紡織品黃變機(jī)理及改善方案

郭 珊,付博敏,范漢明

(科德寶寶翎襯布(南通)有限公司,江蘇 南通226006)

黃變,又稱“黃化”,是指白色或淺色物質(zhì)在外界條件作用下表面泛黃的現(xiàn)象,是紡織服裝產(chǎn)品的一種常見質(zhì)量問題,多發(fā)生在漂白或增白產(chǎn)品、牛仔服裝、水洗整理服裝、錦綸、蠶絲等產(chǎn)品,在加工、運(yùn)輸、存儲(chǔ)、銷售、使用過程中都有可能發(fā)生。無論出現(xiàn)哪一種黃變,都嚴(yán)重影響紡織產(chǎn)品的外觀質(zhì)量、使用性能及壽命,因此紡織品泛黃引起的索賠事件逐年增多。如何在前期生產(chǎn)過程中發(fā)現(xiàn)可能出現(xiàn)的黃變問題,并提前預(yù)防和規(guī)避該質(zhì)量問題一直是行業(yè)研究的熱點(diǎn)[1]。本文通過對(duì)紡織品常見的幾種黃變類型進(jìn)行了分類,分別討論了其產(chǎn)生的機(jī)理及測(cè)試方法,對(duì)于可能出現(xiàn)的黃變問題給出了預(yù)防和改善措施,為服裝企業(yè)提供一定的技術(shù)參考。

1 黃變分類

根據(jù)引起黃變的不同原因,將黃變分為5類：酚黃變、光黃變、氧化黃變、增白劑黃變和柔軟劑黃變。

2 黃變產(chǎn)生的機(jī)理及控制

2.1 酚黃變

2.1.1 酚黃變機(jī)理

酚黃變是指氧化氮或酚類化合物引起的紡織品表面泛黃,多發(fā)生在錦綸、氨綸等織物上,引起酚黃變的關(guān)鍵物質(zhì)是BHT(2,6-雙叔丁基-4-甲基苯酚)。其來源主要有2方面：一方面,包裝材料與紡織品接觸轉(zhuǎn)移引起的。貯存紡織品的包裝材料多為聚乙烯等高分子材料,為防止其老化,延長(zhǎng)使用壽命,會(huì)在其材料中加入酚類作為抗氧化劑,應(yīng)用較多的是BHT。BHT轉(zhuǎn)移到織物上遇空氣或硬紙板等包裝材料中的氮氧化物,如NO2,會(huì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成黃色的醌甲基化合物。另一方面,錦綸、氨綸等原材料中都含有TDI(甲苯二異氰酸酯),為了防止貯存和使用過程中的光老化,一般會(huì)在TDI中加入BHT,原料中的BHT與空氣中的氮氧化合物發(fā)生反應(yīng),從而產(chǎn)生黃變[2]。

2.1.2 測(cè)試方法

使用含BHT的包裝材料,或織物中含有BHT時(shí),容易導(dǎo)致紡織品發(fā)生酚黃變現(xiàn)象。其質(zhì)量的檢測(cè)方法主要有2種：ISO 105-X18：2017《紡織品 色牢度試驗(yàn) 第X18部分：潛在酚黃變的評(píng)估》,GB/T 29778-2013《紡織品 色牢度試驗(yàn) 潛在酚黃變的評(píng)估》。此方法只適用于測(cè)試由酚類化合物引起的黃變,并不能反映紡織品由其他原因?qū)е碌狞S變,其原理是利用含硝基酚類化合物的試紙?zhí)峁┑趸鶊F(tuán)與織物中的抗氧化劑反應(yīng),加速模擬織物的黃變過程[3]。

2.1.3 酚黃變的防范及改善

如果檢測(cè)后發(fā)現(xiàn)紡織品有黃變現(xiàn)象,說明在其表面或內(nèi)部含有酚類物質(zhì),該紡織品在存儲(chǔ)、運(yùn)輸、加工、使用等過程中極易發(fā)生黃變,因此我們?cè)谇捌诰鸵M(jìn)行預(yù)防和改善。如在包裝過程中避免使用含酚類抗氧化劑的棕色卡板紙和塑料薄膜,避免使用以熱收縮為基礎(chǔ)的塑料作為包裝材料,在存儲(chǔ)過程中注意通風(fēng)。在加工過程中注意織物布面p H值,堿性越強(qiáng),酚黃變?cè)絿?yán)重,從生態(tài)紡織品角度考慮,一般p H值控制在5-7,可加入少量不揮發(fā)性酸。若需進(jìn)行柔軟整理,盡量選擇低氨類、離子性弱的柔軟劑?？筛鶕?jù)織物的不同組成性質(zhì),選擇合適的抗酚黃變?cè)噭?一般情況下處理后織物的酚黃變等級(jí)可達(dá)到4-5級(jí)[4-5]。

