服飾用皮革耐熱老化過程中色牢度變化探討

毛 竹,李紅梅,陳 嬌,田 繪

（四川省纖維檢驗局,四川 成都610015）

服飾用皮革的耐熱程度與制品的耐用性直接相關,由于服飾在穿著、使用過程中,總會受到各種熱源的影響,承受不同的熱度（人體的溫度、汽車發動機產生的熱量、太陽光照射等）。服飾用皮革制品在長期與各種熱源的接觸過程中,制品的色澤、形態等會發生改變,久而久之就會產生褪色甚至變形等現象,在多次重復使用情況下,皮革制品會出現自然褪色、開裂現象。皮革制品在熱老化過程中的色澤及牢度的變化直接影響其美觀和使用性能,國內外雖然提出了部分評價皮革耐熱老化的方法,但實用性強的專題并不多,也沒有相關的國家或行業檢測標準。結合皮革服飾產品實際穿著使用過程中的受熱情況,設計試驗方法,探究出一種適合于服飾用皮革的耐熱老化性能的測試方法,研究服飾用皮革耐熱老化色牢度的變化情況及影響因素。

1 國內相關標準情況

我國現行標準中,有以下幾個相關標準:

GB 13767-1992《紡織品 耐熱性能的測定方法》[1],該標準規定了紡織品耐熱性的試驗方法,適用于測定各類紡織品在產生熔融、泛黃、膠粘等明顯損壞跡象之前織物對熱的耐受能力。該標準頒布時間較早,沒有織物顏色變化的說明,對紡織品耐熱后所產生的狀態描述較為模糊,沒有參照樣。

FZ/T 01008-2008《涂層織物 耐熱空氣老化性的測定》[2],該方法標準中,方法A、B、C、D試驗均是對織物先進行老化試驗,然后再進行織物其他物理性能的測試,該方法缺少對老化后色牢度的評定方法。

QB/T 2703-2005《汽車裝飾用皮革》[3],該標準適用于汽車座椅套、坐墊、靠墊、頭枕、扶手、方向盤套、排擋頭、裝飾性襯板、里襯等裝飾用皮革。標準中6.1.7條規定了皮革耐熱老化的檢測方法。但是該方法僅用一句話簡單描述了樣品的大小、測試溫度和時間等信息,對于使用儀器的要求、最終結果的評定等沒有做詳細的規定,這將使試驗員在實際操作的過程中可能出現因人而異的情況,而且存在適用范圍窄的弊端。

以上相關標準規定的方法雖然和檢測產品耐熱老化都有一定的關系,但產品標準規定的方法都只能滿足該特定類型的產品檢測,不適用于更多的產品,且部分方法由于描述太過簡單,部分關鍵操作點未明確,極容易造成試驗結果的偏差。到目前為止沒有專門檢測皮革耐熱老化的相關國家標準。

2 檢測方法

采用具有溫度控制裝置、空氣循環裝置的烘箱,將試樣放入烘箱,模擬耐熱過程,在規定的時間,按GB/T 250的規定,在標準光源下評定處理后樣品的變褪色等級。

2.1 試驗溫度

紡織材料、紡織品耐受較高溫度的性能,多以在高溫下的強力、形態等方面發生顯著變化的程度來表示。服飾用皮革等在穿著使用過程中會產生皮革的自熱現象,比如人在自然行走過程中,皮鞋通過摩擦,鞋底皮革溫度往往高達70～75℃,如果進行高頻率重復彎曲,鞋底革面溫度甚至會高達120～125℃;而汽車內飾的情況更為多種多樣。汽車箱內由于受到氣候、發動機等多重組合溫度的影響,坐墊皮革溫度高達60～115℃,儀表盤、方向盤溫度為75～120℃。并且120℃可以快速測試皮革的外觀變化。因此我們將皮革耐熱老化的溫度設定為通常條件（70±2）℃、極限條件（120±2）℃兩檔。

2.2 試驗時間

通過試驗發現除了溫度外,試驗時間的長短也是影響試樣表面變化程度的關鍵。國內外相似標準中,對時間也沒有絕對要求。VW大眾公司的耐熱試驗要求放置6天,FORT福特公司要求放置7天[4]。且參照FZ/T 01008-2008《涂層織物 耐熱空氣老化性的測定》中通用方法B,將本次試驗溫度設定為（70±2）℃和（120±5）℃兩檔,時間分別為24 h的倍數和4 h的倍數。

2.3 耐熱老化后的平衡

試驗中發現,試樣在120℃耐熱老化24 h后,將試樣常溫放置一定時間后,顏色會有光至變性,色差稍有反彈,試驗數據如表1所示。

圖1和圖2為米白色皮革色牢度比較,平衡48 h后,樣品顏色變淺。表1可以看出,所有試樣在試驗后色牢度評級最低,平衡48 h色牢度變化最大。因此試驗結束后應對樣品進行調濕平衡,放置一段時間后顏色會有光至變性。在國家標準GB/T 8427-2007《紡織品 色牢度試驗 耐人造光色牢度 氙弧》和行業標準QB/T 2925-2007《毛皮 耐日曬色牢度試驗方法》中都提到評級時,需要將試樣在暗處,室溫中放置[5-6],再進行表面變色評估。

表1 不同平衡時間下耐熱老化后色牢度變化情況 單位:級

圖1 試驗后變色對比（米白色皮革）

圖2 平衡48 h后變色對比（米白色皮革）

3 樣品試驗數據

分別進行了7個樣品在70℃、120℃和不同時間下的變色級數測試,平衡48 h后的測試數據見表2和表3。

通過試驗數據分析,部分樣品在120℃條件下進行加熱老化,4 h就開始出現較大的變色,120℃的高溫能加速樣品的耐熱老化色牢度變化。而在70℃條件加熱老化,需要經過較長時間才會出現變色。樣品的耐熱老化色牢度與老化溫度、老化時間有著密不可分的關系,溫度使得樣品變色更為顯著。熱作用下,皮革材料的水分減失,結構收縮,引起涂層染料皸裂、褪色,影響皮革表面著色劑的光學穩定性,從而使得皮革色牢度發生變化。

表2 120℃測試條件下的變色級數單位:級

表3 70℃測試條件下的變色級數單位:級

4 結語

按照設計的耐熱老化檢測方法,針對7組不同類型的皮革材料進行了耐熱老化色牢度測試,在70℃時變色較慢,7個樣品在不同時間段的變色都比較均勻,少數淺色皮革在120 h后,色牢度評級達到4-5級;在120℃時變色明顯,少數淺色皮革在4 h后,色牢度評級為4級,并且經過24 h耐熱老化后,變色嚴重的可以評級3級。研究結果提示,在皮革的使用中,要盡量避免皮革飾品長期處于高溫狀態,以增加皮革制品的使用壽命。本文設計的試驗方法,對于皮革耐熱老化性能具有一定的研究價值。