黄变,又称“黄化”,是指白色或浅色材料在光、化学品等环境条件下,表面泛黄的现象。纺织品在贮存、运输、穿着等过程中产生黄变会直接导致经济损失。因此,近年来面料生产商和采购商开始越来越重视这个指标。


一般来说,纺织品中常见的黄变主要有光黄变和酚黄变两种。前者是指由太阳光或紫外光照射而引起的纺织品表面颜色泛黄;后者是指由氧化氮或酚类化合物的作用,而造成纺织材料变黄的现象。


相比于耐汗渍、耐水、耐摩擦等常规色牢度检测项目,对于黄变的考核起步较晚,目前考核光黄变的国家标准为GB/T 30669-2014  《纺织品 色牢度试验 耐光黄变色牢度》 ,考核酚黄变的国家标准为GB/T 29778-2013  《纺织品 色牢度试验 潜在酚黄变的评估》。

白色织物贮存中有时会黄变,泛黃部位经酸处理后黃色消失回复原来的白色,若再滴上碱液又回复黄色。究其原因,主要是酚黃变 。


引起酚黃的主要原因:  包装材料中普遍使用的抗氧化剂 BHT (2,6-二叔丁基对甲酚) 与空气中的氮氧化物 (NOx) 发生化学反应而生成DTNP (2,6-二叔丁基对硝基苯酚),DTNP在酸性状态下无色,室温条件下极易升华而转移,当遇到碱性物时,则立即黃变。

黄变测试方法


1 GB/T 29778-2013  《纺织品 色牢度试验 潜在酚黄变的评估》

原理:将被测试样与一块控制织物分别用含有苯酚的测试纸包裹之后置于在玻璃板之间并叠加在一起形成组合试样,施加一定压力后用聚乙烯薄膜裹紧,然后置于规定温度的恒温箱或烘箱中一段时间,移出冷却后拆开聚乙烯薄膜,取出控制织物和试样立即用灰色样卡评定试样的黄变级数。如果控制织物的沾色达到预定值,则试样的沾色级别即为测试值,否则重新进行试验。


2 GB/T 30669-2014  《纺织品 色牢度试验 耐光黄变色牢度

原理:试样在紫外光下照射一定时间后,与未经照射的样品进行对比,用评定变色用灰色样卡评定变色程度,从而判定纺织材料在紫外光线照射下耐光黄变的能力。


黄变产生的原因

1 原料(面料)本身引起的黄变

一般羊毛、粘胶纤维、锦纶、氨纶等易引起黄变。如锦纶、氨纶都来源于同一种原材料TDI(甲苯二异氰酸酯),而往往在TDI中加入BHT(2,6-二叔丁基对甲酚)来防止在贮存和使用过程中的光老化。这些原料中的BHT与空气中的氮氧化物(NOx)发生化学反应,从而产生黄变,这种黄变叫BHT黄变。

2 生产过程中引起的黄变

在生产过程中,处理工艺、添加剂的使用和处理过程中的pH值均会造成织物泛黄。如在织物整理时,因为双氧水的两性性质,织物上残余的双氧水在合适的反应条件时就会使织物泛黄。荧光增白剂的浓度对纺织品黄变也有影响。通常,为了使织物获得满意的白度,在后整理加工中有时需要进行荧光增白剂整理。当荧光增白剂的浓度达到一定值时,白度会达到最高值;但超过此浓度时,白度则会随浓度的增加反而下降,导致织物泛黄。在加工过程中,蒸汽熨烫或定形烘干不均匀也会使增白剂产生迁移,导致局部浓度过高引起局部泛黄。在染色后处理过程所用助剂,也可能使织物产生黄变。

如阳离子柔软剂与纤维结合力强,可使织物获得优良的柔软效果。但缺点是比阴离子柔软剂处理的织物更容易泛黄;加入抗菌除臭整理剂时,由于整理剂中含有氮原子,织物也会产生黄变。此外,许多直接染料可与重金属离子生成络合物,导致溶解度降低和染色色光改变,即使少量铜或铁离子,也能抑制荧光,使荧光增白的纤维材料白度下降,引起泛黄。

