纺织品耐光、洗复合色牢度的测试方法研究及分析

文/茅燕华 余婷婷 陆丹

现行的耐光测试标准GB/T 8427—2019《纺织品 色牢度试验 耐人造光色牢度：氙弧》，主要考核的是纺织品在使用穿着过程中的耐光性能。众所周知，清洗后的纺织品在太阳光下暴晒时，或多或少会发生褪色或变色现象。产生这种现象的原因除了有光照对染料产生了氧化分解作用，残留的洗涤剂也是问题之一。

就现行的标准而言，暂无一套比较完善的测试方法来针对此类问题。从目前色牢度的角度出发，测试方法绝大多数为单项色牢度测试，只能表征纺织品某一方面的性能，而不能如实反映纺织品在多项环境综合作用下的性能。因此，研究两种及两种以上复合色牢度的测试方法非常必要。本文依据现有的复合色牢度的测试标准GB/T 14576—2009《纺织品 色牢度试验 耐光、汗复合色牢度》，在此基础上，探讨建立一种专门针对纺织品经洗涤后再暴晒的色牢度测试条件。

1 试验

1.1 材料和设备

1.1.1 材料

评定变色用灰色样卡（以下简称变色灰卡，符合GB/T 250—2008的规定），皂片（符合GB/T 3921—2008的规定），防水白板（不含荧光增白），蓝色羊毛标样。

1.1.2 设备

风冷日晒牢度仪Q-SUN Xe-2，标准光源箱VeriVide CAC150，电子天平PL203瑞士梅特勒。

1.2 试样

1#浅蓝色T恤面料、2#黑色冲锋衣面料、3#藏青色扁机面料、4#宝蓝色衬衫面料、5#粉色加绒卫衣面料。

1.3 暴晒条件

参照GB/T 8427—2019温带气候的暴晒条件设定，即黑标温度47℃，有效湿度40%，辐照度1.1W/(m·nm)（波长在420nm）。

1.4 操作程序

（1）剪取试样，尺寸不小于45mm×10mm，并称取质量，将其浸没于50mL的皂液中，室温下浸泡一段时间，其间对试样稍加揿压和搅动，以保证试样完全润湿。

（2）从皂液中取出试样，去除多余的皂液，并保证其有一定的带液率。

（3）将浸泡过皂液的试样固定在防水白板上，装在试样架上，置于风冷日晒牢度仪Q--SUN Xe-2内暴晒，暴晒终点参照GB/T 14576—2009中的规定，即蓝色羊毛标样4的变色达到灰卡4～5级，暴晒即可终止。

（4）取出试样，用三级水在室温下清洗1min，然后悬挂在不超过60℃的空气中晾干。

1.5 评级

本文的试样评级均在标准光源箱VeriVide CAC150下进行。

2 结果与分析

2.1 皂液浓度对耐光、洗复合色牢度的影响

为了研究皂液浓度对色牢度的影响，将试样在不同皂液浓度下浸泡30min后，使其带液率为100%，皂液浓度对光照结果的影响如图1所示。

图1 皂液浓度对耐光、洗复合色牢度的影响

从图1可以看出，不同面料经耐光、洗复合测试后，变色程度不同，但总体呈现的趋势均为随着皂液浓度的增加，面料的变色程度也在逐渐增大，当皂液达到一定的浓度后，面料的变色程度趋于稳定。这是因为当面料与皂液接触时，皂液中的有效成分会引起染料共轭体系中的电子云分布发生重大变化，染料降解而导致织物变色。随着皂液浓度的增加，攻击染料分子的有效成分也逐渐增多，更多的染料分子遭到破坏，使得变色程度加重。而当皂液浓度达到一定的数值后，纤维上已没有多余的染料能被皂液中的有效成分攻击，继而使得面料的变色趋于稳定。

在日常生活中，人们习惯用清水将皂洗后的衣物进行漂洗，但始终会有部分残留，而此时衣物上的洗涤剂浓度很低。因此综合考虑下，取皂液浓度1g/L。

2.2 浸泡时间对耐光、洗复合色牢度的影响

试验研究了浸泡时间对耐光、洗复合色牢度的影响，时间分别设定为10min、20min、30min、40min、50min，结果如图2所示。

图2 浸泡时间对耐光、洗复合色牢度的影响

由图2可知，随着浸泡时间的增加，5种不同面料的变色程度均在加重。随着时间的延长，皂液与纤维分子的有效结合逐渐增多，在保证纤维完全润湿的情况下，再延长浸泡时间，对纤维结合皂液中有效成分的量影响不是很大。正常浸泡20min或30min时，面料的变色程度大致能趋于稳定，当然这与织物的厚薄程度也有一定的关联，面料薄，则完全浸湿所需的时间短；相反地，面料厚，则浸泡时间相对更长点，综上所述，浸泡时间取30min。

2.3 带液率对耐光、洗复合色牢度的影响

带液率对测试结果的影响很明显，多项测试标准如：GB/T 14576—2009、ISO 105-B07:2009、AATCC TM 125—2013等均对测试样的带液率作出了规定。为了研究带液率对耐光、洗复合色牢度的影响，将试样从皂液中取出，并去除多余的皂液，使其带液率分别为50%、100%、150%和200%，结果如图3所示。

图3 带液率对耐光、洗色牢度的影响

从图3中可以看出，对于不易吸水的面料（2#）来说，带液率的变化对试验结果的影响不是很大；而对于易吸水面料，随着带液率的增加，变色程度也在逐渐增大，但最终趋于稳定。这是因为带液率的增加，会导致皂液在纤维毛细管中蓄积浓缩的量增多，提高了纤维毛细管中皂液的有效成分向织物表面染料进攻的概率，导致织物的变色程度加重。结合日常家庭洗晒习惯，衣物经洗衣机脱水后其带液率不高，正常情况下，带液率都在100%以内。参照GB/T 14576—2009，取带液率为100%为宜。

2.4 暴晒状态对耐光、洗复合色牢度的影响

结合实际情况，在初始暴晒阶段织物的状态为湿态，而在后阶段织物的状态为干态，因此对于织物浸泡皂液后的干湿状态对耐光、洗复合色牢度的影响有研究的必要。将5块试样各取2份，在1g/L的皂液中浸泡30min，取出后去除多余皂液，使其带液率为100%，其中一份室温晾干，将晾干后的干态试样和湿态试样一起放入日晒仪中暴晒，结果如图4所示。

图4 暴晒状态对耐光、洗复合色牢度的影响

从图4中可以看出，皂液浸泡后，干态或湿态暴晒后织物的变色程度有一定的差异，但不是很明显，湿态暴晒下的变色程度比干态变色程度大。这是因为室温晾干下皂液中的有效成分会有一定的损耗，且干态下有效成分攻击染料分子的运动速度会减弱。虽然在暴晒过程中，湿态试样上的水分会慢慢蒸发，试样由湿变干，到最后也会演变成干态试样的暴晒，但是为贴合实际情况，测试时仍然选择湿态试样的暴晒。

3 结论与建议

（1）耐光、洗复合色牢度的合适测试条件为皂液浓度1g/L，浸泡时间30min，织物带液率100%，湿态下暴晒。

（2）在现有的产品标准中，大部分考核的色牢度都为单一色牢度，而从实际角度出发，生活中大多数纺织品均在多项环境综合下使用，因此建议相关部门能在相应的产品标准中增加纺织品耐光、洗复合色牢度的考核，使其更加贴近生活。