Научная электронная библиотека
Монографии, изданные в издательстве Российской Академии Естествознания

20. Методы оценки устойчивости окраски материалов

Стойкость окраски материалов влияет на эстетичность внешнего вида швейного изделия, а также на здоровье человека. Под устойчивостью окраски понимается способность текстильных материалов сохранять цвет (окраску) под воздействием различных физико-химических факторов. Испытания стойкости окраски текстильных материалов проводят, воздействуя на них такими факторами, как светопогода, дистиллированная вода, мыльный или мыльно-содовый раствор, сухое и мокрое трение, глаженье, пот, химическая чистка и т.д. для каждого вида материалов вид воздействия определяют в зависимости от назначения и условий эксплуатации материала.

ГОСТ ISO 105-А01-2013. Материалы текстильные. Определение устойчивости окраски. Часть А01. Общие требования к проведению испытаний [66].

Настоящий стандарт дает общие сведения о методах испытаний устойчивости окраски текстильных материалов, которые могут служить руководством для пользователя. В стандарте указаны преимущества и ограничения методов, приведены определения ряда терминов, структура стандартов на методы испытаний, кратко изложены общие для ряда методов процедуры.

Под устойчивостью окраски далее понимается способность текстильных материалов сохранять цвет (окраску) под воздействием различных физико-химических факторов в процессе их производства и последующего использования. Изменение окраски текстильного материала и интенсивность закрашивания неокрашенных смежных тканей оценивают в баллах. Другие видимые изменения текстильного материала при испытании, как, например, изменение поверхности, блеска или усадка материала, рассматривают как отдельные характеристики и регистрируют их в протоколе испытаний.

Данные методы могут быть применены также для оценки устойчивости красителей. В этом случае текстильный материал окрашивают
до получения заданной глубины окраски в соответствии с установленной процедурой, а затем испытывают его обычным способом.

Большая часть методов предназначена для определения устойчивости окраски к какому-либо одному фактору, а представляющие интерес факторы и порядок применения метода обычно различаются в каждом отдельном случае. Общепризнано, что в будущем, благодаря развитию науки и практики, станет возможным использовать комбинированные методы испытаний, которые позволят определить устойчивость окраски к воздействию двух или более факторов одновременно.

Сущность метода. Тестируемая (рабочая) проба текстильного материала вместе со смежной тканью подвергается воздействию соответствующего физико-химического фактора. Далее проводится оценка изменения первоначальной окраски текстильного материала и закрашивания смежной ткани в баллах.

Материалы. Рабочие растворы для испытаний необходимо готовить с применением воды 3-го класса качества (очистки) по ИСО 3696. Концентрации химических реактивов ванн приводят в см3 на дм3 или в граммах (г) на дм3. Для каждого метода при необходимости указывают качество (степень очистки) используемых химикатов. Для кристаллических веществ указывают количество кристаллизационной воды, а для жидкостей указывают относительную плотность при 20 °С.

В качестве смежной ткани, контактирующей с рабочей пробой, используют специально выработанную неокрашенную ткань из волокна одного вида (однокомпонентная ткань) или из волокон нескольких видов (многокомпонентная ткань), на которой определяют степень закрашивания вследствие перехода на нее красителя с рабочей пробы.

Однокомпонентные смежные ткани, если нет специального указания, должны быть полотняного переплетения из волокна одного вида, со средней поверхностной плотностью, без химически поврежденных волокон и остатков (следов) отделочных препаратов, красителей или оптических отбеливателей.

Многокомпонентные смежные ткани из волокон нескольких видов изготавливают из пряжи, состоящей из волокон разных видов, таким образом, чтобы каждый тип пряжи (компонент) формировал в ткани полоску шириной не менее 1,5 см, при этом толщина ткани должна быть одинаковой для всех полос. Способность к закрашиванию волокон одного вида в однокомпонентных и многокомпонентных тканях должна быть одинаковой. Стандартизованы два типа многокомпонентных смежных тканей ГОСТ Р ИСО 105-10 [72].

Индикатор выцветания – аттестованный текстильный материал (подобный материалу рабочей или контрольной пробы), имеющий такую же окраску, до которой «выцветает» проба в процессе ее испытаний. Индикаторы выцветания производят централизованно и реализуют через национальные органы по стандартизации.

При использовании однокомпонентных смежных тканей размеры их проб должны быть такие же, как у тестируемых (рабочих) проб, 40×100 мм. Основное требование состоит в том, что рабочая проба должна быть полностью закрыта с обоих сторон смежной тканью. 

