棉织物日晒色牢度的影响因素分析

棉织物染色常用的是活性染料，其色谱齐全、价格便宜、生产控制方便、湿牢度好。但是活性染料染色的棉织物耐日晒色牢度相对较差，特别是浅色织物很难满足使用要求[1]。在棉织物物理检测项目中，日晒色牢度是一项非常重要的指标，已越来越受到国内外的重视。染料的日晒褪色是一个非常复杂的过程，除了染料和纤维的因素外，光源的光谱组成、织物周围的大气成分和温度等外界条件都会影响纺织品的褪色速率，另外纺织品的含水率、染色深度、纤维的微结构和皂洗等后处理都会影响耐日晒色牢度。我国现行的纺织品耐日晒色牢度测定采用GB/T8426—1998、GB/T 8427—1998和GB/T 8429—1998，其技术内容ISO标准相差不大。此外，国际上还有美国的AATCC TM 16、AATCC TM 169、AATCC TM 192和日本的JIS L0842—2004、JIS0843—2006等。
日晒色牢度试验机是采用模拟自然环境测试纺织品在太阳光照射下的褪色程度，现多用氙弧或碳弧灯光模拟太阳光，碳弧灯能生成高能级的紫外光线，曾一度作为加速耐光试验的仪器；氙弧灯则可产生与日光光谱曲线非常接近的稳定能量分布，能为包括红外线在内的整个光谱提供能量，特别对于有色物质还能产生和日光一致的加热效应，从而大大提高了试验结果的准确性和重现性，已逐渐取代碳弧光源成为耐光色牢度检测的基准[2]。本文分别采用GB/T 8427—1998（氙弧）[3]、JIS L0842—2004（碳弧）和AATCC TM 16—2003（氙弧）[4]标准方法对织物进行日晒色牢度的测定，对染料浓度、含水率、pH值和日晒牢度促进剂对织物耐日晒色牢度的影响进行了比较和分析。

1 试验
1.1 试验材料
全棉活性染料染色织物4块（常州市常新纺织有限公司提供）。日晒色牢度促进剂L-1，纯碱，冰乙酸。以上为分析纯。
1.2 计算与测试
日晒色牢度测试按GB/T 8427—1998、JIS L0842—2004和AATCC TM 16—2003执行。织物pH值测试按GB/T7573—2002执行。织物含水率测试按GB/T 9995—1989执行。
1.3 试验仪器
美国耐光试验机ATLAS Ci3000、碳弧耐光机U48。
1.4 测试条件
所选标准方法的测试条件见表1。
1.5 工艺流程
1.5.1 棉织物染色工艺流程
浸轧染液[活性染料 2%（o.w.f）、渗透剂20 g/L、防泳移剂50g/L]→烘干→浸轧固色液(碱剂l0 g/L ~25 g/L、食盐200g/L)→汽蒸(100℃~102℃×2 min)→水洗→皂煮(净洗剂3g/L ~5 g/L、90℃~95℃)→水洗→烘干。
1.5.2 日晒色牢度促进整理工艺流程
浸轧整理液（L-1）→烘干（100℃~ll0℃）→焙烘(150℃ ×l min)。

2 结果与讨论
2.1 染料浓度对日晒色牢度的影响
选取4种常见纯棉织物进行二浴法轧染染色，其织物耐日晒色牢度随染料浓度的变化见表2。

从表2可以看出，染料红RGB有较好的耐日晒色牢度，基本都达4~5级，染料浓度的变化对日晒色牢度的影响没能反映出来，蓝C-R、黄S3R和黑B三种染料浓度越低，其耐日晒色牢度越差，颜色越浅日晒色牢度越差。其中蓝C-R和黑B染料的耐日晒色牢度差，可见棉织物的耐日晒色牢度与染料的品种有关系，染料浓度越低，色牢度越差。
2.2 织物pH值对日晒色牢度的影响
将染色棉织物分别浸轧冰醋酸和纯碱溶液，用来调整织物的pH值，其耐日晒色牢度与pH值的关系见表3。从表3来看，pH值对棉织物的日晒色牢度影响很大，织物在中性附近耐日晒色牢度好，偏酸、偏碱性棉织物的日晒色牢度都不好。
2.3 织物含水率对日晒色牢度的影响
将织物表面喷淋蒸馏水，控制其含水率，测试前应将织物于20℃、湿度65%条件下平衡30 min。其纯棉织物日

从表4来看，含水率对棉织物日晒色牢度的影响较大，含水率越大，色牢度越差。这主要是由于棉织物含水率越大，聚集在织物表面的染料颗粒与水分作用的面积越大，日晒色牢度就降低。
2.4 日晒色牢度促进剂对日晒色牢度的影响
选用日晒色牢度促进剂时，应根据不同染料、不同纤维采用不同的日晒色牢度促进剂。活性染料染色的棉织物，常用市售日晒色牢度促进剂L-1。棉织物经浸轧整理液（L-1，40 g/L）经烘干(100℃~ll0℃)、焙烘(150℃×lmin)后，用耐日晒牢度提升整理剂处理，结果4种染料的棉织物耐日晒色牢度均有不同程度的提高，提高幅度可达0.5~1.5级。实际生产中，为加工方便，日晒色牢度促进整理剂往往和其他整理程序同时使用，因此要注意日晒色牢度促进整理剂和其他试剂共同整理棉织物时的增效和缩减作用。

3 结论
3.1 染料种类和染料的浓度对棉织物日晒色牢度影响很大，染料浓度越大日晒色牢度越好，染料浓度越低日晒色牢度越差。
3.2 织物的pH值和含水率对织物日晒色牢度有较大影响，pH值过高或过低织物的日晒色牢度都不好，织物在中性附近日晒色牢度较好；棉织物随含水率的增加日晒色牢度有所降低。
3.3 日晒牢度促进剂对提高棉织物的日晒色牢度是有效的，但要考虑棉织物提高日晒色牢度整理和其他后整理同浴使用时，试剂之间的协同作用。