修改稿《如何提高日晒牢度》.doc

印花织物的日晒牢度王福武1，宋铖2（1. 威海毛纺织集团有限公司，山东 威海 邮编：264200；2. 山东科技职业学院，山东 潍坊 邮编：261053）摘要：关键词：中图分类号： 文献标志码： 文章编号：1000-4033（2009）06随着出口业务的不断增加，产品要求与国际接轨，产品的各项指标必须达到国际要求，日晒牢度成为各项指标中最不容易通过的指标。尤其是出口到日本及欧盟的产品，有很多日晒牢度不达标，但中间商要求我们只要样品达到标准即可，大货可以不考虑。这样我们想方设法（譬如增加成本使用高日晒的染料、添加日晒牢度增进剂、样品先进行紫外线照射再检测等等临时方法）使样品达到了标准。但是存在一旦大货测试不合格，将面临退货和索赔的危险。那么我们怎样寻求价格低、品质优的染料来达到客户的要求呢? 下面我们就如何提高日晒牢度来具体分析一下。首先要了解何为日晒牢度，日晒牢度是指染色织物耐晒的程度，即染色织物在日光或人造光源的照射下褪色、变色的程度。日晒褪色是一个比较复杂的过程，在光线的照射下，染料吸收光能，分子发生分解或者重排而造成的褪色、变色的过程。褪色机理是各不相同的。例如：偶氮染料在纤维素纤维上的褪色，主要是染料在光线的照射下被空气氧化的结果，而它在蛋白质纤维上的褪色，则往往是还原作用的结果。耐日晒牢度按照国际标准共分为8级，1级最低，相当于在太阳光下暴晒3 h开始褪色；8级最高，相当于在太阳光下暴晒384 h开始褪色。评定方法是采用与蓝色羊毛标样相比较，标样是由8个不同的日晒牢度的蓝色染料染成的毛织物，他们之间耐日晒程度成几何级距。即2级晒57 h，3级晒112 h，4级晒166 h，5级晒220 h，6级晒275 h，7级晒329 h。一般情况下日晒牢度达到4级就可以了，特殊要求高日晒的达到5级就可以了。但我们在实际检测中，由于太阳光的强度不稳定所以测试的结果也不同。所以我们采用仿制的人造光源（氙弧灯、碳弧灯）来作日晒牢度。现在通用的方法有国家标准GB/T84271998氙弧灯的测试方法；国际标准化组织（ISO）标准ISO 105-B01-1994 纺织品 色牢度试验 B01 耐光色牢度 、日光ISO 105-B021994 纺织品 色牢度试验、 B02 耐人造光色牢度 氙弧灯褪色试验ISO 105-B051993 纺织品 色牢度试验 B05 光致变色的检测和评定；美国纺织品化学师和染色师学会（AATCC）标准AATCC 1392000 耐光色牢度：光致变色的探测AATCC 1692003 纺织品耐气候性：氙弧灯照射;日本工业标准协会（JIS）标准JIS L 08412004 耐日晒染色牢度试验法、JIS L 08422004 耐紫外线碳弧灯光染色牢度试验方法、JIS L 08431998 耐氙弧灯光染色牢度试验方法。日本的检测一般使用JIS L 08422004 耐紫外线碳弧灯光染色牢度试验方法。比国标的氙弧灯的测试方法严格，测出来的结果一般低0.51级。1.影响织物的日晒牢度的因素1.1染料的筛选 染料的分子结构与日晒褪色有关，如果染料分子结构中含有较多的氨基（NH2）、羟基（OH）容易吸收光能而不耐氧化，日晒牢度较低。如果染料分子结构中含有羧基（COOH）、磺酸基（SO3H）、硝基（NO2）则日晒牢度有所提高。三原单色（黄、红、蓝）染料的单色的日晒牢度比较高，因为染料的褪色只是颜色的深浅变化，人的肉眼对此种变化不易觉察。以下列出我们印花常用的染料的日晒牢度，见表1所示。我们首先挑选日晒牢度好的单色染料，能用单色的染料，尽量不用组合配方。表1 单染料的日晒牢度C.I.染料通用名称厂家提供日晒牢度指标（级）我厂测试日晒牢度指标（0.04%）阳离子染料黄X-5GL碱性黄51碳弧灯5氙弧灯7金黄X-GL碱性黄28日光6-7氙弧灯7黄X-8GL碱性黄13日光6-7氙弧灯7黄7GL碱性黄24日光6-7氙弧灯7红2GL碱性红29日光7-8氙弧灯7红X-GRL碱性红46日光7氙弧灯7兰X-BL碱性兰159日光6-7氙弧灯7翠蓝X-GB碱性兰3碳弧灯4-5氙弧灯7紫X-5BLH碱性兰62日光7氙弧灯7艳红X-6B碱性紫7氙弧灯4氙弧灯7黑X-RL拼混染料日光5氙弧灯3兰X-GRRL碱性兰41日光7氙弧灯6-7兰X-GRL 