古代如何給布料染色？布料染色如何固定顏色？染色牢度是指染製品在使用或在染後的加工過程中,染料(或顏料)在各種外界因素的影響下,能否保持原來色澤的能力(即不褪色、不變色的能力)。它是衡量產品質量的重要指標之一。
考核是多方面的,主要有日曬、氣候、皂洗、汗漬、摩擦、熨燙等,此外,還有耐煙氣、耐海水、耐氯牢度等。有的染物在染後還要經過其他加工處理,如色紗織好以後,還要經過復漂,因此所用染料要具有耐漂牢度。
滌綸織物的熱熔染色,是在200℃左右的高溫下進行的,要求染料有較高的升華牢度。染製品的用途不同,對染色牢度要求也不同。
例如,窗簾布經常接受日曬,對染料的日曬牢度要求高,而其他牢度是次要的。一些夏季的衣服,要求染料應具有較高的日曬、皂洗和汗漬牢度等。染料在纖維上的染色牢度很大程度上取決於它的化學結構。此外,染料在纖維上的物理狀態(染料的分散程度、與纖維的結合情況)、染料濃度、染色方法和工藝條件等對染色牢度有很大的影響。纖維的性質與染色牢度的關係也很大,同一染料在不同的纖維上具有不同的染色牢度。如靛藍在棉纖維上的日曬牢度並不高,而在羊毛上卻很好。
為了對產品進行質量檢驗,紡織部門和商業部門,參照紡織品的服用情況制定出一套染色牢度的測試方法和標準。紡織品的實際使用情況比測試標準情況要複雜得多,所以這些測試方法只是一種近似的模擬。一般要求的染色牢度有以下幾種。
一、日曬牢度染色織物的日曬褪色、變色是一個比較複雜的過程。
在日光作用下,染料吸收光能,分子處於激化狀態,它是不穩定的,必須將獲得的能量以不同的形式釋放出去,才能變成穩定態。其中一種形式就是染料接受光能後直接分解而褪色。不同的染料在不同纖維上的褪色機理各不相同。例如偶氮染料在纖維素纖維上的褪色是氧化過程,而在蛋白質纖維上的褪色則是還原作用的結果。同一染料在不同纖維上的日曬牢度有很大差異,如同一染料以同一濃度分別染於棉和粘膠纖維上的日曬牢度不同,在粘膠纖維上的日曬牢度比在棉上為高。又如還原染料在纖維素纖維上的日曬牢度很好,但在聚醯胺纖維上卻很差。這是因為染料在不同纖維上所處的物理狀態以及和纖維的結合牢度不同的緣故。染料的日曬牢度又與它的分子結構有關。如蒽醌、酞菁、金屬絡合染料的日曬牢度一般較高,不溶性偶氮染料之間的日曬牢度相差較大。又如染料分子結構中含有較多的氨基、羥基時,容易吸收光能而不耐氧化,日曬牢度低。日曬牢度還隨染色濃度的不同而變化。同一染料染在同一種纖維上,染色濃度低的日曬牢度一般比濃度高的為差。
根據「藍色標樣」評定日曬牢度。「藍色標樣」是指用規定的染料染成規定濃度的藍色羊毛織物。在規定條件下,經日曬發生褪色所需的曝曬時間大致逐級成倍地增加。測定時,將試樣與「藍色標樣」同時放在日光曝曬木框中,用不透光的黑紙遮住試樣及「藍色標樣」的兩端,每端遮住部分為全長的1/5。將曝曬木框放在木架上,向南斜置於日光下,比較它們褪色情況而定出試樣的等級。日曬牢度分為8級,1級最低,相當於在太陽光下曝曬3h開始褪色;8級最高,相當於在太陽光下曝曬38h以上開始褪色。試驗時除採用天然光源外,還可採用人造光源,如氙氣燈、碳弧燈做成的日曬牢度儀。儀器內裝有排氣和給溼裝置,以保持一定的曝曬條件。用日曬牢度儀測試能擺脫氣候條件的限制,但日曬牢度儀光源的光波組成與日光不同。
二、皂洗牢度