При использовании многокомпонентных смежных тканей, размеры их проб должны быть такие же, как у рабочей пробы, 40×100 мм. Основное требование: проба смежной ткани должна закрывать только лицевую сторону рабочей пробы.

Подготовка проб

Подготовка проб из полотен. Пробы необходимых размеров вырезают из полотна текстильного материала (ткани, нетканого материала, фетра, трикотажного полотна и т.п.) или штучного изделия. На пробе не должно быть складок и заломов с тем, чтобы поверхность пробы получала равномерное воздействие по всей площади.

Подготовка проб из нитей. Из подлежащих испытаниям нитей (пряжи) может быть связано трикотажное полотно, от которого и отбирают пробу. Нити также могут быть намотаны параллельными рядами (витками), например, на U-образную проволочную рамку. Для испытаний в сухом состоянии рекомендуется плотно намотать нить на картон.

Подготовка проб из волокна. Пробы волокна, подлежащие испытанию, расчесывают и придают им форму плоской ленты.

Подготовка проб из замасленного шерстяного волокна. Пробы замасленного шерстяного волокна, на котором замасливатель может быть загрязнен красителем, следует промыть, чтобы они перед испытанием были чистыми и содержали жира не более 0,5 %.

Режим промывки. Пробу промывают вручную в растворе, содержащем 5 г/дм3 неионогенного моющего средства, при водном модуле 50:1 и температуре 40–45 °С в течение 1 мин. Затем тщательно промывают водой 3-го класса качества по ГОСТ Р 52501-2005 [70] при температуре 40–45 °С. Если в конце цикла промывки промывная жидкость все еще окрашена, то следует повторять процедуру промывки до тех пор, пока жидкость не станет бесцветной.

Подготовка составных проб. Швейные нитки. На швейных нитках, используемых для прошивания проб, не должно быть оптического отбеливателя. Подготовка составных проб с двумя однокомпонентными смежными тканями. Если тестируемая (рабочая) проба представляет собой полотно, то его помещают между пробами двух смежных тканей и прошивают нитками вдоль одной короткой стороны.

Если на одной стороне тестируемой пробы смешанного состава преобладает волокно одного вида, а на другой – волокно другого вида, то тестируемую пробу помещают между пробами из двух соответственно выбранных смежных тканей таким образом, чтобы сторона тестируемой пробы с преобладанием волокна определенного вида была обращена к смежной ткани из волокна такого же вида.

Если тестируемая проба – набивная ткань, то ее складывают таким образом, чтобы лицевая сторона пробы контактировала с половиной каждой из двух смежных тканей. В зависимости от вида и сложности печатного рисунка может потребоваться несколько проб.

Если тестируемая проба – нити или волокно, то массу их, равную половине общей массы смежной ткани, равномерно распределяют на поверхности одной смежной ткани, сверху накладывают другую смежную ткань и прошивают нитками со всех четырех сторон и дополнительно стежками примерно в 10 мм. По возможности стежки следует располагать под прямым углом к направлению нитей (волокон).

Если тестируемая проба – текстильное полотно (ткань и т.п.), то ее складывают лицевой стороной со смежной тканью и прошивают нитками вдоль одной короткой стороны. Для тестируемой пробы из смеси волокон, в тех случаях, когда на одной стороне пробы преобладают волокна одного вида, а на другой – волокна другого вида проводят два отдельных испытания. При этом готовят две составные пробы, с тем чтобы каждая сторона тестируемой пробы соприкасалась с многокомпонентной смежной тканью.

Для многоцветных или набивных полотен все различные цвета рисунка необходимо испытать в контакте со всеми шестью волокнистыми компонентами полосатой многокомпонентной смежной ткани. Может потребоваться проведение ряда однотипных испытаний.

Если тестируемая проба – нити или волокно, то их массу, приблизительно равную общей массе пробы многокомпонентной смежной ткани, равномерно распределяют по поверхности пробы смежной ткани, причем нити (волокно) располагают под прямым углом к отдельным полосам смежной ткани. Все это затем накрывают отрезком легкой незакрашивающейся полипропиленовой ткани такого же размера, что и смежная ткань, простегивают нитками вдоль всех четырех сторон и дополнительно между каждой парой соседних полос многокомпонентной смежной ткани.

Оценка устойчивости окраски

Устойчивость окраски определяют отдельно по изменению первоначальной окраски пробы в ходе испытаний и по закрашиванию смежных тканей. Перед оценкой тестируемые пробы и пробы смежных тканей должны быть охлаждены после сушки и влажность их должна быть восстановлена до их нормального влагосодержания, если нет иных предписаний.

