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国内纺织品 色牢度测试标准与国外相比还存在些不足
2012-08-17 18:12:16国内纺织品 色牢度测试标准介绍及比对下存在的问题
1 色牢度检验标准体系
国际标准化组织纺织品技术委员会*分委员会(ISO/TC 38/SC1)是专门从事纺织品色牢度试验和染料特性研究的委员会，1998年制定了一套ISO 105《纺织品色牢度试验》国际标准，共十三个系列，是目前世界上所能查到的*完整、*具体的标准系列，代表着世界先进水平[1]。发展到至今，目前常用的标准有ISO、ASTM、AATCC、JIS、BS、EN 、DIN、GB等。其中AATCC标准侧重于化学分析方面的项目和染色牢度等；ASTM标准侧重于物理指标，如强力、抗起毛起球等项目的测试；对于JIS而言，大部分标准在原理和方法上基本采用ISO相关色牢度测试标准，但针对日本市场状况和用户实际情况，在内容上对ISO标准进行了或多或少的修改；另有少量标准参照美国AATCC方法制定；还有一些标准则保留了日本独有的试验方法。
我国在纺织品方面首次颁布的国家标准是在1956年由原纺织工业部提出的，属于纺织品色牢度试验方法仅有8个，适用范围特指纯棉印染布。该标准在1978年经过修订后其应用范围扩大到棉的纯纺产品以及棉与化纤的混纺产品。经过半个世纪的发展，我国的色牢度检验标准发展迅速，现行有55个色牢度方法标准[2],除“耐唾液色牢度”和“耐光色牢度：碳弧”两个测试方法之外，其余53个标准均参照ISO标准，采标的形式有等效采用、修改采用和等同采用。
从大量的文献中可以看出国外色牢度试验方法和标准比国内要更加完善和先进，国内的标准在很大程度上都参照ISO，但是制订的时间往往要晚几年。
2 不同色牢度项目的研究现状和存在的不足
色牢度包括的内容广泛，检测的项目多，下面对国内部分现行的主要色牢度标准的测试条件、测试结果与国外的测试标准进行对比，分析其存在的差异。
2.1 耐洗色牢度
耐洗色牢度考核的是纺织品经洗涤液作用后颜色的保持能力，是衡量纺织品使用价值的重要指标。我国纺织品耐洗色牢度的现行标准主要有GB/T 3921-2008《纺织品 色牢度实验 耐皂洗色牢度》和GB/T 12490-2007《纺织品色牢度耐家庭和商业洗涤色牢度》，两者在适用范围、评级工具以及洗涤剂的选择有所差异[3]，如下表所示：
表1 两种标准在适用范围、评级工具、洗涤剂的选择的差异
标准：1.GB/T 3921-2008； 2.GB/T 12490-2007
适用范围：1.家庭用所有类型纺织品耐洗色牢度的测试；2.家庭用纺织品耐家庭和耐商业洗涤色牢度的测试方法。
评级工具：1.标准灰色样卡或光谱测色仪；2.标准灰色样卡
洗涤剂选择：1.不含荧光增白剂的肥皂，需要时加入无水碳酸钠；2.不含荧光增白剂的AATCC标准洗涤剂WOB或ECE标准洗涤剂，需要时可加入无水碳酸钠、过过硼酸钠或次氯酸钠（锂）
潘葵[4]等人对比了不同标准的耐洗色牢度测试结果，发现AATCC的测试结果比其他标准的要好。许良英[5]等人研究了GB/T 3921.1-3921.5、AATCC 61、JIS L 0844中的A法和ISO 105 C01-C05等方法的等效性，发现同一试样由于测试设备与条件（温度、时间、试样的尺寸、贴衬的类型、洗涤液的成分以及用量）的不同，结果也不相同，原样变褪色有0.5~1级的差异，JIS标准比其他的标准低0.5~1级。有人通过研究单纤维和多纤维贴衬对测试结果的影响，得出前者的测试结果比后者高0.5级左右[6]，但是从实际应用情况考虑，多纤维贴衬更加符合实际应用，所以在某些标准上甚至只规定使用多纤维贴衬，如AATCC。因此在测定耐洗色牢度之前，一定要明确所要检测产品规定的方法和标准，否则检验结果没有可比性。
耐洗色牢度是色牢度中常规的检测项目，但目前使用的标准还存在不足。如面料与服装采用的测试标准没有进行有效衔接问题，比如FZ/T 73024-2006《化纤针织内衣》中耐洗试验方法按照GB/T 3921.1执行，而在FZ/T 72001-1992《涤纶针织面料》中则按照GB/T 3921.3执行。同时，对于少数的服装只规定了测试标准，并没有说明该标准的具体方法，易造成采用同一个标准中的不同方法得到不同的结果[7]。
2.2 耐光色牢度
