欧洲、北美、日本以及我国的许多城市中成为普遍现象。臭氧氧化性很强,可以氧化有机化合物,一定浓度可使织物褪色,如靛蓝遇臭氧会脱色 。这一现象已经引起业界的广泛关注,纷纷提出对纺织品臭氧色牢度的要求。
目前国内外已经有检测耐臭氧色牢度的方法,但尚未统一。
1 耐臭氧色牢度标准概况
国内外耐臭氧色牢度方法标准规定的测试方法可分为两种,一种是高相对湿度耐臭氧色牢度,一种是低相对湿度耐臭氧色牢度。我国和日本标准修改采用ISO标准,都是一个标准包含两种方法,美国AATCC标准则将每种方法分别列为一个标准。
1.1 ISO标准
ISO 105-G03:1993[1] 适用于各类纺织品,标准规定将两组试样和控制标样分别悬挂在室温、相对湿度不超过65%和高温、相对湿度超过80%的大气臭氧舱内,一定时间达到褪色要求后,立即从实验舱取出试样与原样进行比较,用变色灰卡评定试验的变色。
1.2 我国标准
GB/T 11039.3—2005[2] 《纺织品色牢度试验 耐大气污染物色牢度 第3部分:大气臭氧》修改采用ISO 105-G03:1993,差异不大。
1.3 日本标准
JIS L0890;2006[3] 分为低湿大气臭氧和高湿大气臭氧两种, 试样和标准织物暴露于一定浓度的大气臭氧规定的时间后,用变色灰卡或者测色仪评定织物的变色。
1.4 美国标准
AATCC 109-2011[4] 低相对湿度下耐臭氧色牢度不适用于锦纶地毯,标准规定将试样和控制标样悬挂于室温,相对湿度不超过67%的大气臭氧箱内进行试验,控制标样与褪色标准一致时,即达到一个褪色循环,试样在规定的暴晒循环后,立即取出并用变色灰卡评定试样的变色。
AATCC 129-2011[5] 高相对湿度下耐臭氧色牢度适用于包括锦纶地毯在内的所有织物,标准规定将试样和控制标样悬挂于高温,相对湿度高于85%的大气臭氧箱内进行试验,试样在规定的暴晒循环后,立即取出并用变色灰卡评定试样的变色。
2 国内外耐臭氧色牢度标准比较
由于GB/T 11039.3—2005修改采用ISO 105-G03:1993,差异不大,所以下面只列举ISO、 AATCC 和JIS比较有代表性的标准进行比较。
2.1 仪器设备和材料
ISO和 AATCC标准仪器要求相似,由臭氧发生器、 风扇、挡板、 试样架、实验舱组成,此仪器可提供标准规定的温度、湿度和臭氧浓度,JIS标准在此基础上增加了浓度测试器和排气处理装置。相比而言,JIS标准会更加精准。
对于控制标样和褪色标准,各标准规定各不相同。对于低湿标准,控制标样ISO、 AATCC 和JIS均使用三醋纤织物,但染色工艺不同;褪色标准ISO使用粘胶织物,AATCC 使用三醋纤织物,JIS无褪色标准。对于高湿标准,控制标样ISO和 AATCC使用锦纶织物,JIS 使用三醋纤织物;褪色标准ISO和 AATCC使用锦纶织物,JIS无褪色标准。由于市场上缺乏相应的标准物质,所以这些标准物质的可比性无从得知。
2.2 温度和湿度
对于低湿标准:ISO标准将温度控制在18℃~28℃,AATCC为(21±1)℃,JIS 温度较高,为(35±5)℃;ISO 、JIS相对湿度均是不超过65%,AATCC为(65±2)%。对于高湿标准,ISO和JIS温度为(40±5)℃,AATCC 为(40±1)℃;ISO和JIS相对湿度为(85±2)%,AATCC 为(87.5±2.5)%。主要差异是JIS低湿标准温度高于ISO和AATCC,AATCC温湿度规定范围较小,相对于其他标准更加精确。
2.3 臭氧浓度和测试时间
ISO标准和国标低湿的臭氧浓度没有具体给出,只是粗略描述为浓度控制在试验1.5h~6h即能完成一个褪色周期为宜,高湿浓度为10 pphm~35pphm。AATCC低湿浓度为(450±100)pphm,高湿浓度为10 pphm~35pphm。JIS L0890;2006低湿和高湿大气臭氧浓度均为(450±50)pphm。
将控制织物和试样放于规定温湿度、规定臭氧浓度的实验舱进行测试,当控制织物变色达到褪色标准时即完成一个褪色周期,所用时间即为一个褪色周期。ISO和AATCC标准测试时间由控制织物控制,测试一个或者几个褪色周期。JIS标准的测试时间不需要控制织物控制,低湿测试6h,高湿测试 4h。
2.4 试验评定
各标准都是试验完成后,立即取出试样并评定试验的变色。ISO和AATCC标准要注明试验周期次数,JIS需注明测试时间。
3 建议
3.1 修订我国耐臭氧色牢度标准
我国耐大气臭氧色牢度标准没有明确规定大气臭氧浓度和测试时间,这两项重要条件都依靠标准物质(控制标样和褪色标准)确定,而市场上缺乏这种标准物质,这使得检测机构难以准确进行试验。对此我们可以寻找一种更合理更有效的测试方法,明确确定臭氧浓度、测试时间、试验温湿度等影响因素,需要注意的是这种测试方法对臭氧发生器的稳定性要求会更高,对臭氧浓度的测定和跟踪要求要更加准确。
3.2 产品标准增加对臭氧色牢度的考核
由于臭氧使织物变色这一现象已经引起业界的广泛关注,纷纷提出对纺织品耐臭氧色牢度的要求,如美国Levi Strauss 牛仔布验收标准就对臭氧色牢度提出了要求[6],我国部分企业在内部质控上也增加了耐臭氧色牢度的考核。耐臭氧色牢度好不好直接关系到服装的美观,因此建议我国新制定产品标准中增加对织物耐大气臭氧色牢度的考核。
参考文献:
[1] ISO 105-G03:1993 纺织品 色牢度试验 第G03部分 耐大气臭氧色牢度 [S].
[2] GB/T 11039.3—2005纺织品色牢度试验 耐大气污染物色牢度 第3部分:大气臭氧[S].
[3] JIS L0890:2006耐臭氧色牢度试验方法[S].
[4] AATCC109—2011低相对湿度下耐臭氧色牢度[S].
[5] AATCC 129—2011高相对湿度下耐臭氧色牢度[S].
[6] 王国建,毛庆辉,吴晓霞,等. 靛蓝耐臭氧色牢度提升剂的合成及应用[J].印染,2009,(8):1-4.
(作者单位:福建省纤维检验局)