靛藍染料牛仔褲黃變解析
1 . 概述
牛仔褲黃變是紡織染整行業內較為普遍的質量問題。牛仔褲長期暴露於空氣中會發生黃變現象,一些折疊部位黃變更加明顯,嚴重影響外觀。(見圖1)本文主要探討牛仔褲產生黃變的原因,並針對牛仔褲的後整理,銷售兩個環節提出預防措施。
(圖1)
2. 牛仔麵料黃變主要原因
我們對出現黃變的牛仔褲進行了統計分析,發現黃變嚴重的麵料一般具有以下特點:
[if !supportLists]A. [endif]紗支比傳統的牛仔褲要細。
[if !supportLists]B. [endif]經紗為色紗(含有靛藍染料);緯紗為本白紗,成分滌綸或者純棉紗,並且本白紗露在正麵的比較多。把經緯紗拆開分析,本白紗的黃變現象更加明顯。
考慮到生產加工中的實用性,這裏介紹一種簡單分辨靛藍染料染色的牛仔麵料的方法:將麵料點燃後放置在白色瓷磚上,如果白色瓷磚上出現藍色痕跡,該麵料含有靛藍染料。
我們采用了一款適合春夏季的牛仔褲,經紗為靛藍染色的色紗,緯紗為本白滌綸紗,從耐光色牢度、酚醛黃變、臭氧黃變三方麵對其進行檢測,檢測結果見表1:
檢測依據 GB/T 16991-1997 ISO 105 X18-2007 GB/T11039.3-2005
測試項目 耐光色牢度 酚醛黃變 耐臭氧色牢度
測試結果 4 級 4-5級 3級
表1 不同測試方法結果比對
從檢測數據結果可知,耐光色牢度與酚醛黃變不是牛仔麵料黃變的主要原因,用《GB/T11039.3-2005紡織品 色牢度實驗 耐大氣汙染物色牢度 第三部分:大氣臭氧》測試方法對牛仔麵料進行測試,色光變化較大,拆開試後樣分析,本白紗黃變嚴重。
為進一步證明實驗結論,我們從牛仔褲上麵剪取50mm×20mm的麵料,沿長邊對折,放於實驗室背光處,記錄時間和黃變程度。實驗結果見表2:
時間 7天 一個月 二個月
黃變程度 4級 3級 2 -3級
表2 黃變程度與時間的變化關係
試驗結果表明,在背光的情況下,牛仔麵料與空氣接觸的一定時間後,依舊會產生黃變,並且接觸的時間越長黃變越嚴重。 牛仔褲的黃變主要與大氣汙染物有關。
3 .空氣汙染物臭氧對牛仔褲黃變程度的影響
牛仔麵料染色所用的靛藍染料具有不耐氧化而黃變的特性,靛藍在臭氧作用下會分解成靛紅(吲哚滿二酮)、鞣酸和兩者的聯合體,導致織物變黃。靛紅(吲哚滿二酮)是一種水溶性物質,用溫水容易淨洗去除[3]。
隨著工業化進程加快及城市汽車數量劇增,空氣中的臭氧量大幅度提高,甚至已達到危害水平(0.5mg/kg)。大氣中的臭氧(O3)是極強的氧化劑,在UV光的照射下,它會分解染料,例如使粗斜紋棉布上的靛藍染料轉變為黃色產品。反應式見圖2
部分牛仔麵料用的紗支較傳統牛仔麵料要細,這樣單位染料暴露在空氣中的表麵積大,增大了靛藍染料與空氣的接觸麵積,加快了黃變的程度。牛仔褲靜態放置時間過長,靛藍氧化分解產物在麵料上積累到一定程度,就會出現黃變現象。
4 .預防措施
4 .1酵洗工藝:
前麵以提到牛仔麵料中的本白紗黃變更加嚴重。這是因為在牛仔酵洗等加工過程中,色紗上的靛藍染料被剝落下來,回沾到本白紗上,這些沾汙在麵料上的靛藍染料更容易黃變。所以加工過程中,要采取措施減少靛藍染料對本白紗沾色。酵洗時用中性酵素代替酸性酵素且加白底防沾劑,因為酸性條件下,本白紗更容易沾汙剝落的染料,加白底防沾劑則能進一步減少對本白紗的沾汙。水洗工序要徹底洗掉麵料加工過程的浮色和雜質。
4 .2抗黃變整理工藝:
在牛仔褲生產工藝最後增加一道抗黃變整理工序。通過浸染工藝,將抗黃變助劑施加到麵料上,然後80℃烘幹。
工藝參數見表3:
整理劑用量 3%(對織物重)
pH值 5.0
溫度 50度
時間 20分鍾
表3 抗黃變整理工藝參數
我們對同類抗臭氧柔軟劑進行分析對比,發現抗臭氧柔軟劑AOZ效果較好,其抗黃變原理是抗臭氧柔軟劑先與臭氧發生反應,保護靛藍染料不被破壞。
依據標準《GB/T11039.3-2005紡織品 色牢度實驗 耐大氣汙染物色牢度 第三部分:大氣臭氧》測試,對未抗黃變整理和抗黃變處理後的織物進行臭氧處理3個小時。實驗結果如下:
整理工藝 變色等級
未抗黃變整理 3級
AOZ整理 3-4級
某同類產品整理 3-4級
表4 抗黃變整理比較
從實驗結果可以看出,進行抗黃變整理的試樣比未經過整理試樣抗臭氧色牢度提高了0.5級。
4 .3減少牛仔褲售前與空氣汙染物的接觸:
靛藍染色的牛仔麵料黃變現象大部分發生在貯存和陳列這一個階段,消費者購買該類產品後,幾乎沒有因黃變問題的投訴。
經分析,消費者購買後的產品也會發生黃變,但是消費者穿著後衣服處於動態,整個產品與大氣汙染物接觸比較均勻,不會產生局部黃變。而且消費者要對穿著過一段時間的衣物進行洗滌,靛藍染料黃變分解的產物在洗滌過程中被洗除而不能積累。同時,多次洗滌後,麵料表麵容易產生黃變的浮色被充分洗除,黃變現象不明顯。
為使試驗更接近牛仔褲實際陳列狀態的效果,剪取三塊50mm×20mm的試樣,未抗黃變整理試樣、AOZ抗黃變整理試樣、某同類抗黃變整理試樣各一塊,平行放置於實驗室背光處,記錄時間和黃變程度。試驗結果見表5:
試樣 7天變色級數 一個月變色級數 兩個月變色級數
未整理 4級 3級 2-3級
AOZ整理 4-5級 4級 3-4級
某同類產品整理 4-5級 4級 3-4級
表5 抗黃整理試樣黃變程度與時間的關係
實驗結果說明,對麵料進行抗黃變整理能有效的延長黃變時間,但是不能完全杜絕黃變問題。抗黃變整理後的麵料隻要與空氣接觸時間足夠長,抗臭氧整理助劑與臭氧充分反應最終消耗殆盡,靛藍染料失去抗臭氧劑的保護,黃變現象仍會發生。所以放置褲子的包裝袋盡量密封,在專賣店陳列銷售的靛藍染牛仔褲子,可以根據實際情況15~30天更換一次,盡量減少產品與大氣汙染物接觸的時間。
5 . 總結
因為靛藍染料具有不耐氧化而黃變的特性,所以很難完全杜絕靛藍染色的牛仔褲黃變現象,隻能在最大程度上延緩黃變時間。