綜述

所謂染色牢度(簡稱色牢度)，是指染色織物在使用或加工過程中，經受外部因素(擠壓、摩擦、水洗、雨淋、曝曬等等)作用下的褪色程度，是織物的一項重要指標。因織物在加工和使用過程中所受的條件差別很大，要求各不相同，故現行的試驗方法大部分都是按作用的環(huán)境及條件進行模擬試驗或綜合試驗，所以染色牢度的試驗方法內容相當廣泛。但縱觀國際標準組織((ISO)、美國染色家和化學家協會(AATCC)、日本(JIS)、英國(BS)等諸多標準，較常用的還是耐洗、耐光、耐摩擦及耐汗?jié)n、耐熨燙、耐氣候等項。而在實際工作中，主要是根據產品的用途及產品標準來確定檢測項目，如毛紡織產品標準中規(guī)定需要檢測耐日曬色牢度，針織內衣需要測耐汗光復合色牢度，而戶外用紡織品(如遮陽傘、燈箱布、蓬蓋材料)則需要檢測其耐氣候色牢度。

    本公司專業(yè)研發(fā)制造紡織檢測儀器，陸續(xù)開發(fā)了包括印染儀器在內的近八十個品種的測試儀器，現就我公司在研發(fā)制造色牢度儀器方面經驗及其發(fā)展方向作以下總結。

一、日曬氣候色牢度測試

隨著生活水平的提高，人們對服裝的要求已從耐穿轉變?yōu)槭孢m、漂亮，而對色彩的要求則是常穿常新，所以近年對日曬氣候色牢度的要求越來越高。

日曬氣候色牢度試驗屬于模擬試驗，即要求儀器能夠提供模擬自然界的日光曝曬、溫度、濕度、淋雨、黑夜白天的更替等各種條件，并使試樣在此條件下得到加速試驗，從而確定織物的褪變色程度。

    從理論上講，任何有色紡織品在以上由試驗機提供的環(huán)境中，在足夠長的時間內試驗，顏色都會褪盡，這樣就引涉及到了試驗終點的判定問題，而目前通行做法大體有以下三種：一、對比法；二、定時間；三、對比標準物法。

    在該機的研發(fā)之初，我公司對各種日曬儀機型作了大量的分析:

(一)對太陽光的模擬— 光源及濾波器

首先，我們需要得找到合適的光源及濾波器，在可見光范圍內，各波段中其能量分布各不相同，從水銀-鎢絲燈到碳弧燈，以及當今較多被選用的長弧氙燈，其光譜曲線都無法符合太陽光譜，為此，各公司都以不同特性的濾波器及進行修正以期貼近太陽光譜。

在以上幾種光源中，氙燈光譜曲線和太陽光的光譜曲線較接近，所以英國錫萊((SDL )、美國阿特拉斯(ATLAS)、日本須賀(SUGA),德國賀利氏(HERAEUS )選擇了氙燈作為其儀器的光源，而在冷卻方式上則分化成兩種方向:A、空冷式;B、水冷式。阿特拉斯早期的產品是空冷水冷方式并舉的，但到本世紀初的這幾年，卻推出水冷式氙燈日曬氣候儀。2003年以來同樣是美國的另一家儀器公司Q-Pauel，已經與AATCC及ISO等標準化組織經過大量的對比試驗，驗證了空冷式長弧氙燈的測試結果具有同樣高的重現性、準確性，在該公司發(fā)表的相關技術文獻中，我們了解到；只要采用相同的測試條件(如:規(guī)定輻照度、光譜黑板、試驗箱內溫度、濕度等)，即使在不同制造商制造的儀器中，只要試驗過程能根據性能等級與其他標準材料(或標準控制程序)進行比較，其檢測結果之間都具有較好的可比性。

(二)有了以上的前提，要想得到可以進行比較的測試結果，就需要儀器的制造商能解決如下幾個問題:

1、光照強度的測量與控制

被試驗材料所受的光照能量大小直接決定染料的分解速率，因此輻照能量的監(jiān)測與控制尤為重要。開始中國紡織行業(yè)所使用的日曬氣候色牢度儀是從學習日本須賀公司生產的XF L-I開始，該機在上世紀八、九十年代為解決紡織業(yè)較低端檢測任務做出了貢獻。但由于該機技術性能先天就存在如下不足:一、壓力水泵噴霧，故障率較高，噪音較大;二、指針毛發(fā)式濕度計控制精度低(±10%RH)，反應遲鈍;三、倉內溫度無法控制，再加上電氣原理設計陳舊，歷經二十年沒有絲毫改進，所以沒有對進口儀器形成阻擋能力。

為此，我公司在推出采用能量補償式日曬氣候色牢度儀，在光照強度300w/m2~600w/m2范圍內可設定，并自動補償。   

2、濕度的測量與控制

    試樣褪色過程中包含:染料的光熱分解、水溶、升華等，為染整工程師提供了預期產品質量而需要的數據。當濕度明顯加大時，則絕大部分染料的水溶性會加強，分解會加速。為此，試驗機需要有靈敏又可靠的濕度測量補償系統(tǒng)。為此，我公司經大量反復試驗，倉內濕度綜合精度≤±5%HR，并可穩(wěn)定控制。

    3、倉內溫度

    由于長氙弧燈在發(fā)光的同時，產生了大量的熱能，倉內溫度形成累加效應，溫度逐漸堆積。國內儀器的通行做法是加大通風量，但卻會引起倉內狀態(tài)的不穩(wěn)定，使空氣流速失控。我公司增加了制冷系統(tǒng)，較好的解決了倉內溫度控制問題。

    以上只是解決了該儀器的精度問題，而故障終點絕大部分集中在電氣系統(tǒng)上，尤其是與操作有關的器件(如面板按鍵、功能轉換等)。為此，我公司采用“三菱”公司工業(yè)級控制器作為核心芯片，外部采用“夏普”藍色液晶屏，操作鍵為數字式輕觸按鍵，外配PVC面板，將灰塵、潮氣隔開。

    (三)關于試驗終點的判定

    1、時比標準物法

    縱觀IS0105B02,IS0105B04, AATCC-16D, JISI,0843,JISB7754, ASTMG23, ASTMG26等諸多標準文件，都提出了以藍色羊毛標準作為試驗布樣褪色程度的參比樣。我國的藍標(GB730-1998，由上海紡織工業(yè)技術監(jiān)督所提出)分成8級，在光照條件下，1級容易褪色，8級不易褪色。每一相鄰級別藍標，在相同條件下，較高級別比其較低相鄰級藍標，耐光色牢度高一倍。而美國研制的藍標編號為L2~L9。評定試樣耐光色牢度等級時，根據試樣曝曬前后的褪色程度，與同時曝曬的八塊藍色羊毛標準的褪色程度比較，試樣的褪色程度如相當于某一級藍標的褪色程度時，其耐光牢度等級即以該藍標等級表示，介于兩者之間，則評為中間等級。

    2、定時法

    當儀器所提供的實驗條件是可控制時，我們就能以時間的長短來考核被試物的耐光牢度，此法常與前法組合使用。

    (四)對耐光牢度檢測儀器的展望

    由于我們已經較好地解決了光照強度的測量與控制問題，在不遠的將來，相信它可以給廣大染整工程師以這樣的參考數據:在該機作了一定條件、一定時間的測試后所得的數據，大體相當于在某一地區(qū)經服著后多長時間的耐光牢度變化。這中間存在如下難題，希望國內儀器界同仁、紡織印染界老師、氣候學家、人類行為學家一并給予關注:一、人們的服著習慣;二、地球大地氣候數據;三、不同緯度地區(qū)太陽光照度分布;四、包裝、運輸等等。

    有了以上相關基礎數據，則可輕松編制相應軟件，屆時，染整服裝工程師在設計之初便大體知道該產品的壽命有多長。