2.2 光黃變

2.2.1 光黃變機(jī)理

光黃變是指紡織品因太陽光或紫外光照射而引起分子氧化裂解,使得紡織品表面泛黃的現(xiàn)象,常見于漂白織物、增白織物、淺色服裝中?；钚匀玖仙先镜睦w維在高能量光的作用下,染料吸收光子后被激發(fā),發(fā)生一系列光化學(xué)反應(yīng)使其結(jié)構(gòu)被破壞,藍(lán)色或藍(lán)紫色減弱或消失,發(fā)生變色或褪色,從而使織物呈現(xiàn)黃色。對(duì)于偶氮染料,可見光是主要誘因,而對(duì)于酞菁染料,紫外光是主要誘因。漂白織物在加工過程中會(huì)加入熒光增白劑,其日光牢度較低,增白的織物在日光下曝曬過久或在過熱的條件下會(huì)降解,引起耐久性黃變。目前的漂白多采用氯漂或氧漂,其漂白過程是可逆的,在一定的光照、溫濕度條件下,纖維上被氧化消失的黃色素又會(huì)被重新還原,使得織物泛黃。此外漂白過程中殘留的氯等氧化物也會(huì)引起織物泛黃,因而在選擇漂白劑時(shí)必須有選擇地應(yīng)用[6-7]。

2.2.2 光黃變測(cè)試方法

目前國內(nèi)涉及服裝黃變的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)只針對(duì)白色或淺色系的織物、人造革,其耐光黃變主要考核耐日曬牢度。在耐光黃變測(cè)試中,由自然光照射引起的黃變采用GB/T8427-2008《紡織品 色牢度試驗(yàn) 耐人造光色牢度 氙弧》標(biāo)準(zhǔn),由紫外光照射引起的黃變采用GB/T30669-2014《紡織品 色牢度試驗(yàn) 耐光黃變色牢度》標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí)包含自然光和紫外光的測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)采用QB/T4672-2014《人造革合成革試驗(yàn)方法 耐黃變的測(cè)定》、HG/T3689-2014《鞋類耐黃變?cè)囼?yàn)方法》。在測(cè)試過程中根據(jù)產(chǎn)生黃變的原因有選擇地采用合適的測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)。

2.2.3 光黃變的防范及改善

在染整加工過程中,織物要充分地精煉和洗滌,選用高日光牢度的熒光增白劑,對(duì)于易發(fā)生光黃變的真絲織物,紫外線是引起其黃變的主要因素,利用紫外線吸收劑或屏蔽劑對(duì)其整理,可獲得較好的防真絲黃變效果。同時(shí)在日常穿著過程中,要注意保養(yǎng),避免長(zhǎng)時(shí)間暴曬。

2.3 氧化黃變

2.3.1 氧化黃變機(jī)理

由于氣候變化、環(huán)境污染等原因,大氣中存在著大量的污染物和氧化性物質(zhì),如臭氧、氮、二氧化硫等,作為親電試劑,臭氧會(huì)進(jìn)攻碳碳雙鍵等不飽和結(jié)構(gòu)中的電子對(duì),造成不飽和有機(jī)分子破裂。牛仔面料染色大多采用靛藍(lán)染料,靛藍(lán)染料不耐氧化,在臭氧作用下會(huì)分解生成黃色物質(zhì)靛紅,導(dǎo)致織物變黃。此外在成衣水洗和酵素洗過程中多含有酸性物質(zhì)和還原性物質(zhì),牛仔面料中本白的緯紗容易沾污剝落的染料,這部分靛藍(lán)染料更容易黃變。此外在生產(chǎn)和銷售過程中發(fā)現(xiàn),長(zhǎng)期暴露在空氣中的牛仔產(chǎn)品會(huì)發(fā)生黃變,尤其是折疊部位更加明顯,影響產(chǎn)品品質(zhì)[8-9]。

2.3.2 氧化黃變測(cè)試方法

由大氣污染物引起的紡織品黃變測(cè)試方法有AATCC 109-2011《耐低濕大氣中臭氧色牢度》、GB/T11039.3-2005《紡織品 色牢度試驗(yàn) 耐大氣污染物色牢度第三部分：大氣臭氧》。

