纺织品色牢度测试标准比较及影响因素分析

董 雪

（现代丝绸国家工程实验室，江苏 苏州215123；苏州大学纺织与服装工程学院，江苏 苏州215021）

色牢度是指染色产品的颜色在生产加工和使用过程中，抵抗外界各种因素的作用而保持原有色泽的能力［1］，依据样品的变色和标准贴衬织物的沾色情况对色牢度等级进行评定。主要包括耐摩擦、耐汗渍、耐水洗、耐皂洗、耐日晒、耐熨烫、耐光汗复合色牢度等。

随着现代经济的发展和人们生活质量的提高，纺织品的品质受到越来越多的关注，人们更加追求和注重纺织品的环保性和健康性，色牢度是衡量纺织品内在质量的一项常规测试项目，其好坏直接影响消费者的人身健康和安全卫生，也是生态纺织品的重要检测指标之一。染料种类、纤维种类、染料结构和性能、纱线结构、织物组织、染整工艺等都是影响纺织品色牢度的重要因素。

目前，国际上色牢度测试方法标准有很多种，以国际标准化组织（ISO）和美国染色家与化学家协会（AATCC）制定的标准最具有权威性。强制性国家标准（GB）及推荐性国家标准（GB／T）适用于中国市场，ISO系列标准以欧盟市场为主，而AATCC制定的标准则主要适用于美国市场，与前两者相比差异较大。GB及GB／T系列标准是在ISO系列标准的基础上作适当修改，二者差异较小。日本工业标准（JIS）中除了日本特有的一些试验方法外，还有少部分参照了AATCC标准，大部分都是采用的ISO相关标准［2］。

本文对耐摩擦、耐皂洗和耐光色牢度在三类标准体系（GB、AATCC、JIS）中的测试方法进行比较，分析了纺织品色牢度的主要影响因素，并探讨了改进措施。

1 耐摩擦色牢度

1.1 测试原理

按规定尺寸要求取样，在一定的温湿度条件下调湿平衡，将标准摩擦白布固定在摩擦头上，施加相应的压力，将染色试样在摩擦牢度试验机上摩擦规定的次数，试验结束，通过沾色灰卡评定颜色转移到白色摩擦布上的情况，测试结果分为五级九档，一级最差，五级最好［3］。根据不同的测试条件，耐摩擦色牢度可分为干摩和湿摩。

1.2 几种常用测试标准的比较

耐摩擦色牢度是色牢度中最基础的一项的检验，在纺织品检测和科研领域中应用最多，其测试结果直接影响纺织品的整体牢度和品质。耐摩擦色牢度的常用测试标准（GB／T3920—2008、AATCC 8—2007［4］和JISL0849—2004），技术要求大致相同，但也存在着一些差异，具体技术条件详见表1。

表1 耐摩擦色牢度测试标准技术条件比较

从表1可以看出，3种测试标准中规定的摩擦仪、摩擦布尺寸、摩擦动程和方向、试样大小、湿摩含水率、评级用灰卡等技术条件都存在较大差异，如GB／T规定的摩擦牢度仪有长方型和圆形两种摩擦头，分别对应绒类和其它纺织品，而AATCC和JISL则只有一种圆形摩擦头，适用于所有纺织品；AATCC规定要斜向取样，斜向选取的试样在往返摩擦试验过程中会出现一定的伸长，容易出现摩擦布沾色不匀现象，影响测试结果，而GB／T和JISL是按照织物经纬向取样，测试时也是平行摩擦，所以沾色较多；GB／T和JISL规定湿摩擦牢度测试中摩擦白布的含水率高于AATCC标准要求的65%，高含水率会造成摩擦白布的沾色较重。张秀平［5］通过研究发现摩擦白布纱支和密度、沾色灰卡、仪器设备、摩擦方式和次数，都影响摩擦白布的沾色程度和色牢度等级。综上，同一试样用不同测试方法测试结果也不一样。

1.3 影响因素及改善措施

织物在摩擦试验时所受到的摩擦力大小由织物表面的平滑程度决定，而纤维形态和织物组织结构影响织物表面平滑度。纤维表面细腻光滑、织物组织结构平整有序，则摩擦系数低，色牢度好；反之，则牢度差。通常平纹织物的摩擦牢度优于斜纹织物；斜纹织物优于缎纹织物。