目前国内现行的耐光色牢度测试标准有[8]GB/T 8426-1998《纺织品 色牢度试验 耐光色牢度、GB/T 8427-1998《纺织品 色牢度试验 耐人造光色牢度：氙弧》、GB/T 8429-1998《纺织品色牢度试验耐气候色牢度：室外曝晒》，其中GB/T 8427-1998是常用的标准，给出了5种方法。
国际上较有影响力的是ISO 105 B02、AATCC 16和JIS 0843三个标准。就目前耐光色牢度测试标准的发展情况来说，国外的多个标准对主要测试参数和方法进行了明确规定或者部分参数明确规定，如AATCC TM16-2003标准，对黑板温度计温度、标准黑板温度计温度、舱内温度、相对湿度、暴晒时间、辐射能量等都进行了量化控制，对测试项目的精准性起到了至关重要的作用[9]，而我国没有明确具体的测试参数和方法。这正是我国在耐光色牢度测试标准存在的一个大问题，影响测试数据的重现性和精准性。
测试中常见的耐光色牢度问题主要出现在棉及其混纺产品上[10]。用于棉纤维染色的染料绝大部分属于活性染料，在光、光汗、还原剂、甲醛、氧化剂、氧化性气体、热和酸碱等众多作用因素中，引起活性染料母体即发色体系变色和褪色的主要作用因素是光，或光汗同时作用。在这些染料的实际应用中，往往发现某些中浅色产品的耐光色牢度问题比较严重, 一般而言，浅色染料耐光色牢度差，深色染料耐光色牢度好。国外有学者[11]研究了织物的耐光色牢度与抗紫外的关系，发现在紫外线能量范围内，染料分子吸收光子成激发态，发生光化学反应；纤维上某些物质因紫外线辐射激化成激发态，使染料发生化学变化。因此，紫外线照射会破坏许多染料结构，造成耐光色牢度差，织物褪色主要取决于染料的结构。
近年，我国也开始意识到测试条件量化的重要性，一些学者对部分测试条件进行了研究。如褚静[12]对纺织品耐氙弧光色牢度的测试条件研究，必须保证使被测样品在中等有效湿度条件下进行。要达到这一要求，必须仔细控制试验仓内的温度、相对湿度、光照射强度在有效范围内，从而做到准确反映出织物耐光性。
2.3耐摩擦色牢度
耐摩擦色牢度分耐干摩擦和耐湿摩擦色牢度两种。常见的耐磨擦色牢度标准有GB/T 3920-2008、AATCC 8-2007、JIS L 0849:2004，这三个标准的测试条件存在差异，如表2所示。
表2 不同耐摩擦色牢度标准的测试条件比较
项目 GB/T 3921-2008 AATCC 8-2007 JIS L 0849:2004摩擦头大小/mm Ф16±0.1 Ф16±0.9 Ф16±0.9摩擦头垂直压/N 9±0.2 9±0.9 9±0.9摩擦动程/mm 104±3 104±3 100摩擦次数 10s内摩擦10次 10s内摩擦10次 200s内摩擦100次样品大小/mm (50±2)×(50±2) 50×50 60×60评级工具 GB 251-2008沾色灰卡 AATCC 8-2007沾色灰卡 JIS L 0805沾色灰卡标准擦白布含水量/% 95～100 65 100张秀平[13]等人经过实验比对分析得出同一种织物采用不同标准所得到的测试结果不同，JIS检测方法沾色*严重，其次是AATCC，而GB/T检测方法沾色*轻。该结果与其摩擦次数和摩擦方式有关，JIS的摩擦次数*多。Kui Pan[14]等人比较了GB/T 3920-2008 和AATCC 8-2007两个标准，两者差异不大，主要是摩擦布的含水量不同。
目前国内在耐摩擦色牢度测试方面存在问题主要是针对纤维素纤维类产品，尤其是中深色的棉、麻及其混纺类产品。特别是当织物的表面并不光滑时，其湿摩擦色牢度很难达到客户要求的3级，有时2～3级也难以达到[15]。
2.4 耐氯化水色牢度
耐氯化水主要是指耐消毒水和游泳池水，大多数国内外的标准都明确了纺织品耐游泳池水中有效氯的色牢度测试方法，而对于纺织品耐自来水中有效氯（即低浓度）的色牢度测试方法却很少。
耐氯化水色牢度测试的关键在于氯化水工作液的配制。翟保京[16]等人对氯化水工作液的配制作了定量分析和细化描述。张秀平[17]等人对耐氯化水色牢度和有效氯的关系进行了分析，发现在各国标准中有效氯浓度是被测试面料色牢度等级的决定性因素。我国现行的耐氯化水色牢度的测试方法中有效氯浓度与国际相关标准偏离较大，GB/T 8433-1998中规定了3种不同的有效氯浓度，20 mg/L主要用于浴衣和毛巾等辅料、50 mg/L和100 mg/L主要用于游泳衣。AATCC 162-2002中有效氯浓度为5 mg/L，JIS L0884-1996中规定了四种测试条件，常用的两种有效氯浓度为10mg/L和20mg/L。因此，在保证人体安全条件下，需要对我国各地的游泳池水有效氯允许的*小浓度进行水样抽样调研，以制定与实际游泳池用水相近的标准。