Определение устойчивости окраски по изменению окраски пробы. Изменение окраски тестируемой (рабочей) пробы, которое происходит при испытаниях, может заключаться в изменении светлоты, насыщенности, цветового тона или же в одновременном изменении этих величин в любом сочетании. Независимо от характера этих изменений оценку проводят по видимому контрасту между окраской проб до и после испытания. Этот контраст визуально сравнивают с серой шкалой, представляющей из себя набор из пяти или девяти пар ахроматических (серых) полос ткани или картона, соответствующих в обоих случаях диапазону контрастов от балла 5, означающего отсутствие контраста, до балла 1, означающего сильный контраст.

При оценке результатов испытания на устойчивость окраски к свету экспонированные рабочие пробы сравнивают с индикатором выцветания («синей шкалой») в виде набора из восьми окрашенных контрольных полос шерстяных тканей синего цвета, которые экспонировались одновременно с тестируемыми пробами. Для оценки изменения окраски с целью определения степени выцветания, которую следует получить в ходе испытаний дополнительно используют ахроматическую (серую) шкалу.

Определение устойчивости окраски по степени закрашивания. Степень закрашивания смежной ткани как в результате сорбции красителя из ванны, так и при непосредственном переходе красителя с тестируемой (рабочей) пробы на смежную ткань оценивают путем визуального осмотра поверхности смежной ткани, контактировавшей с рабочей пробой. Изменение цвета раствора не принимают во внимание, если особо не установлено иное (например, при испытании на устойчивость окраски к химической чистке).

Для оценки закрашивания используют пяти- или девятиступенчатые стандартные серые шкалы (наборы ахроматических полос) таким же образом, как и при оценке изменения окраски. Закрашивание оценивают для каждого типа смежной ткани, используемой при испытании, причем закрашивание в швах не учитывают. Если со смежной тканью при испытании ее без тестируемой (рабочей) пробы происходят какие-либо видимые изменения, то при оценке закрашивания в качестве ткани для сравнения надо использовать пробу именно такой, а не исходной смежной ткани.

Условия наблюдения и освещения при оценке устойчивости окраски. При оценке устойчивости окраски пробу исходного материала и тестируемую (рабочую) пробу или пробы исходной и закрашенной смежной ткани располагают рядом в одной плоскости и ориентируют в одном направлении. Для исключения влияния подложки пробы можно складывать в два или несколько слоев.

Рядом с пробами в одной с ними плоскости помещают соответствующую серую шкалу. Для получения оптимальной точности при определении цветового различия проб они должны быть одного размера и формы, при необходимости для этого можно применить рамку (маску), окрашенную в нейтральный серый цвет, соответствующий промежуточному баллу между баллами 1 и 2 серой шкалы для оценки изменения окраски (примерно соответствует образцу Munsell N 5*), и имеющую прорезь с такими же размерами, как у серой шкалы. Окружающий фон должен быть равномерно окрашен в тот же серый цвет.

Сравниваемые поверхности освещают естественным светом северной части небосвода в Северном полушарии и южной части в Южном полушарии или эквивалентным источником света с интенсивностью освещения 600 лк или более. Свет должен падать на поверхность под углом около 45°, а наблюдение осуществляют примерно по перпендикуляру, восстановленному к поверхности пробы.

ГОСТ 9733.0-83. Материалы текстильные. Общие требования к методам испытаний устойчивости окрасок к физико-химическим воздействиям [57].

Настоящий стандарт устанавливает общие требования к методам испытаний устойчивости окраски текстильных материалов любого волокнистого состава и красителей любого класса к физико-химическим воздействиям.

Устойчивость окраски зависит от насыщенности цвета, поэтому для ее оценки установлена стандартная степень интенсивности окраски, оцениваемая шкалами эталонов стандартного тона.

Эталоны стандартного тона, именуемые эталонами окрасок представляют собой комплект из 20 образцов шерстяной ткани, окрашенных различными красителями в стандартные тона.

Допускается применять дополнительные эталоны разной насыщенности: удвоенной, обозначенной 2/1 стандартного тона; более слабой обозначенной 1/3, 1/6, 1/12, 1/25 стандартного тона.

Для флотских синих и черных цветов установлены две стандартные насыщенности: синий светлый; синий темный; черный светлый; черный темный.

Устойчивость окраски к каждому виду физико-химических воздействий определяют по изменению первоначальной окраски или по изменению первоначальной окраски и степени закрашивания смежных тканей, подвергавшихся совместной обработке.

