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靛蓝牛仔 耐臭氧黄变方案

2018-06-20 点击:35964 次

 一、概述 

牛仔裤黄变是纺织染整行业内较为普遍的质量问题。牛仔裤长期暴露于空气中会发生黄变现象,一些折叠部位黄变更加明显,严重影响外观。(见图1)本文主要探讨牛仔裤产生黄变的原因,并针对牛仔裤的后整理与储存两个环节提出预防措施。

 

(图1 左侧为黄变样本)

 

 二、牛仔面料黄变主要原因 

我们对出现黄变的牛仔裤进行了统计分析,发现黄变严重的面料一般具有以下特点:

A. 纱支比传统的牛仔裤要细。

B. 经纱为色纱(含有靛蓝染料);纬纱为本白纱,成分涤纶或者纯棉纱,并且本白纱露在正面的比较多。把经纬纱拆开分析,本白纱的黄变现象更加明显。


考虑到生产加工中的实用性,这里介绍一种简单分辨靛蓝染料染色的牛仔面料的方法:将面料点燃后放置在白色瓷砖上,如果白色瓷砖上出现蓝色痕迹,该面料含有靛蓝染料。



我们采用了一款适合春夏季的牛仔裤,经纱为靛蓝染色的色纱,纬纱为本白涤纶纱,从耐光色牢度、酚醛黄变、臭氧黄变三方面对其进行检测,检测结果见表1:

检测依据

GB/T 16991-1997

ISO 105 X18-2007

GB/T11039.3-2005

测试项目

耐光色牢度

酚醛黄变

耐臭氧色牢度

测试结果

4 级

4-5级

3级

表1  不同测试方法结果比对

从检测数据结果可知,耐光色牢度与酚醛黄变不是牛仔面料黄变的主要原因,用《GB/T11039.3-2005纺织品 色牢度实验 耐大气污染物色牢度 第三部分:大气臭氧》测试方法对牛仔面料进行测试,色光变化较大,拆开试后样分析,本白纱黄变严重。


为进一步证明实验结论,我们从牛仔裤上面剪取50mm×20mm的面料,沿长边对折,放于实验室背光处,记录时间和黄变程度。实验结果见表2:

时间

7天

一个月

二个月

黄变程度

4级

3级

2 -3级

表2   黄变程度与时间的变化关系

试验结果表明,在背光的情况下,牛仔面料与空气接触的一定时间后,依旧会产生黄变,并且接触的时间越长黄变越严重。牛仔裤的黄变主要与大气污染物有关。



 三、空气污染物(臭氧)对牛仔裤黄变程度的影响 

牛仔面料染色所用的靛蓝染料具有不耐氧化而黄变的特性,靛蓝在臭氧作用下会分解成靛红(吲哚满二酮)、鞣酸和两者的联合体,导致织物变黄。靛红(吲哚满二酮)是一种水溶性物质,用温水容易净洗去除。

随着工业化进程加快及城市汽车数量剧增,空气中的臭氧量大幅度提高,甚至已达到危害水平(0.5mg/kg)。大气中的臭氧(O3)是极强的氧化剂,在UV光的照射下,它会分解染料,例如使粗斜纹棉布上的靛蓝染料转变为黄色产品。反应式见图2

 

      图2   靛蓝的臭氧褪色

部分牛仔面料用的纱支较传统牛仔面料要细,这样单位染料暴露在空气中的表面积大,增大了靛蓝染料与空气的接触面积,加快了黄变的程度。牛仔裤静态放置时间过长,靛蓝氧化分解产物在面料上积累到一定程度,就会出现黄变现象。



 四、预防牛仔臭氧黄变 

A、酵洗工艺

前面以提到牛仔面料中的本白纱黄变更加严重。这是因为在牛仔酵洗等加工过程中,色纱上的靛蓝染料被剥落下来,回沾到本白纱上,这些沾污在面料上的靛蓝染料更容易黄变。所以加工过程中,要采取措施减少靛蓝染料对本白纱沾色。酵洗时用中性酵素代替酸性酵素且加白底防沾剂,因为酸性条件下,本白纱更容易沾污剥落的染料,加白底防沾剂则能进一步减少对本白纱的沾污。水洗工序要彻底洗掉面料加工过程的浮色和杂质。


B、抗黄变整理工艺

在牛仔裤生产工艺最后增加一道抗黄变整理工序。通过浸染工艺,将抗黄变助剂施加到面料上,然后80℃烘干。

工艺参数见表3:

表3  抗黄变整理工艺参数

我们对同类抗臭氧柔软剂进行分析对比,发现抗臭氧柔软剂AOZ效果较好,其抗黄变原理是抗臭氧柔软剂先与臭氧发生反应,保护靛蓝染料不被破坏。

依据标准《GB/T11039.3-2005纺织品 色牢度实验 耐大气污染物色牢度 第三部分:大气臭氧》测试,对未抗黄变整理和抗黄变处理后的织物进行臭氧处理3个小时。实验结果如下:

从实验结果可以看出,进行抗黄变整理的试样比未经过整理试样抗臭氧色牢度提高了1-2级。


C、减少牛仔裤售前与空气污染物的接触

靛蓝染色的牛仔面料黄变现象大部分发生在贮存和陈列这一个阶段,消费者购买该类产品后,几乎没有因黄变问题的投诉。

经分析,消费者购买后的产品也会发生黄变,但是消费者穿着后衣服处于动态,整个产品与大气污染物接触比较均匀,不会产生局部黄变。而且消费者要对穿着过一段时间的衣物进行洗涤,靛蓝染料黄变分解的产物在洗涤过程中被洗除而不能积累。同时,多次洗涤后,面料表面容易产生黄变的浮色被充分洗除,黄变现象不明显。

为使试验更接近牛仔裤实际陈列状态的效果,剪取三块50mm×20mm的试样,未抗黄变整理试样、AOZ抗黄变整理试样、某同类抗黄变整理试样各一块,平行放置于实验室背光处,记录时间和黄变程度。试验结果见表4:

试样

7天变色级数

一个月变色级数

两个月变色级数

未整理

4级

3级

2-3级

AOZ整理

4-5级

4级

3-4级

某同类产品整理

4-5级

4级

3-4级

  表4   抗黄整理试样黄变程度与时间的关系

实验结果说明,对面料进行抗黄变整理能有效的延长黄变时间,但是不能完全杜绝黄变问题。抗黄变整理后的面料只要与空气接触时间足够长,抗臭氧整理助剂与臭氧充分反应最终消耗殆尽,靛蓝染料失去抗臭氧剂的保护,黄变现象仍会发生。所以放置裤子的包装袋尽量密封,在专卖店陈列销售的靛蓝染牛仔裤子,可以根据实际情况15~30天更换一次,尽量减少产品与大气污染物接触的时间。

 

 五、总结 

因为靛蓝染料具有不耐氧化而黄变的特性,所以很难完全杜绝靛蓝染色的牛仔裤黄变现象,只能在最大程度上延缓黄变时间。



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