色牢度试验机

色牢度是什么

• **色牢度（colour fastness）**：染色织物在使用或加工过程中，抵抗各种外界作用（洗涤、摩擦、光照、汗渍等）而**保持颜色不变**的能力。
• —— 具体包含两方面：
• —— **变色（change in colour）**：织物本身的颜色变化（如洗后褪色）
• —— **沾色（staining）**：染料从织物上转移到相邻的**贴衬织物**（白布）上（如洗涤时染料掉下来沾到白布、摩擦时染料蹭到白布）
• **评级**：用**标准灰卡**（grey scale）**目视**评级：
• —— **变色灰卡**：从 5 级（无色差）到 1 级（严重变色），共 5 级（可评半级：4-5、3-4…）
• —— **沾色灰卡**：从 5 级（无沾色）到 1 级（严重沾色）
• —— 也可以用**仪器评级**（测色仪测量 → 计算灰卡级数）→ 更客观（减少人为差异）
• —— **5 级最好，1 级最差**（一般产品要求 3～4 级以上；出口产品要求较高，如耐洗 4 级、耐摩擦 3～4 级）
• **标准方法**：
• —— 国际：**ISO 105 系列**（ISO 105-C06 耐洗、ISO 105-X12 耐摩擦、ISO 105-E04 耐汗渍、ISO 105-B02 耐光…）
• —— 中国：**GB/T 系列**（GB/T 3921 耐洗、GB/T 3920 耐摩擦、GB/T 3922 耐汗渍、GB/T 8427 耐光…）
• —— 另有：AATCC（美国）、JIS（日本）等标准（不同市场可能要求不同标准）
• —— **必须严格按标准操作**（温度、时间、浴比、钢珠数、贴衬织物的种类等都是标准化的）→ 否则结果不可比、不被认可。

主要设备

• **耐洗色牢度试验机（wash fastness tester）**：
• —— 结构：
• —— 一个**旋转架**（可装多个不锈钢罐/玻璃罐），在**恒温水浴**中旋转
• —— 罐中：试样（缝合/夹上贴衬织物）+ 皂液（标准洗涤剂）+ **不锈钢珠**（提供机械摩擦，模拟洗涤的机械作用）
• —— 参数（按标准，如 GB/T 3921 C 法）：
• —— 温度：如 60 ℃（不同方法不同温度：40/50/60/95 ℃）
• —— 时间：30 min
• —— 皂液：标准皂片（如 5 g/L）+ 无水碳酸钠（如 2 g/L）
• —— 钢珠数：如 10 粒或 25 粒（按方法）
• —— 浴比：如 1:50
• —— 旋转速度：标准化
• —— 试验后：取出试样 → 清洗 → 干燥 → **评级**（变色 + 贴衬的沾色）
• **摩擦色牢度仪（crockmeter / rubbing fastness tester）**：
• —— 结构：一个摩擦头（圆柱，直径 16 mm）包上**标准摩擦白布** → 在试样上**往复摩擦**（一定压力、一定行程、一定次数）
• —— 参数（按标准，如 GB/T 3920）：
• —— 压力：9 N
• —— 行程：100 mm
• —— 次数：10 次（往复 10 回）
• —— 摩擦布：标准棉摩擦布（退浆、漂白、未整理）
• —— 摩擦方向：**经向**（或按标准/客户要求）
• —— **干摩擦**（干的白布）与**湿摩擦**（白布浸水，含潮率 95%～100%）分别测试
• —— 试验后：用**沾色灰卡**评级（白布被沾色的程度）
• —— **湿摩擦牢度通常比干摩擦低 1～1.5 级**（这是常见现象，也是深色染色物的难点：湿摩擦牢度常常不达标）。
• —— 有手动（手摇）和电动（自动计数）两种。
• **耐汗渍色牢度仪（perspiration fastness tester）**：
• —— 把试样（贴衬）浸入**人工汗液**（酸性/碱性，按配方：含组氨酸、氯化钠、磷酸盐等）→ 夹持在两块玻璃/塑料板之间（施加一定的压力，如 12.5 kPa）→ 放入**恒温箱**（37 ± 2 ℃，模拟体温）→ 4 h
• —— 然后干燥 → 评级（变色 + 沾色）
• —— 分**酸性汗液**（pH 5.5）与**碱性汗液**（pH 8.0）两种（因为人的汗液可能是酸性或碱性）
• **耐光（日晒）色牢度试验机（light fastness / xenon arc tester）**：
• —— **氙弧灯（xenon arc）**：模拟日光（包括紫外、可见、红外）→ 是目前最准确的模拟（ISO 105-B02、GB/T 8427）
• —— 参数：光照强度、黑板温度、湿度（湿度对很多染料的褪色影响巨大）、辐照时间
• —— 评级：用**蓝色羊毛标准（blue wool reference）**（1～8 级，8 级最耐光）→ 试样与蓝标一起曝晒 → 对比褪色程度 → 定级
• —— **碳弧灯**（老式）、**紫外老化箱**（QUV，加速，但与日晒的相关性不如氙弧）
• —— 日晒试验**耗时很长**（可能几百小时）→ 常用"加速"方法（提高辐照强度）
• **其他**：
• —— **耐氯色牢度**（游泳池水，含氯）→ 次氯酸钠溶液处理 → 评级
• —— **耐干洗色牢度**（四氯乙烯）
• —— **耐热压/耐熨烫色牢度**（加热的压烫装置）
• —— **耐水渍/耐海水/耐唾液**（婴幼儿产品特别要求耐唾液！）
• —— **耐光汗复合牢度**（光照 + 汗液同时作用 → 更苛刻，很多染料在这项上失败）