2.3.3 氧化黃變的防范及改善

牛仔面料黃變是業(yè)內(nèi)較為普遍的現(xiàn)象,避免臭氧與牛仔面料接觸反應(yīng),避免染料回沾將大大改善面料黃變情況。在生產(chǎn)過程中注意管控,縮短工藝時(shí)間；水洗時(shí)采用中性酵素,加白底防粘劑,減少靛藍(lán)染料對(duì)緯紗的沾污,同時(shí)充分水洗,洗掉面料上的浮色和雜質(zhì)；在生產(chǎn)的最后一道工序中增加抗黃變整理,提高抗黃變性能；產(chǎn)品存儲(chǔ)時(shí),盡量用不透氣的塑料袋套袋包裝,陳列時(shí)注重細(xì)節(jié),多采用掛裝、少折疊,經(jīng)常更換折痕位置,定期更換陳列貨品。

2.4 增白劑黃變

為了使纖維獲得潔白、耀眼的視覺效果,消除其布面反射的黃色光,通常有3種做法：漂白、上藍(lán)、化學(xué)漂白與熒光增白同時(shí)進(jìn)行。增白劑的增白效果主要取決于照射光中紫外線的含量及織物上熒光增白劑的濃度,增白劑使用工藝不當(dāng)或濃度過高,會(huì)使織物表面熒光消失造成織物泛黃。增白劑的最佳使用濃度即為增白劑的泛黃點(diǎn),不同增白劑的泛黃點(diǎn)是不同的。當(dāng)增白劑的用量超過其泛黃點(diǎn),其白度反而下降,其原因?yàn)椋?1)織物上反射的黃光的強(qiáng)度是有限的,增白劑發(fā)射出用于抵消其黃色的藍(lán)紫光也是有限的；(2)織物上吸收藍(lán)紫色光強(qiáng)度大于抵消的黃光強(qiáng)度,增白劑自身反射的藍(lán)紫光極為明顯,加之增白劑的各種組成基團(tuán)不同,呈現(xiàn)出不同色調(diào),從而使織物泛黃。此外,水質(zhì)硬度高或含有重金屬離子,漂白織物存放點(diǎn)有酸或氯等氣體都會(huì)使織物發(fā)生黃變[10]。

關(guān)于增白劑黃變,目前還沒有相關(guān)的檢測(cè)方法進(jìn)行判斷。為了解決增白劑黃變的問題,在漂白過程中酸洗后的水洗要充分,選用耐酸性好的熒光增白劑。氧漂時(shí)可用中和酸來代替冰醋酸,以便徹底中和纖維內(nèi)部的燒堿。加工過程中使用軟水,避免酸或氯等氣體與織物接觸。

2.5 柔軟劑黃變

柔軟劑是紡織品染整加工中廣泛使用的后整理劑,可賦予織物柔軟、平滑、豐滿的手感。但柔軟整理后的織物會(huì)出現(xiàn)明顯的黃變,影響織物的白度和服用性能,應(yīng)用最廣泛的柔軟劑主要是硅油和軟片,近年來紡織服裝因柔軟劑的添加而導(dǎo)致的黃變問題屢見不鮮。

對(duì)于柔軟劑黃變目前還沒有公開的檢測(cè)方法,一般通過白度的變化進(jìn)行評(píng)價(jià)。研究發(fā)現(xiàn)有機(jī)硅的分子結(jié)構(gòu)對(duì)織物的白度有一定的影響,氨值越大,處理后織物的白度越低,聚醚改性氨基硅油、嵌段硅油、普通氨基硅油對(duì)織物白度的影響依次降低。這是因?yàn)樵诟邷靥幚磉^程中,有機(jī)硅中的活潑氫易被氧化,生成發(fā)色團(tuán),加深織物泛黃。對(duì)于軟片來說,陽離子型比陰離子型更易引起織物黃變。此外柔軟整理后的織物在儲(chǔ)存過程中,溫濕度越高,對(duì)織物白度的影響程度越大[11]。

不同柔軟劑對(duì)織物黃變的影響程度不同,在實(shí)際生產(chǎn)中應(yīng)根據(jù)不同要求選用柔軟劑,整理過程中注意布面p H值,控制在弱酸性。

3 結(jié)語

紡織品黃變是業(yè)內(nèi)普遍存在的問題,產(chǎn)生黃變的原因多種多樣,分析黃變產(chǎn)生的原因,完善紡織品黃變的檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn),事前采取有效措施防止黃變的產(chǎn)生,減少織物發(fā)生黃變的可能,才能更好地提高產(chǎn)品的質(zhì)量水平和服用性能。