皂洗牢度指染色織物於規定的條件下在肥皂液中皂洗後褪色的程度,它包括原樣褪色及白布沾色兩項。原樣褪色是指印染織物在皂洗前後的褪色情況。白布沾色是將白布與染色織物縫疊在一起,經皂洗後,因染色織物褪色而使白布沾色的情況。染色織物的皂洗褪色是指織物上的染料在肥皂液中經外力和洗滌劑的作用,破壞了染料與纖維的結合,從而使染料從織物上脫落的程度。皂洗牢度與染料的化學結構有關,含親水基團的水溶性染料的皂洗牢度低於不含親水基團的染料。如酸性、直接染料,由於含有較多的水溶性基團,皂洗牢度較低,而還原、硫化、不溶性偶氮染料等不含水溶性基團的染料,皂洗牢度較高。皂洗牢度還與染料和纖維的結合情況有關。如酸性媒染染料和直接銅鹽染料,由於染料和金屬離子螯合,染料分子增大,水溶性降低,皂洗牢度因而提高;活性染料和纖維發生共價鍵結合,染料和纖維成為一體,因此,皂洗牢度也較好。
同一染料在不同纖維上的皂洗牢度不同,如分散染料在滌綸上的皂洗牢度比在錦綸上為高。這是因為滌綸的結構比錦綸緊密,疏水性強的緣故。皂洗牢度與染色工藝有密切的關係。染料染著不良,浮色去除不淨,都會導致皂洗牢度的下降。皂洗液的溫度、pH值以及攪拌情況也都有影響。染色濃度對皂洗牢度的影響一般較小,有時淡色產品的皂洗牢度反而比濃色產品為高,染料濃度高、與纖維的結合超飽和,受外力作用即容易脫落。皂洗牢度的試驗方法是將染物在規定的條件下進行處理,處理完畢後,用部頒灰色「染色牢度褪色樣卡」或部頒灰色「染色牢度沾色樣卡」進行比較評級。皂洗牢度分為5級。1級最差,褪色嚴重;5級最好,在規定條件下皂洗後色澤沒有什麼變化。沾色也分5級。1級沾色最嚴重,5級為不沾色。
三、摩擦牢度染色織物的摩擦牢度分為幹摩擦和溼摩擦兩種
前者是用幹的白布摩擦染色織物,觀察白布沾色情況,後者指用含水率為95%～100%(按GB/T3920—1997規定)的白布摩擦染色織物,觀察白布沾色情況。織物的摩擦褪色是在摩擦力的作用下使染料脫落而引起的,溼摩擦除了外力作用外還加上水的作用,因此,溼摩擦牢度一般比幹摩擦牢度低。織物的摩擦牢度取決於浮色的多少,以及染料與纖維的結合情況,染料滲透的均勻度等。如活性染料,染料與纖維是以共價鍵結合,幹摩擦牢度高,反之,像不溶性偶氮染料,當染色處理不好時,部分染料成不溶狀態,機械地附著在纖維表面,則摩擦牢度較低。染色濃度高,容易造成浮色,則摩擦牢度低。摩擦牢度在摩擦牢度試驗儀上進行,用「染色牢度沾色灰色樣卡」比較評級。摩擦牢度也分為5級。1級最差,沾色最嚴重;5級最好。
汗漬牢度汗漬牢度是指在模擬人體汗液的條件下測試染色織物的變褪色及沾色牢度性能的指標。其試驗試液有鹼性及酸性兩種,試樣要準備兩份。
鹼液由L組氨酸鹽酸鹽一水合物(C6H9O2N3·HCl·H2O)、氯化鈉(NaCl)、磷酸氫二鈉十二水合物(Na2HPO4·12H2O)、磷酸氫二鈉二水合物(Na2HPO4·2H2O)組成;酸液由L組氨酸鹽酸鹽一水合物(C6H9O2N3·HCl·H2O)、氯化鈉(NaCl)、磷酸二氫鈉二水合物(NaH2PO4·2H2O)組成。鹼性和酸性試驗使用的儀器要分開。把帶有組合試樣的酸、鹼兩組儀器放在恆溫箱裡,在37℃±2℃的溫度下放置4h。拆去組合試樣上除一條短邊外的所有縫線,展開組合試樣,懸掛在溫度不超過60℃的空氣中乾燥。用灰色樣卡評定每一試樣的變色和貼襯織物與試樣接觸一面的沾色。牢度也分為5級。1級最差,沾色最嚴重;5級最好。除上述介紹的牢度外,還有氯漂牢度及升華牢度等。