试验要点

• **严格按标准（最重要）**：
• —— 每一个参数（温度、时间、浓度、浴比、钢珠数、pH、压力、次数）都是标准规定的 → 不能随意改动
• —— 不同标准（ISO / AATCC / GB）的**条件与评级可能不同** → 结果不能直接比较（必须注明用的是哪个标准）
• —— **客户的测试要求**优先（很多品牌商有自己的测试标准，如耐洗的次数、温度可能更严格）
• **贴衬织物（adjacent fabric / multifibre）**：
• —— 沾色试验要在试样上贴"贴衬布"（白布）→ 观察染料沾到白布上的程度
• —— **多纤维贴衬（multifibre fabric）**：一条布上含有多种纤维（醋酯、棉、锦纶、涤纶、腈纶、羊毛）→ 一次试验可看染料对**各种纤维**的沾色（效率高，最常用）
• —— 或**单纤维贴衬**（如棉贴衬、涤纶贴衬 → 用于特定的要求）
• —— 贴衬要标准（必须是标准规定的白布：退浆、漂白、无荧光）
• **试样的准备**：
• —— 试样要**调湿**（标准温湿度）
• —— 试样要有代表性
• —— 深色/浅色、不同花色的都要测（不同颜色的牢度可能不同）
• **评级的环境**：
• —— 必须在**标准光源箱**中用 **D65** 光源评级（灰卡评级的光照条件也是标准化的！）
• —— 观察角度、背景（中性灰）
• —— **评级人员要经过训练**（色觉正常）→ 或用仪器评级（减少主观差异）
• **湿摩擦牢度的特殊性**：
• —— 湿摩擦牢度低是深色（尤其深色活性染料棉织物、深色涤纶）的常见问题
• —— 原因：
• —— 未固着的染料（浮色）在湿态下被摩擦转移
• —— 染料的水解/聚集物
• —— 纤维表面的染料过多（渗透不足）
• —— 改善：
• —— 加强**固色**（充分固色 + 充分水洗/皂洗）
• —— 用**固色剂**（阳离子固色剂、反应性固色剂）
• —— 改善染色工艺（提高固色率、减少浮色）
• —— 轻度**还原清洗/皂洗**去除表面浮色
• —— 注意：固色剂可能影响色光与手感（要综合评估）

常见问题

• 结果重现性差：
• —— 未严格按标准（温度/时间/浓度偏差）→ 规范操作、校准设备
• —— 贴衬织物不同（批次差异）→ 用标准贴衬、同一批次
• —— 评级的主观差异 → 用仪器评级、多人评定
• —— 试样的状态（含潮、调湿）→ 标准调湿
• 设备问题：
• —— 耐洗机的温度不准（水浴温度不均）→ 校准温度计、检查加热与循环
• —— 转速不准 → 校准
• —— 摩擦仪的压力不准（9 N 是关键）→ 定期校准（用标准砝码/测力计）
• —— 摩擦布的方向/含潮率不规范 → 规范操作（湿摩擦布的含潮率 95%～100% 要标准化：用轧车或称量控制）
• —— 氙弧灯的灯管老化（辐照强度下降）→ 定期更换灯管、用标准辐照计校准
• —— 蓝标（蓝色羊毛标准）的保存（避光、防潮 → 否则失效）→ 妥善保存、定期更换
• 结果不达标（产品质量问题）：
• —— 耐洗牢度差：浮色未洗净、染料选择不当、固色不充分 → 加强水洗/皂洗、换染料、加固色剂
• —— 湿摩擦牢度差：见上文
• —— 耐光牢度差：染料本身不耐光（如某些直接染料、部分活性染料）→ 选耐光牢度好的染料（尤其是窗帘、汽车内饰、户外用品）
• —— 耐汗渍/耐光汗牢度差：某些染料（如部分活性染料、金属络合染料）在汗液 + 光照下会变色（尤其是含金属的染料）→ 选专用染料
• —— 耐氯牢度差（泳装）：活性染料的耐氯牢度普遍不佳 → 选耐氯的染料（如专用的耐氯活性染料）
• —— 沾色（白布被沾）：染料对各种纤维的沾色性（用多纤维贴衬可以看出沾哪种纤维最严重）→ 选沾色少的染料、加强水洗
• 与客户/第三方检测结果不一致：
• —— 标准不同（ISO vs AATCC）→ 明确标准
• —— 试验条件的细节差异（如钢珠数、pH）→ 核对细节
• —— 评级差异（人 vs 仪器）→ 统一方法
• —— 试样的部位不同（花色布的不同颜色）→ 明确测试部位

相关词条

• 色牢度（color-fastness）
• 标准光源箱（eq-lightbox）
• 分光光度仪（测色仪）（eq-spectrophotometer）
• 皂洗剂（soaping-agent）
• 固色剂（fixing-agent）