服饰用皮革耐热老化过程中色牢度变化探讨

毛 竹,李红梅,陈 娇,田 绘

（四川省纤维检验局,四川 成都610015）

服饰用皮革的耐热程度与制品的耐用性直接相关,由于服饰在穿着、使用过程中,总会受到各种热源的影响,承受不同的热度（人体的温度、汽车发动机产生的热量、太阳光照射等）。服饰用皮革制品在长期与各种热源的接触过程中,制品的色泽、形态等会发生改变,久而久之就会产生褪色甚至变形等现象,在多次重复使用情况下,皮革制品会出现自然褪色、开裂现象。皮革制品在热老化过程中的色泽及牢度的变化直接影响其美观和使用性能,国内外虽然提出了部分评价皮革耐热老化的方法,但实用性强的专题并不多,也没有相关的国家或行业检测标准。结合皮革服饰产品实际穿着使用过程中的受热情况,设计试验方法,探究出一种适合于服饰用皮革的耐热老化性能的测试方法,研究服饰用皮革耐热老化色牢度的变化情况及影响因素。

1 国内相关标准情况

我国现行标准中,有以下几个相关标准:

GB 13767-1992《纺织品 耐热性能的测定方法》[1],该标准规定了纺织品耐热性的试验方法,适用于测定各类纺织品在产生熔融、泛黄、胶粘等明显损坏迹象之前织物对热的耐受能力。该标准颁布时间较早,没有织物颜色变化的说明,对纺织品耐热后所产生的状态描述较为模糊,没有参照样。

FZ/T 01008-2008《涂层织物 耐热空气老化性的测定》[2],该方法标准中,方法A、B、C、D试验均是对织物先进行老化试验,然后再进行织物其他物理性能的测试,该方法缺少对老化后色牢度的评定方法。

QB/T 2703-2005《汽车装饰用皮革》[3],该标准适用于汽车座椅套、坐垫、靠垫、头枕、扶手、方向盘套、排挡头、装饰性衬板、里衬等装饰用皮革。标准中6.1.7条规定了皮革耐热老化的检测方法。但是该方法仅用一句话简单描述了样品的大小、测试温度和时间等信息,对于使用仪器的要求、最终结果的评定等没有做详细的规定,这将使试验员在实际操作的过程中可能出现因人而异的情况,而且存在适用范围窄的弊端。

以上相关标准规定的方法虽然和检测产品耐热老化都有一定的关系,但产品标准规定的方法都只能满足该特定类型的产品检测,不适用于更多的产品,且部分方法由于描述太过简单,部分关键操作点未明确,极容易造成试验结果的偏差。到目前为止没有专门检测皮革耐热老化的相关国家标准。

2 检测方法

采用具有温度控制装置、空气循环装置的烘箱,将试样放入烘箱,模拟耐热过程,在规定的时间,按GB/T 250的规定,在标准光源下评定处理后样品的变褪色等级。

2.1 试验温度

纺织材料、纺织品耐受较高温度的性能,多以在高温下的强力、形态等方面发生显著变化的程度来表示。服饰用皮革等在穿着使用过程中会产生皮革的自热现象,比如人在自然行走过程中,皮鞋通过摩擦,鞋底皮革温度往往高达70～75℃,如果进行高频率重复弯曲,鞋底革面温度甚至会高达120～125℃;而汽车内饰的情况更为多种多样。汽车箱内由于受到气候、发动机等多重组合温度的影响,坐垫皮革温度高达60～115℃,仪表盘、方向盘温度为75～120℃。并且120℃可以快速测试皮革的外观变化。因此我们将皮革耐热老化的温度设定为通常条件（70±2）℃、极限条件（120±2）℃两档。

2.2 试验时间

通过试验发现除了温度外,试验时间的长短也是影响试样表面变化程度的关键。国内外相似标准中,对时间也没有绝对要求。VW大众公司的耐热试验要求放置6天,FORT福特公司要求放置7天[4]。且参照FZ/T 01008-2008《涂层织物 耐热空气老化性的测定》中通用方法B,将本次试验温度设定为（70±2）℃和（120±5）℃两档,时间分别为24 h的倍数和4 h的倍数。

2.3 耐热老化后的平衡

试验中发现,试样在120℃耐热老化24 h后,将试样常温放置一定时间后,颜色会有光至变性,色差稍有反弹,试验数据如表1所示。

图1和图2为米白色皮革色牢度比较,平衡48 h后,样品颜色变浅。表1可以看出,所有试样在试验后色牢度评级最低,平衡48 h色牢度变化最大。因此试验结束后应对样品进行调湿平衡,放置一段时间后颜色会有光至变性。在国家标准GB/T 8427-2007《纺织品 色牢度试验 耐人造光色牢度 氙弧》和行业标准QB/T 2925-2007《毛皮 耐日晒色牢度试验方法》中都提到评级时,需要将试样在暗处,室温中放置[5-6],再进行表面变色评估。

表1 不同平衡时间下耐热老化后色牢度变化情况 单位:级

图1 试验后变色对比（米白色皮革）

图2 平衡48 h后变色对比（米白色皮革）

3 样品试验数据

分别进行了7个样品在70℃、120℃和不同时间下的变色级数测试,平衡48 h后的测试数据见表2和表3。

通过试验数据分析,部分样品在120℃条件下进行加热老化,4 h就开始出现较大的变色,120℃的高温能加速样品的耐热老化色牢度变化。而在70℃条件加热老化,需要经过较长时间才会出现变色。样品的耐热老化色牢度与老化温度、老化时间有着密不可分的关系,温度使得样品变色更为显著。热作用下,皮革材料的水分减失,结构收缩,引起涂层染料皲裂、褪色,影响皮革表面着色剂的光学稳定性,从而使得皮革色牢度发生变化。

表2 120℃测试条件下的变色级数单位:级

表3 70℃测试条件下的变色级数单位:级

4 结语

按照设计的耐热老化检测方法,针对7组不同类型的皮革材料进行了耐热老化色牢度测试,在70℃时变色较慢,7个样品在不同时间段的变色都比较均匀,少数浅色皮革在120 h后,色牢度评级达到4-5级;在120℃时变色明显,少数浅色皮革在4 h后,色牢度评级为4级,并且经过24 h耐热老化后,变色严重的可以评级3级。研究结果提示,在皮革的使用中,要尽量避免皮革饰品长期处于高温状态,以增加皮革制品的使用寿命。本文设计的试验方法,对于皮革耐热老化性能具有一定的研究价值。