衣服を洗ったら水に色が出た、濃いジーンズの色がバッグへ移った、窓際に置いた服の色が薄くなった――こうした「色落ち」は、すべて同じ仕組みで起こるわけではありません。
衣服の色が変わる仕組みは、大きく二つに分けられます。一つは、染料や顔料が繊維から離れ、洗濯水や別の物へ移ることです。もう一つは、色材が布に残っていても、光や薬品などによって色を作る分子構造が変わり、見える色そのものが変化することです。
つまり衣服の色落ちは、「色材がどのように繊維へ固定されているか」と、「洗濯・摩擦・光などからどのような作用を受けるか」の組み合わせで起こります。
衣服の色は、染料や顔料が光を選んで吸収することで見える
染料や顔料には、可視光の一部を吸収し、残った光を反射・透過する性質があります。そのため、私たちは布を赤、青、黒などの色として見ています。
色材が布から減れば、吸収される光の量や分布が変わり、色は薄く見えます。また、色材の分子構造が変化して光の吸収特性が変わっても、色相や明るさが変わります。
色落ちを理解するには、「色材そのものが移動する場合」と「色材の化学構造が変わる場合」を分けて考えることが重要です。
染料は繊維へ同じ方法で付いているわけではない
綿、羊毛、ナイロン、ポリエステルなどは化学構造が異なるため、適する染料や固定方法も異なります。
染料と繊維の間では、水素結合、イオン的な引力、分子間力などが働く場合があります。反応染料のように、染料と繊維の間へ共有結合を作る種類もあります。J-STAGEに掲載された反応性染料の研究でも、染料と繊維の共有結合形成が確認されています。
一方、ポリエステルでは、分散染料を繊維内部へ拡散させて保持する方法が使われます。顔料プリントでは、顔料そのものを繊維へ染み込ませるというより、樹脂などのバインダーで布表面へ固定する方法があります。
このように固定の仕組みが違うため、洗濯・摩擦・光への強さも染色方法によって異なります。
染色後には「未固着染料」をできるだけ取り除く
染色工程では、すべての染料分子が理想的に繊維へ固定されるとは限りません。
繊維表面へ弱く付着した染料や、反応染料で繊維と結合しなかった染料が残ることがあります。こうした未固着染料が多いと、最初の洗濯で水へ出たり、別の布へ移ったりしやすくなります。
そのため染色後には、洗浄やソーピングによって余分な染料を除去します。反応性染料の研究でも、染色後に未固着染料をソーピングで除去する工程が用いられています。
色を濃く染めることと、余分な染料を表面へ残さないことの両方が、洗濯堅ろう度を高めるうえで重要です。
洗濯では染料の脱離と機械的な摩擦が同時に起こる
家庭洗濯では、衣服は水と洗剤に触れるだけではありません。回転や攪拌によって衣服同士がこすれ、布は繰り返し曲げられます。
ISO 105-C06:2010は、家庭・商業洗濯に対する色の抵抗性を評価する国際規格です。ISOの説明では、洗濯による色の損失や汚染には、染料の脱離と機械的な摩擦作用が関係するとされています。
つまり洗濯による色落ちは、「水に色が溶け出す」だけではありません。弱く付いた色材が水や洗剤で動きやすくなり、さらに布同士の摩擦で表面から離れるという複数の作用が重なります。
水や洗剤は染料と繊維の状態を変える
洗濯水が繊維へ入ると、繊維が膨潤したり、染料と繊維の間の相互作用が変化したりすることがあります。洗剤は汚れを分散させる一方、表面へ残った染料も水中へ移動しやすくする場合があります。
どの程度影響を受けるかは、繊維と染料の組み合わせ、染色条件、洗剤、温度などによって変わります。
そのため、「水に濡れれば必ず色落ちする」のではなく、染料がどの程度固定されているかと、洗濯条件の強さによって結果が変わります。
温度が高いと色の移動が増える場合がある
温度が上がると、分子の運動や繊維内部への水・洗剤の作用が大きくなるため、条件によって染料が移動しやすくなることがあります。
日本家政学会のブルージーンズを対象とした研究では、通常の温度では比較的高い洗濯堅ろう度を示した試料でも、90℃の高温条件で変退色が大きくなる例が確認されています。
ただし、すべての衣服が高温で同じように色落ちするわけではありません。製品ごとの洗濯表示に従うことが、色だけでなく繊維や仕立てを守るためにも重要です。
摩擦では表面の色材が別の物へ移る
衣服は着用中にも、バッグ、椅子、上着、皮膚などと繰り返しこすれます。
表面にある染料や顔料が摩擦でこすり取られると、衣服自身の色が薄くなり、接触した物へ色が移ります。
ISO 105-X12:2016は、繊維製品の色が摩擦によって落ちたり、別の材料を汚染したりする抵抗性を評価する規格です。乾いた摩擦布と湿った摩擦布の両方で試験できます。
洗濯をしていなくても、同じ場所が長くこすられるだけで色が変化するのは、この摩擦による移染があるためです。
濡れた状態では摩擦による色移りが増えることがある
水分を含むと、染料や繊維表面の状態が変化し、摩擦で色材が動きやすくなる場合があります。