碱性兰41日光7氙弧灯6-7艳红5GN碱性红14日光4氙弧灯6-7黄X-4GL 碱性黄24日光6-7氙弧灯7分 散 染 料低温黄3GE分散黄54碳弧灯6氙弧灯7低温红E-4B分散红60碳弧灯6-7氙弧灯7低温兰E-4R分散兰56日光7氙弧灯7高温紫HFRL分散紫26碳弧灯5氙弧灯7高温翠蓝S-GL分散兰60日光7氙弧灯7高温黄S-3GL分散橙29碳弧灯6-7氙弧灯7高温橙S-2RL分散橙76日光6-7氙弧灯7中温红SE-GFL分散红73日光5氙弧灯7高温深蓝S-3BG分散兰79日光6-7氙弧灯7分散黄AC-E华茂黄AC-E日光6氙弧灯7分散红AC-E华茂红AC-E日光6氙弧灯7分散兰AC-E华茂兰AC-E日光6氙弧灯7分散黄AF-G华茂黄AF-G日光6-7氙弧灯7分散红AF-R华茂红AF-R日光6氙弧灯7分散兰AF-BR华茂兰AF-BR日光6氙弧灯7分散灰GLS华茂灰GLS日光5氙弧灯6分散棕SZBW华茂棕SZBW日光5氙弧灯7分散黄6GFS分散黄114日光7氙弧灯7分散黄4G分散黄211氙弧灯6-7氙弧灯7高温红FTS分散红177碳弧灯4-5氙弧灯7分散橙S-4RL分散橙30日光7氙弧灯7分散桃红S-FR分散红91日光7氙弧灯7分散红3BRL分散红167日光7-8氙弧灯7酸性染料酸性红D-4B日本红日光7氙弧灯7中性深黄GL酸性黄128日光7氙弧灯7中性枣红GRL酸性红213日光7氙弧灯7中性艳黄S-5GL酸性黄158日光6氙弧灯7中性艳红S-BRL酸性红362日光5氙弧灯7普拉红 B酸性红249日光5氙弧灯7中性灰2BL酸性黑60日光6-7氙弧灯6中性艳兰RAWL酸性兰80日光6氙弧灯7兰纳洒脱黄2R兰纳洒脱黄2R日光7氙弧灯7兰纳洒脱红G兰纳洒脱红G日光7氙弧灯7兰纳洒脱兰2R兰纳洒脱兰2R日光7氙弧灯7活性染料活性黄K-6G活性黄2日光6-7氙弧灯7 活性红K-2BP活性红24日光5-6氙弧灯7翠蓝K-GL活性翠兰14日光7-8氙弧灯7黄K-RN活性黄3日光6-7氙弧灯7黄K-RN活性黄KM-RN日光6-7氙弧灯7红M-8B活性艳红KM-8B日光5氙弧灯7深蓝K-R活性兰13日光6-7氙弧灯7活性黄P3R印花黄日光6-7氙弧灯7 活性红PGB印花红日光6-7氙弧灯7 活性兰P3R印花蓝日光6-7氙弧灯71.2染料配方的选用 要想组合染料的牢度，一是单色染料的日晒牢度好，如果单色染料的日晒牢度非常好，则组拼起来一般没问题，特殊情况例外；二是选用同步褪色的染料。把单色的3种染料按照日晒褪色画出曲线，如图1所示。在图上取一点A，虽然三种染料都褪色，但褪色的程度不同，黄色褪色的最快，就马上显现出另外两种的颜色；再在图上取一点B，更可以看出褪色的程度不同，颜色又会出现变化。 黄 红 兰 褪 色 程 度 0A B 日晒时间 图1 不同染料日晒褪色情况 假如能够选出3种染料的褪色曲线是平行线，即3种染料是同步褪色的，则随着时间的延长只是颜色的深浅变化，色头没有改变，看起来颜色色头变化的不大，日晒牢度就显的高，如图2所示。我们使用的华茂的CML系列就属于此种类型。 CML 黄 CML 红 CML 兰 褪 色 程 度 0 A B 日晒时间图2 1.3染料的用量 由于染物单位面积受日晒光源照射是相同的，染料越多，则单个染料分子接受的光能越少，分子不活跃，变化的会越小。以涤纶印花织物为例，实验如表2。 表2 不同色泽涤纶印花织物不同染料用量对日晒牢度的影响色泽配方日晒牢度/级黑分散黄3GE 0.174分散红E-4B 0.4分散兰E-4R 1.3深黄分散黄3GE 0.183分散红E-4B 0.0268分散兰E-4R 0.005浅黄分散黄3GE 0.00112分散红E-4B 0.0012分散兰E-4R 0.003 1.4生产工艺 染料与纤维的结合是非常复杂的，分别通过分子间作用力（库伦力、范德华力、氢键等）、共价键、离子键、分子间隙等结合。要寻找合适的工艺使染料与纤维结合的更加紧密，相应的日晒牢度高。我们做过试验：涤纶分散染料印花，印花后使用常压高温蒸化，温度越高，日晒牢度越差。以涤纶印花织物为例，实验如表3。 