3 包装、贮存过程中引起的黄变

贮藏各种纺织品的包装材料为聚乙烯等材料,在大部分情形下,这些材料会使用含有空间位阻的酚类化合物作为抗氧剂,其中,应用广泛、价格便宜的是2,6-双叔丁基-4-甲基(简称BHT)。由于BHT在聚乙烯(或聚丙烯)中的溶解度很小,且易于挥发,因此,聚乙烯薄膜中的BHT会扩散到包装材料表面,用含有BHT的聚乙烯薄膜包装聚酰胺类织物或服装,在储存期间,BHT就可以转移到织物或服装上面,并与空气及包装材料(如硬纸板等)中吸收或储存的氮的氧化物(主要是NO2 )发生复杂的化学反应,形成黄色的物质。

4 穿着洗涤过程中的黄变

日光的照射、气温的变化、干湿度的变化以及移动、接触等可能产生黄变。洗涤过程中要注意洗衣粉是否去除干净,是否在清洗剂中不适当地应用漂白剂、pH值不平衡的洗涤剂等。在氮的氧化物存在的情况下,任何微量苯酚系的抗氧剂,通过挥发或摩擦转移到织物表面,所有这些久而久之都要引起黄变。


黄变的判断

判断黄变的方法有如下几种:

(1) 用Saltzman 试剂来测试,如果试剂变紫色说明有NOx,如果没有颜色变化则说明没有NOx存在。

(2)将泛黄的部位暴露在醋酸蒸汽中,若黄色消失,则是BHT 黄变,否则不是BHT 黄变。

(3)将没有黄变的部分用CHCl3抽提,加入1滴HAc,若有变化则可能是FBA黄变,否则就不是FBA黄变。

(4)将黄变部位暴露在没有空气污染的日光下,若黄变消失则是酚醛泛黄。

(5)将黄变的产品悬挂在放有还原粉的小箱子内,24h后黄变消失,则是酚黄变。



防黄变措施

1 穿着过程中,消费者自身注意保养。

2 生产加工过程中,严格控制荧光增白剂的用量,避免超过荧光增白剂的泛黄点。可以通过增加纺织品中可以反射的蓝光,来达到改善纺织品黄变增加纺织品白度的效果。根据色度学理论,一定量的蓝光和黄光混合后成白光,蓝光与黄光互为补色光,因此纺织品呈黄色的原因是反射光中蓝光不足。据此,黄度大的纺织品反射光中蓝光少、白度低;黄度小的反射光中蓝光多、白度高。

3 后整理过程中,定型温度不能过高。定型温度过高,定型后就会引起织物泛黄。含有氨纶的织物,定型温度要低于150℃ 。

4 包装过程中,防止BHT黄变。酚类和BHT泛黄的产品对pH值敏感。从防黄变方面来说, 织物染色加工后应略带酸性。据测试,织物的pH值<5 时,产生黄变的时间较长;当pH 值>6 时,产生黄变的时间会比较短。在织物后处理中加入少量不挥发性酸(如柠檬酸),会大大减少黄变的几率。

5 已包装成品的防黄变处理。针对已包装的成品或者贮存在仓库的产品,如有黄变的情况或者发现黄变测试不合格,而洗唛、吊牌都已钉好,不易下水来处理。此时可考虑用还原法来处理。在纸箱底下放一层白纸,撒上一定量的还原粉,再在还原粉上面盖上一层纸板,纸板上扎小孔,将产品叠放在纸箱内,封好纸箱,放置24h~48h后散开放置6 h以上,没有气味后重新包装。这种方法不必下水处理,可保持产品原来的形状,也不必拆去洗唛、吊牌,但是还原粉处理不当有可能会造成颜色变化。