日本家政学会のブルージーンズの研究では、乾燥摩擦より湿潤摩擦の堅ろう度が低い傾向が見られ、濡れた状態でこすると色落ち・色移りが起こりやすいことが確認されています。
そのため、雨で濡れた濃色衣料が淡色のバッグや靴へ強く接触すると、乾いているときより色移りが目立つ場合があります。
デニムでは表面の摩耗が色の濃淡を作る
デニム、とくにインディゴで染めたジーンズでは、着用や洗濯によって縫い目、ひざ、ポケットなどの色が少しずつ薄くなります。
これは、摩擦を受けやすい部分で表面の色材や着色された繊維表面が摩耗し、下の明るい部分が見えやすくなることが関係します。
デニムでは、この退色を製品の風合いとして積極的に楽しむ場合があります。しかし、これは「色落ちが衣服一般に必要」という意味ではありません。通常の衣料では、意図しない退色や移染をできるだけ抑えるよう設計されます。
光による退色は、染料が布から離れなくても起こる
窓際や屋外で長く使った衣服は、洗っていなくても色が薄くなることがあります。
光のエネルギーを染料分子が受けると、酸素などが関与する光化学反応によって、色を作っている分子構造が変化することがあります。すると可視光の吸収特性が変わり、色が薄くなったり別の色合いへ変わったりします。
ISO 105-B02:2014は、自然昼光を代表する人工光源を用いて、繊維製品の色が光によってどの程度変化するかを評価する規格です。
光退色は、染料が水へ流れ出す色落ちとは違い、布に残った色材そのものが変質して起こります。
色によって光への強さが違う
染料は種類ごとに分子構造が異なるため、光エネルギーへの安定性も同じではありません。
同じ繊維へ染めても、赤系の染料と青系の染料で退色の速さが異なる場合があります。また、同じ色に見えても、使われている染料の組み合わせが違えば耐光性は変わります。
そのため、耐光堅ろう度は「濃い色ほど強い」「薄い色ほど弱い」と一律には決められません。
汗や薬品でも色材の状態が変化することがある
衣服は、汗、皮脂、洗剤、漂白剤、化粧品などさまざまな物質に触れます。
染料の中には、酸性・アルカリ性の変化や酸化・還元作用によって分子構造が変化するものがあります。漂白剤はまさに色を作る構造を化学的に変化させるため、対応していない色柄物へ使用すると退色の原因になります。
汗で濡れた衣服が長時間別の布へ密着すると、色材が移動しやすくなる場合もあります。
「染色堅ろう度」は原因ごとに別々に評価する
衣服の色を保つ力は、「染色堅ろう度」として評価されます。
重要なのは、堅ろう度が一種類ではないことです。洗濯への強さ、摩擦への強さ、光への強さ、汗への強さは、それぞれ別に評価されます。
洗濯には強くても湿った摩擦には弱い衣服や、摩擦には強くても長時間の光で退色しやすい染色もあります。
そのため、衣服の色持ちは単一の「色落ちしにくさ」ではなく、想定される使用環境ごとの抵抗性として考える必要があります。
色落ちを減らすには、固定と使用条件の両方が重要
製造側では、繊維に合う染料を選び、適切な温度やpHで染色し、未固着染料を十分に洗い落とし、必要に応じて後加工を行います。
使用側では、洗濯表示に従い、必要以上に高温・強い洗浄条件を使わず、濃色品を濡れたまま淡色品へ強くこすらないことが重要です。
光退色を抑えたい衣服では、長時間の強い直射光を避けることも役立ちます。
色落ちは「染料が悪い」だけで起こるのではなく、固定方法と使用環境の組み合わせで決まります。
まとめ
衣服の色が繊維から離れたり変質したりするのは、染料や顔料の固定方法と、洗濯・摩擦・光・薬品などの外部作用が組み合わさるためです。
洗濯では未固着染料の脱離と機械的な摩擦が起こり、着用中の摩擦では表面の色材が別の物へ移ることがあります。一方、光による退色では、染料が布へ残ったままでも、色を作る分子構造が変化します。
つまり衣服の色落ちは一つの現象ではありません。「色材が繊維から移動する仕組み」と「色材そのものが化学的に変化する仕組み」を分けて考えることで、洗濯、摩擦、日光などによる色の変化を理解しやすくなるのです。
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参考資料
- 日本家政学会「ブルージーンズの品質に及ぼす取り扱い方法の影響」
- 日本化学会誌「β-クロルエチルスルホンアミド基を有する反応性染料」
- ISO 105-C06:2010 Textiles — Tests for colour fastness — Colour fastness to domestic and commercial laundering
- ISO 105-X12:2016 Textiles — Tests for colour fastness — Colour fastness to rubbing
- ISO 105-B02:2014 Textiles — Tests for colour fastness — Colour fastness to artificial light
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