2.5 复合色牢度
在很多场合，纺织品的颜色受到的不仅仅是一种因素的影响，而是两种或两种以上因素的双重或多重作用。从国内外关于复合色牢度的研究成果不多。复合色牢度包括耐光/汗色牢度、耐光/氯色牢度和耐汗/光/氯色牢度等。
2.5.1耐光/汗色牢度
光/汗复合色牢度简称光汗色牢度，是指纺织品的颜色在服用过程中受人体汗液和日光共同作用下保持原来色泽的能力。*早研究汗光色牢度的国家是日本和西班牙[18]。国内外已有的耐光汗色牢度的标准包括GB/T 14576-93、SN/T 1461-2004、JIS LO888-1988、ATTS、MIZUNO及AATCC 125-2004，这些测试方法之间存在着明显差异，对于不同标准的汗液，染料在织物上的耐汗光复合色牢度也存在差异。常用的标准有GB/T、AATCC、ATTS。相比之下ATTS测试方法较为严格。它与GB/T相比增加了乳酸、DL-天冬酞氨酸、D-泛酸钠和葡萄糖等组分，乳酸、葡萄糖共同参与光致还原作用。值得注意的是耐光与耐光汗色牢度的机理不同。Yasuyo Okada[19]等人提出普通光照所导致的褪变色是光氧化机理的产物，而由光和汗渍所导致的褪变色与光还原机理有很大关系，光、汗色牢度好的染料还应具备较好的耐还原反应性。也就是说，日晒牢度好的染料并不一定是光、汗复合色牢度好的染料。
我国现行的耐光/汗色牢度的标准是GB/T 14576-2009，它在GB/T 14576-1997基础上进行了修改，对酸性汗液增加了一种新的配方，同时将6块棉贴衬改为防水板，采用灰色变色卡评定等级。但新标准存在不足，周理杰[20]等人对同样的织物采用新、旧标准进行了测试，发现新标准无论是用酸汗还是碱汗其结果都比原来的要好，产品标准的这一指标值已经丧失了实际意义。分析其原因是由于在制定标准的时候，没有考虑到试验方法的变更对测试值大小的影响，而导致方法标准与产品标准的脱节。
2.5.2 耐光/氯化水色牢度
对于耐光/氯化水色牢度的测试是先进行氯水处理再进行暴晒，而目前国内外还没有相应的测试方法和相关标准。有文献研究证明[21]在分析氯化水质量浓度、浸泡时间、织物的带液率和光照辐照量等影响因素中，光照辐照量的影响*大。
2.5.3耐汗/光/氯色牢度
近年来，消费者发现在一些特殊环境下，比如在游泳池水或者海水等含氯的水质环境条件下，尤其是附加了光、汗的综合作用时，纺织品的褪色十分明显，例如游泳衣等。由于光、汗、氯三种因素同时存在的情况比较复杂，实验室模拟环境比较难建立，多年来在该领域高水平的研究成果不多。到目前为止，国内外还没有关于光、汗、氯复合色牢度的试验方法标准。张帆[22]等人通过参考单项指标的色牢度测试标准分析汗/光/氯复合色牢度之间的关系，发现对于光汗色牢度来说，复合色牢度一般取决于耐光色牢度，对于耐光/氯化水色牢度则由较差一个色牢度决定，综合来说日晒对色牢度的影响*大，并得出了泳衣面料耐光、汗、氯复合色牢度的产品要求至少高于3级。
3 结语
通过对以上不同色牢度项目标准与国外的标准的比较和分析可以看出，我国色牢度测试标准还存在以下不足：
（1）国内对于单项色牢度的测试标准已经相对完善，尽管对于某些复合色牢度的测试标准有一定的研究，但是没有统一的标准。如光/氯化水色牢度以及汗/光/氯色牢度，需要在这方面进行深入研究，尽早建立统一标准。
（2）一些标准在修订时，产品标准和方法标准的指标没有同步进行，由于试验条件的变化影响到*终的检测结果，导致方法标准和产品标准的脱节。
（3）对于标准的测试条件的量化有所欠缺。这样会影响测试结果的重现性和精准性。如我国对耐光色牢度的测试条件没有明确规定。
（4）产品标准引用测试方法时，对列有多种试验条件的方法的情况，产品标准未明确指定具体的条件，不同的企业、检测机构因试验条件选择有异，导致测试结果不同。
因此，我们可以看出，我国现行的部分标准还不够完善。对于存在争议的标准或者没有统一的标准应尽快制定出合理详细的标准。其次采用不同的标准及测试方法,其测试结果不同,对产品性能的评价势必造成影响。所以应当充分了解不同产品的标准要求和买方要求来选择合理的测试方法,以减少贸易中的摩擦。
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