纺织品耐皂洗色牢度的试验方法
依据标准GB/T 3921—2008规定了测定常规家庭用纺织品耐皂液洗涤色牢度的方法。基于该标准检测纺织品耐皂洗色牢度的试验方法, 通常包括配制皂液、制备试样、称样加液、进机试验、出机洗样、挂样烘干、评级报告等内容。
配制皂液
试验所用的肥皂要符合标准GB/T 3921的要求:以干重计, 肥皂的含水率≤5%, 且游离碱 (以Na2CO3计) ≤0.3%, 游离碱 (以Na OH计) ≤0.1%, 总脂肪物≥850g/kg, 制备肥皂的混合脂肪酸冻点≤30℃, 碘值≤50, 肥皂不含荧光增白剂。
所用的三级水要符合GB/T 6682。根据表1的试验条件, 配制皂液:条件为A和B的试验, 在每升三级水中加入5g肥皂制备成皂液;条件为C、D和E的试验, 在每升三级水中加入5g肥皂和2g无水碳酸钠以制备成皂液。标准GB/T 3921还建议用搅拌器将肥皂充分地分散溶解在温度为 (25±5) ℃的三级水中, 搅拌时间 (10±1) min。
制备试样
先从待检测织物上剪取尺寸为100mm×40mm的试样, 再根据织物的纤维成分、产品的执行标准以及送检方的要求来选择贴衬织物 (见GB/T 6151), 最后用不含荧光增白剂的缝纫线将试样与选定的贴衬织物 (尺寸为100mm×40mm) 沿一短边缝合以制备成组合试样。在缝合时, 应注意:若选定多纤维贴衬织物, 则试样正面要与一块多纤维贴衬织物接触;若选定单纤维贴衬织物, 则试样要夹在两块单纤维贴衬织物之间。
表1 试验条件
对于待检测的纱线、散纤维, 可以先将纱线编成织物、散纤维梳压为薄层, 再从中取出质量约等于贴衬织物总质量一半的试样, 最后用不含荧光增白剂的缝纫线将试样与选定的贴衬织物 (尺寸为100mm×40mm) 沿四边缝合以制备成组合试样。在缝合时应注意:若选定多纤维贴衬织物, 则试样要夹在一块多纤维贴衬织物及一块100mm×40mm染不上色的织物 (如聚丙烯) 之间;若选定单纤维贴衬织物, 则试样要夹在两块单纤维贴衬织物之间。
称样加液
根据表1的试验条件将配制好的皂液预热至相应的试验温度±2℃, 以备用。先用精度为0.01g的天平称量组合试样的质量, 再按照浴比换算出所需试液的体积并记录该体积, 然后将组合试样和规定数量的不锈钢珠 (直径约为6 mm) 放进容量为 (550±50) m L的不锈钢容器里, 最后量取上述记录体积的且已预热的皂液加到该容器内并盖上容器。
进机试验
预先设定耐洗色牢度试验机 (合适的机械洗涤装置, 见GB/T 3921) 到表1中相应的试验温度±2℃, 将上述准备的不锈钢容器立即装进该耐洗色牢度试验机里, 并依据表1中的试验条件设定耐洗色牢度试验机在相应的试验温度下持续运行到规定的时间。
出机洗样
在耐洗色牢度试验机运行到规定的时间后, 取出组合试样, 先将组合试样分别放在符合GB/T 6682规定的三级水中清洗两次, 然后将组合试样置于流动水中冲洗至干净, 最后用手挤去组合试样上过量的水分。如果有需要, 还可以在组合试样上只留一个短边上的缝线, 去除其余缝线并展开组合试样。
挂样烘干
先将试样放在两张滤纸之间并挤压除去多余水分, 再将试样悬挂在不超过60℃的空气中干燥, 并保证试样与贴衬织物仅由一条缝线连接。
评级报告
对比原始试样, 用符合GB 250和GB 251的灰色样卡分别评定试样的变色和贴衬织物的沾色;或者用光谱测色仪, 依据GB/T 8424.1、FZ/T 01023和FZ/T 01024分别评定试样的变色和贴衬织物的沾色, 最后出具试验报告, 其中内容应包括以下信息:本标准的编号 (GB/T 3921—2008) ;试样的详细描述;使用表1中的试验方法编号;使用灰卡或仪器评定的试样变色级数;如用单纤维贴衬织物, 所用的每种贴衬织物的沾色级数;如用多纤维贴衬织物, 其型号和每种纤维的沾色级数;任何偏离本标准的细节及试验中的异常现象。
探讨试验方法存在的问题
基于标准GB/T 3921—2008检测纺织品耐皂洗色牢度的试验方法, 在实际操作过程中存在着一些值得探讨的问题。
皂液配制中肥皂的溶解
如图1所示, 在装有1L三级水的烧杯中加入5g肥皂, 若根据标准GB/T 3921中的建议来配制皂液, 则无法在 (10±1) min内将肥皂充分地溶解在温度为 (25±5) ℃三级水中, 从而无法完成皂液的配制。因此, 需要探讨出该试验方法中皂液的配制方案。
图1 肥皂在皂液配制过程中的变化图
设计试验测试出肥皂在不同温度下完全溶于三级水中所需要的时间, 将肥皂分别溶解 (重复试验3次) 在与试验温度具有相同温度的三级水中, 结果表明:对于方法A (1) 的试验, 采用温度为40℃的三级水溶解肥皂, 配制皂液需要87 min~93 min;对于方法B (2) 的试验, 采用温度为50℃的三级水溶解肥皂, 配制皂液需要23min~24min;对于方法C (3) 的试验, 采用温度为60℃的三级水溶解肥皂, 需要16 min~17 min;而对于方法D (4) 和E (5) 的试验, 都采用温度为90℃的三级水溶解肥皂, 需要6 min~7 min。因此, 通过控制水温和溶解时间, 就能将肥皂充分溶解到三级水中。