Степень изменения первоначальной окраски и степень закрашивания смежных тканей оценивают баллами при помощи шкал серых эталонов и шкалы синих эталонов.

Допускается определять устойчивость окраски текстильного материала путем сравнения ее с устойчивостью окраски согласованного образца. Результат испытания выражают словами: «равна», «выше» или «ниже» устойчивости окраски согласованного образца.

ГОСТ 7779-2015. Ткани и изделия штучные шелковые и полушелковые. Нормы устойчивости окраски и методы ее определения [52].

Настоящий стандарт распространяется на гладкокрашеные, пестротканые и набивные ткани и штучные изделия, в т.ч. ворсовые, вырабатываемые по основе из пряжи натурального шелка, химических нитей, а по утку – из всех видов текстильных нитей и пряжи, и устанавливает нормы устойчивости окраски и методы ее определения.

Отбор проб. По ГОСТ 20566-75 [25].

Методы испытаний. Общие требования к методам испытаний на устойчивость окраски – по ГОСТ 9733.0-83 [57], ГОСТ ISO 105-А01-2013 [66].

Устойчивость окраски к свету – по ГОСТ 9733.1 со следующим дополнением. Допускается для систематического контроля определять устойчивость окраски к свету от искусственного источника освещения на приборе с ксеноновой лампой по ГОСТ 9733.3 или ксенотесте.

Устойчивость окраски к стирке – по ГОСТ 9733.4-83 [61] (стирка N 1) с дополнением. Допускается проводить испытания в фарфоровом стакане. Помешивание осуществляется стеклянной палочкой. При испытании однородных тканей используют один образец смежной ткани из сырья того же вида и структуры, что и испытуемая ткань, а при испытании смешанных тканей – два разнородных образца смежной ткани, изготовленных из сырья, которое преобладает в составе испытуемой ткани. Допускается использовать другие смежные ткани, близкие по структуре к испытуемой.

Устойчивость окраски к дистиллированной воде – по ГОСТ 9733.5 [62] с изменением: при подготовке составных образцов используют один образец смежной ткани из вискозного волокна.

Устойчивость окраски к «поту» – по ГОСТ 9733.6 [63] (метод II) и по п. 4.5 настоящего стандарта. Допускается применять уксусную кислоту и аммиак водный технический по другой нормативно-технической документации.

Устойчивость окраски к глажению – по ГОСТ 9733.7-83 [64]. Испытания проводят при следующих температурах утюга: 115–20 °С – для тканей из ацетатных, триацетатных и полиамидных нитей; 150–160 °С – для тканей из полиэфирных нитей; 140 –160 °С – для тканей из вискозных нитей и натурального шелка.

Для определения устойчивости окраски применяют сухое глажение или глажение с запариванием. Оценку устойчивости окраски проводят по изменению первоначальной окраски, сохраняющейся после выдерживания образцов в течении 4 ч в климатических условиях по ГОСТ 10681-75 [5].

Устойчивость окраски к трению – по ГОСТ 9733.27-83 [59].

В образцах испытуемых пестротканых и набивных тканей должны содержаться все цвета, имеющиеся в расцветке ткани. С этой целью количество образцов при необходимости увеличивают.

В случаях, когда в процессе испытания окраски на устойчивость к дистиллированной воде, стирке, «поту» изменяется внешний вид ткани (блеск, плотность, креповый эффект), изменение окраски в результате испытания оценивают сравнением ее цвета с цветом исходной ткани, подвергнутой кратковременному смачиванию дистиллированной водой и сушке на воздухе.

ГОСТ 7913-76. Ткани и штучные изделия хлопчатобумажные и смешанные. Нормы устойчивости окраски и методы ее определения [53].

Настоящий стандарт распространяется на ткани и штучные изделия, вырабатываемые из хлопчатобумажной и смешанной пряжи, а также из хлопчатобумажной основы и утка из искусственных комплексных нитей или вискозной пряжи и устанавливает нормы устойчивости окраски и методы ее определения.

Резюме

Стойкость окраски материалов – важный потребительский показатель. Сход красителя можно выявить на производстве экспресс-методом. Элементарная проба испытуемого материала подвергается воздействию соответствующего фактора вместе со смежной тканью, далее проводится визуальная оценка изменения первоначальной окраски материала и закрашивания смежной ткани. При комбинации двух и более цветов в изделии оценка показателя обязательна.

Вопросы для самопроверки

1. Что понимают под устойчивостью окраски материалов?

2. Какие средства используют при измерении устойчивости окраски материалов?

3. Оценка устойчивости окраски материалов?


Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.074