浮色量是影响摩擦色牢度的主要因素，染料的直接性和扩散性直接影响纤维表面的浮色量。染料的直接性高，染料被纤维吸附能力强，扩散性差，染料分子很难到达纤维内部，导致织物表面浮色较多。对于一部分稳定性差、扩散速率快的染料，染色后虽清洗干净，但放置一段时间后，未充分固着的染料又会从纤维空隙扩散出来，浮色量增多，导致织物摩擦色牢度变差。若染料分子通过吸附、扩散充分进入到纤维内部并与纤维紧密固着，则摩擦色牢度优。另在染色过程中应根据染料的分子结构和染色性能合理控制染料的用量，因为随着染料浓度的增加，纤维或织物表面浮色量会增多，摩擦色牢度也随之降低。

摩擦色牢度与纺织品前处理和后整理也密切相关。在湿态条件下，未处理棉纤维会发生吸湿膨胀，纤维强力下降，容易造成有色纤维的断裂脱落，所以在染色前对纤维或织物进行适当的前处理，如烧毛、退浆、煮练、漂白、丝光等，可提高织物表面的清洁度，降低纤维间的摩擦阻力［5］。后整理工艺中选用软水，可防止染料与CaCO3和MgCO3等不溶性物质结合生成色淀而沉积到织物表面，导致湿摩擦牢度降低。加强皂洗和固色处理，也可提高纺织品摩擦色牢度。

2 耐皂洗色牢度

2.1 测试原理

将一定尺寸的纺织品试样与规定的未染色贴衬织物缝合在一起，置于皂液或皂片和无水碳酸钠的混合液中，在规定时间和温度条件下，经机械搅拌，再经清洗、干燥。参照原样，用沾色灰卡或仪器评定试样变色和贴衬织物沾色情况［6］。皂洗牢度分为五级九档，一级最差，五级最好。

2.2 几种常用测试标准的比较

耐洗色牢度是色牢度中常规的检测项目，国内外对此项目的测试标准相对完善，但设备和技术条件仍有一定的差别，几种常见标准测试条件的异同详见表2。

表2 耐皂洗色牢度测试标准技术条件比较

如表2所示，不同标准规定的试剂组成、试样尺寸、贴衬织物类型、评级用灰卡都存在较大差异，且相同标准中的不同方法所选用的试剂、温度和时间等条件也都不同。许良英等人［7］研究了ISO105、AATCC 61、GB／T3921、JISL 0844等方法的等效性，发现同一试样由于测试条件和设备的不同，试验结果也会出现偏差，原样变褪色等级相差0.5-1级，JIS标准比其它标准低0.5-1级。耐洗色牢度目前使用的标准还存在不足，服装与面料采用的测试标准衔接不到位，另少部分服装没有明确说明测试的具体方法，只规定了测试标准［8］。

2.3 影响因素及改善措施

耐皂洗色牢度与染料的分子结构有关。含亲水性基团的水溶性染料与水会发生亲和作用，造成耐皂洗色牢度差于不含亲水性基团的染料，所以不溶性偶氮染料、还原染料耐皂洗牢度好于直接染料和活性染料。涤纶染色织物整理工艺中，除了要考虑分散染料的耐升华牢度，还应综合考虑其耐热转移性，这是因为涤纶染色织物高温定型时染料因热迁移而扩散于纤维表面，所以染色织物在热定型后耐皂洗色牢度有所降低。

纤维种类、染料和纤维结合成键的稳定性对皂洗牢度也有一定的影响。通常根据纤维的特性选择合适的染料和工艺，不同种类纤维用同一种染料染色，其染色织物的耐皂洗牢度也不同，如分散染料染色的涤纶和锦纶织物，由于涤纶的分子结构比较紧密，疏水性强，所以其耐皂洗牢度优于锦纶。另一般活性染料染色棉织物的皂洗牢度较好，这是由于染料分子和棉纤维发生了共价键结合，水洗也不易造成染料的解吸和褪色。耐皂洗牢度还与染色工艺密切相关，染液的pH值、染色温度、染色时间、助剂用量、固色时间等都会影响皂洗色牢度。

耐皂洗牢度的好坏取决于染浴中的浮色量，若皂洗不充分，则后续水洗也会出现不断掉色。因此，选择耐皂洗牢度好的染料是提高纺织品耐皂洗色牢度首要措施，其次是选择合适的染色工艺，另适当加强水洗、皂煮，选用合适皂洗剂及固色剂也是提高耐皂洗牢度的有效途径。

3 耐光／日晒色牢度

3.1 测试原理

按规定条件，将蓝色羊毛标样与纺织品试样一起放在人造光源下曝晒，然后通过比较样品与羊毛标样的变色情况，评定试样的变色等级。对于白色纺织品，则比较试样与蓝色羊毛标样之间的白度变化［9］。日晒牢度共分八级，一级最差，八级最好。