大部分的产品标准都会指明使用标准GB/T 3921中的方法A (1) 或方法C (3) , 使得检测机构通常都会批量配制皂液并将皂液预热到相应的试验温度以保证检验工作的顺利进行。因此, 在日常的检测工作里, 检测员应该批量配制方法A (1) 的皂液并将该皂液预热到 (40±2) ℃, 批量配制方法C (3) 的皂液并将该皂液预热到 (60±2) ℃;若接到待检方法为B (2) 的样品时, 检测员只需取一定量方法A (1) 的皂液加热到 (50±2) ℃即可完成方法B (2) 的皂液配制;若接到待检方法为D (4) 或E (5) 的样品时, 检测员只需取一定量方法C (3) 的皂液加热到 (95±2) ℃即可完成方法D (4) 或E (5) 的皂液配制。
干燥后贴衬织物沾色不匀
在基于标准GB/T 3921—2008检测掉色严重且染料易发生游移的纺织品时, 通常出现贴衬织物在干燥后会沾色不匀的问题, 从而影响到对贴衬织物沾色级别的评定。
标准ISO 105-C10:2006在操作程序中的7.4规定了“展开组合试样, 使试样和贴衬仅由一条缝线连接, 如需要, 断开所有缝线”。与历次版本的标准相比, 标准GB/T 12490—2014《纺织品色牢度试验耐家庭和商业洗涤色牢度》增加了6.9的注“贴衬织物缝线处出现不匀渗色现象时, 重新取样试验并拆开试样与贴衬缝线后分开晾干”。如图2所示, 在基于标准GB/T 12490—2014《纺织品色牢度试验耐家庭和商业洗涤色牢度》检测纺织品的实际操作过程中, 若出现贴衬织物缝线处沾色不匀的问题, 则要重新取样试验, 并要在挂样烘干的步骤中, 先拆开试样与贴衬织物连接的缝线, 再将试样与贴衬织物分开晾干。参考上述方法, 通过拆除所有缝线后再分别悬挂干燥试样与贴衬织物, 就能解决贴衬织物因染料泳移而沾色不匀的问题。
图2 留缝线烘干与拆线再烘干的试后样
在出机洗样的步骤时, 若发现所检测的样品为厚重织物且掉色非常严重, 应及时拆除所有缝线并将该样品与其贴衬织物分开悬挂干燥, 还要在报告中详细指出。这样就可以减少重新取样试验的次数, 从而保证了检测效率。
3.3 残留白斑影响评定试样变色
在基于标准GB/T 3921—2008《纺织品色牢度试验耐皂洗色牢度》检测纺织品耐皂洗色牢度的实际试验里, 部分样品上可能会残留有白斑, 从而影响到对试样变色级别的评定。
肥皂中的主要成分为脂肪酸金属盐, 其在试验过程中易与样品染料释出的钙镁离子生成既无去污力又不溶于水的钙镁金属皂, 俗称皂垢。待到试样烘干后, 在样品织物上形成白色沉淀的皂垢会继续残留在织物上, 形成一层难溶于水的白斑。标准GB/T 12490—2014《纺织品色牢度试验耐家庭和商业洗涤色牢度》在操作程序中的6.7规定了“某些情况下, 洗涤后需经酸洗, 可进行下列附加操作:在30℃、100m L的乙酸溶液 (浓度为0.2g/L) 中处理1min, 然后在30℃、100m L的三级水中漂洗每个组合试样1min”。如图3所示, 在基于标准GB/T 12490检测纺织品的实际操作过程中, 若在烘干后的样品织物上残留有白斑, 则要将该织物增加酸洗处理并在试验报告中指出。参考上述方法, 通过酸洗去除残留在织物上的白斑, 就能解决残留白斑影响评定试样变色的问题。
图3 试验过程中织物上有无白斑的对比图
在出机洗样的步骤仍无法判断出洗涤后的试样是否要增加酸洗处理, 应待到烘干试样后, 认真观察织物上有无残留白斑, 进而选择是否增加酸洗处理, 最后还应在报告中说明是否进行酸洗处理。这样就可以明确去除残留白斑的酸洗处理应在烘干试样后进行考虑, 而检验员在出机洗样的步骤暂时无需考虑残留白斑的问题。
(1) 在基于标准GB/T 3921—2008检测纺织品耐皂洗色牢度的试验方法里, 存在着皂液配制中肥皂无法完全溶解、染料泳移导致干燥后贴衬织物沾色不匀、残留白斑影响评定试样变色等问题。
(2) 建议对标准GB/T 3921—2008进行修订, 删除设备中的机械搅拌器并修改配制皂液的建议, 应建议将肥皂充分溶解在预热到相应试验温度±2℃的三级水中;修改去除组合试样缝线的选取方法, 应规定为“展开组合试样, 使试样和贴衬仅由一条缝线连接, 如需要, 断开所有缝线”;增加酸洗处理的可选操作, 应规定“若在烘干后的样品织物上残留有白斑, 可进行下列附加操作:在30℃、100m L的乙酸溶液 (浓度为0.2g/L) 中处理1min, 然后在30℃、100m L的三级水中漂洗每个组合试样1min”。