另外,如若成衣检测有黄变现象,要避免使用含酚类抗氧剂的棕色卡板纸和塑料薄膜包装织物,贮藏时要求通风良好。

总之,黄变是纺织品普遍存在的一个老问题,黄变产生的原因多种多样。通过分析黄变产生的原因,对黄变进行判断,采取有效措施防止黄变产生,才能更好地提高产品的质量水平和使用性能。

导致织物泛黄的因素和预防措施:


分析导致棉织物泛黄的原因,主要有:

[1] 纤维降解:因加热、光、其它辐射、化学品和生物降解的作用而使纤维降解。

[2] 添加剂:诸如加入柔软剂、油类、润滑剂、树脂、荧光增白剂和金属化合物引起的泛黄和色变。

[3] 大气污染物:诸如氮的氧化物、二氧化硫和臭氧的影响所引起的泛黄。

[4] 传输的污染物质:泛黄物的原始黄色素是从接触的纸、卡纸板、塑料薄膜或塑料包和用作石磨水洗的浮石传输给织物。

[5] 消费者的污染物质:如出汗和从家庭洗涤和漂白而得来的残留物。

在贮藏期间,以苯酚类的泛黄最普遍。在贮藏期间从像卡纸板、纸或塑料薄膜一类的包装材料上传输到织物上的诸如苯酚化合物或丁基化的羟基甲苯[BHT]的原始黄色素,并在其上由于氮、氧化和物的作用而产生的硝基苯酚化合物或1,2-二苯乙烯所形成的黄色产物,碱性环境对此更为有利。苯酚类的泛黄具有纯亮黄色色泽,在420~450nm处具有最大的吸收特性,其暴露在光线或臭氧之下会褪色。黄色产物溶解在热水和如酒精那样的极性溶剂中,并且在pH值5或更低的酸性介质中变成无色。


阻止苯酚类导致泛黄的措施有:

 [1] 避免使用含苯酚抗氧剂的棕色纸、棕色卡板纸和塑料薄膜包装成品;

 [2] 避免用以热收缩为基础的塑料包装;

 [3] 贮藏时提供良好的通风条件;

 [4] 要以较少的苯酚衍生物作为添加剂;

 [5] 避免整理过的成品呈碱性。

此外,用柠檬酸做酸剂整理后,织物也容易泛黄。究其原因:柠檬酸在受热时极易脱水形成酐,因柠檬酸在结构上比一般多元酸多一个羟基,属于羟基酸,在加热焙烘时脱水生成酸酐。同时,分子中的羟基和邻位上的氢也可能受热和外部环境的影响进一步脱去,生成不饱和酸(丙烯三酸),并有可能脱去水和CO2形成衣康酸。这些不饱和酸容易使布面泛黄,因此最好不要用柠檬酸做白布的酸剂。

漂白后的纱线泛黄原因分析

漂白、增白后的纱线放置一定时间后,一是产生黄斑,二是随时间延长白度下降。分析原因,其产生黄斑是由于漂白用水质不良,含二价铁离子较高所致,二价铁离子日久被氧化或三价铁离子,这样就在纱线上形成黄斑。这种黄斑不但影响外观质量,同时还会使纤维脆损。克服的办法是:遇水质不良时,纱线漂白前用草酸1.5-2.0g/L、在80-85℃下进行酸洗。因草酸能与铁离子生成络合离子而溶于水,水中的铁质即可去除,达到不泛黄的目的。

漂白、增白纱线随时间延长而白度下降的主要原因是由于煮练不充分。若纱线煮练不充分,棉纤维中杂质未完全去除,用这种纱线立即进行漂白、增白,时间一长,纤维内部的杂质及天然色素就会显露出来造成白度下降。克服的办法是:要保证漂白纱的毛效达到13-15cm/30min,而且毛效要均匀一致,才能保证漂白、增白纱线不泛黄。

另外,用次氯酸钠漂白后脱氯时,大苏打用量过多或没有洗净,亦能使纱线泛黄。纱线烘燥时,烘房温度过高,烘燥时间过长也会造成纱线泛黄。


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织物黄变原因以及测试方法和标准

2019年05月08日 14:39

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