3.2 几种常用测试标准的比较

目前，在国际上比较常见和有影响力的测试标准主要有 AATCC 16、JISL0843、ISO105和 GB／T8427，国外的相关标准对技术条件和主要测试参数进行了明确规定，如AATCC 16对试验箱内温度、湿度、黑板温度、辐射能量等都进行了精确控制［10］，而GB／T系列标准对具体的测试参数和方法缺少量化控制，影响试验数据的精准性和重现性。三种测试标准异同如表3所示。

表3 耐光／日晒色牢度测试标准技术条件比较

通过比较发现AATCC 16方法采用蓝色羊毛标准来控制曝晒时间，蓝色羊毛标样在经过20个褪色单位的曝晒后，使其变色情况刚好达到AATCC变色灰卡的4级［11］。GB／T8427方法则必须要用相应的蓝色羊毛标准布进行陪晒，用灰色样卡控制曝晒时间。对于试样的最终耐晒牢度结果，AATCC 16可直接根据AATCC变色灰卡获得，而GB／T8427则要观察蓝色羊毛标准的变色程度进行评级。

3.3 影响因素及改善措施

染料的分子结构对耐光色牢度有直接影响。以偶氮型活性染料为例，由于染料母体结构中的偶氮基耐光稳定性较差，在光照条件下，容易发生氧化分解，引起染料光致褪色。染料的光褪色是一种复杂的物理化学变化。因此，选择耐光色牢度好的染料是提高耐光色牢度的关键。

日晒牢度还与纤维性质、染色方法、纤维上染料的聚集态等因素有关。同一种染料在不同纤维上的日晒牢度也有较大区别，如分散染料在聚酯纤维上的日晒牢度高于醋酯纤维。染料分子在纤维上主要以分子、聚集体及两种混合体形式存在，分子形式存在的染料耐光性差，褪色相对严重；聚集体形态的染料由于内部分子的强作用力，能量容易转移。光褪色主要发生在纤维表面，所以初期染色织物褪色严重，后续基本不变。选择合适的染色方法，强化染色后水洗和皂煮、减少残留在纤维上的染料量，是染色产品获得较高耐光色牢度的有效措施。

染色深度对耐日晒牢度也非常重要。研究表明，染色色泽越深，染料分子在织物上的聚集程度越大，单位质量的染料暴露在空气中的表面积越小，则被光氧化的程度也越弱，耐日晒牢度越好。反之，对于浅色织物，染料分子在织物上相对分散，聚集体也较小，接触空气表面积较大，耐光牢度相应较差。在实际生产中，一般浅色和中色纺织品在耐日晒牢度测试后，颜色变化明显，往往不能满足客户的需求。

4 结语

综上所述，纺织品色牢度不同标准体系的检测方法存在一定的差异，同一试样按不同标准或同一标准中的几种不同方法，测试结果都不同。因此，在色牢度检测或科研工作中，要根据需求，充分理解各个标准技术条件的异同，确保检测结果的准确性。

影响色牢度的因素有很多，在生产过程中，根据纺织品的特性和服用性能，选择合适的染料和助剂是提高染色织物牢度的首要措施，另在前处理、染色及后整理过程中严格工艺、规范操作，并加强染色后水洗、皂洗或还原清洗也很重要。当然，随着国际纺织品贸易的发展，对纺织品色牢度要求的日益提高，想要获得色牢度良好的产品，还需综合考虑各个生产环节和影响因素。

［1］ 葛晓青.几种常见色牢度的影响因素分析［J］.天津纺织科技，2014（2）：62-64.

［2］ 周炜，黄怡婧等.纺织品色牢度检测标准的差异性研究［J］.中国纤检，2012（7）：51-54.

［3］ GB／T3921—2008纺织品 色牢度测试 耐摩擦色牢度［S］.北京：中国标准出版社，2008.

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

［5］ 张秀平，石文娟，宁霞等.纺织品耐摩擦色牢度测试方法的探讨［J］.青岛大学学报，2010，25（30）：30.

［6］ GB／T3921—2008纺织品 色牢度测试 耐洗色牢度［S］.北京：中国标准出版社，2008.

［7］ 许良英，於琴.不同标准色牢度测试的等效性探讨［J］.染整技术，2008，30（2）：38-41.

［8］ 赵民钢，周小进.服装标准中耐洗色牢度试验方法比较与分析［J］，现代丝绸科学与技术，2011，（2）：49-50.

［9］ GB／T8427—2008纺织品 色牢度测试 耐人造光色牢度：氙弧［S］.北京：中国标准出版社，2008.

［10］ AATCC 16—2003Colorfastness to light［S］.American Association of Textile Chemists and Colorists，2003.

［11］ 宫成民，王玉平，韩祖彬.纺织品耐光色牢度试验方法简析

［J］.染整，2007（20）：37-40.