表3 不同色泽涤纶印花织物不同生产工艺对牢度的影响色泽配方用量/%高压130蒸牢度蒸化145牢度蒸化155牢度蒸化165牢度黄分散黄4G 0.01244343分散红FTS 0.0066分散翠蓝S-GL 0.015黄棕分散黄4G 0.01563434343分散红FTS 0.01分散翠蓝S-GL 0.034棕分散黄4G 0.015844343分散红FTS 0.0156分散翠蓝S-GL 0.0561.5使用日晒牢度增进剂（紫外线吸收剂） 生产中使用喷洒日晒牢度增进剂，能提高日晒牢度0.51级。印花直接按照40 g/L用量加在色浆中能提高12级，以涤纶印花织物为例，实验如表4。 表4 不同色泽涤纶印花织物日晒牢度增进剂整理前后的日晒牢度的比较色泽配方用量/%日晒牢度（级）处理后的牢度（级）棕色分散黄3GE 0.018233分散红E-4B 0.0343分散兰E-4R 0.0251绿色分散黄3GE 0.00505445分散红E-4B 0.00650分散兰E-4R 0.00666灰色分散黄3GE 0.00222334分散红E-4B 0.0056分散兰E-4R 0.00575米色 分散黄3GE 0.0023556分散红E-4B 0.0035分散兰E-4R 0.001641.6染料的褪色还与纤维有关同一种染料在不同纤维上的日晒牢度常有很大的差异。例如：还原染料在纤维素纤维上的日晒牢度很好，但在尼纶上的牢度却很差。主要是因为染料在不同纤维上所处的物理状态以及与纤维的结合牢度不同。一般来说，提高染料与纤维的结合牢度和染料的结晶状态，有利于提高日晒牢度。2不同印花织物配方组合优化2.1腈纶印花织物配方组合腈纶印花织物阳离子染料的配方实验如表5。 表5 腈纶印花织物阳离子染料的配方配方1234棕色黄X-5GL 0.0194金黄X-GL 0.0324黄X-5GL 0.02黄X-4GL 0.0172红X-GRL 0.0184红X-GRL 0.016红X-GRL 0.0208红X-GRL 0.0176兰X-BL 0.0144兰X-BL 0.02兰X-GRL 0.0132兰X-BL 0.0106氙灯测试日晒牢度36345由表5可知，要求氙弧灯日晒牢度达到5级必须使用配方2的染料或使用配方4。2.2涤纶印花织物配方组合涤纶印花织物分散染料配方实验如表6。 表6 涤纶印花织物分散染料配方配方1234棕色黄3GE 0.018黄6GFS 0.014黄4G 0.017黄CML 0.058红E-4B 0.0343红E-4B 0.04红E-4B 0.032红CML 0.05兰E-4R 0.0251兰E-4R 0.026兰E-4R 0.026兰CML 0.032氙灯测试日晒牢度2323445配方5678棕色黄AC-E 0.058黄4G 0.012黄AF-G 0.0352黄4G 0.02红AC-E 0.05红AC-E 0.05红AF-R 0.024红AF-R 0.024兰AC-E 0.032兰AC-E 0.032兰AF-BR 0.024兰AF-BR 0.024氙灯测试日晒牢度23433配方9101112黄3GE 0.018黄S-2GL 0.028黄AF-R 0.02黄（橙）RN-SE 0.016红FTS 0.014红FTS 0.02红AF-R 0.0056红RN-SE 0.0036兰S-GL 0.046兰S-3BG 0.016兰AF-BR 0.0046兰RN-SE 0.009氙灯测试日晒牢度2346由表6可知，配方3能达到4级，但是由于染料黄4G是高温染料，红E-4B和兰E-4R是低温染料，它们的配伍性较差，稳定性差，所以一般不采用。配方4由于价格比其他染料高出一倍，所以也不采用。配方11可以满足一般日晒牢度要求。而要求高日晒牢度则使用配方12。2.3羊毛印花织物配方组合羊毛印花织物酸性染料配方实验如表7。 表7羊毛印花织物酸性染料配方 配方1234中性黄S-5GL2.4弱酸嫩黄G2.65兰纳洒脱2R 2.35中性红S-BRL 0.2弱酸艳红B0.29兰纳洒脱G 0.185红D-4B 0.08中性兰RAWL0.8弱酸艳兰RAWL0.8兰纳洒脱2R 1.2灰2BL 0.1氙灯测试日晒牢度6466由表7可知，出口产品或要求高日晒的选用兰纳洒脱配方3即可，配方1虽然高日晒，但生产过程难控制，主要表现在染料随着搅拌程度、放置时间而出现色差。配方4也可以达到高日晒，但是配出的颜色品种太少，满足不了客户的需求。2.4 棉印花织物配方组合棉印花织物活性染料配方实验如表8。 表8 棉印花织物