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    茶樹染料在絲綢染整的運用

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    茶樹染料在絲綢染整的運用

    本文作者:陳文麗1蔣海華1,2汪媛1紀俊玲1作者單位:1常州大學石油化工學院2張家港金陵紡織有限公司

    染料制備

    茶樹果殼洗凈,晾干,機械粉碎;以酒精為溶劑,固液比1∶50,80℃恒溫提取,重復提取三次;過濾,濃縮,干燥,即得深棕色茶樹果殼植物染料粉末。

    試驗方法

    1直接染色

    處方

    茶樹果殼染料/%(omf)5

    浴比1∶100

    pH值3~4

    溫度/℃90

    時間/min60

    2媒染染色

    預媒染媒染劑x%,溫度60℃,時間30min,浴比1∶100;再按1.3.1節工藝染色。同浴媒染媒染劑x%,茶樹果殼植物染料5%(omf),溫度90℃,時間60min,pH值3~4,浴比1∶100。后媒染先按1.3.1節工藝染色;媒染劑x%,溫度60℃,時間30min,浴比1∶100。

    測試方法

    1茶樹果殼植物染料上染率

    在最大吸收波長360nm下,采用722N型可見分光光度計測試染液的吸光度,按式(1)計算吸盡率E:(略)。

    2K/S值和顏色特征值

    在SF600型電腦測色配色儀上,采用D65光源,10°視場,試樣折疊4層,測定染色織物的顏色特征值L*、a*、b*和K/S值。其中:L*值減小,說明織物顏色加深;a*負值越大,色光越偏綠光;b*值為正偏黃光,為負偏藍光。

    3色牢度

    耐摩擦色牢度按GB/T3920—2008《紡織品色牢度試驗耐摩擦色牢度》測定;耐皂洗色牢度按GB/T3921—2008《紡織品色牢度試驗耐皂洗色牢度》測定;耐光色牢度按GB/T8426—1998《紡織品色牢度試驗耐光色牢度》測定。

    結果與討論

    1茶樹果殼植物染料直接染色工藝優化

    1)pH值

    改變染色pH值(2、3、4、5、6、7),按1.3.1節工藝采用茶樹果殼植物染料對真絲染色,pH值對茶樹果殼植物染料在真絲上染色性能的影響見圖1。由圖1可知,pH值對茶樹果殼植物染料在真絲上的吸附影響較大。pH值在2~4時,上染率較高。真絲外層的絲膠在pH值<2.5或pH值>9時溶解率較高;真絲的等電點在3.9~4.4,此時絲膠的溶解度最低[9]。絲膠溶解度過高,會導致真絲手感粗糙發硬,色牢度也會相應下降[10],而且過高的pH值對設備的腐蝕嚴重,所以染色pH值最好控制在2.5~4.4。由圖1可知,pH值在2~3時上染率相近且最高,pH值在3~4時上染率稍有降低。為了得到較深的色澤和良好的牢度,pH值以選取3為宜;如果想要保持最好的織物牢度,也可以將pH值控制在4。

    2)染色溫度

    改變染色溫度(40、50、60、70、80、90℃),按1.3.1節工藝采用茶樹果殼植物染料對真絲染色,研究溫度對植物染料在真絲上染色性能的影響(見圖2)。由圖2可知,隨著溫度的升高,茶樹果殼植物染料的上染率逐步上升,在80~90℃上升速度最快,之后趨于平緩。高溫可以得到較高的上染率和較深的色澤,但是過高的溫度會加快絲膠的溶解,影響織物的手感和牢度。蠶絲的質量損失會隨著溫度的升高而上升,當溫度達到95℃以上時,絲膠迅速溶解。若溫度達到100℃以上,除了因沸騰使織物相互摩擦而造成擦傷和起毛外,還會引起絲素的泛黃和損傷。為了得到較深的色澤和良好的光澤與牢度,染浴溫度宜設定為90℃。

    3)染色時間

    改變染色時間(30、40、50、60、70、80min),按1.3.1節工藝對真絲染色,研究染色時間對茶樹果殼植物染料在真絲上染色性能的影響,結果見圖3。由圖3可知,茶樹果殼植物染料的吸附速率較快,在50min處達到最高,之后緩慢降低。這可能是由于其色素分子較小,容易在真絲纖維內擴散。染色時間超過50min之后,隨著時間的增加,上染率緩慢降低,可能是由于當色素的吸附達到飽和之后,進一步延長染色時間會使色素從纖維上解離下來。因此,最佳染色時間設定在50min,生產中可根據染料用量不同適當微調。

    4)茶樹果殼植物染料用量范圍的優選

    分別選取1%、3%、5%、7%、9%、11%、13%、15%、17%、19%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%的染料濃度,按1.3.1節進行試驗。隨著茶樹果殼植物染料濃度的增加,其上染率和K/S值的變化見圖4。由圖4可知,隨著茶樹果殼植物染料用量的增加,上染率初始緩慢下降,至用量超過15%之后,上染率急劇下降,并一直保持下降的趨勢;K/S值則隨染料用量增加,初始急劇增大,至用量增加到15%左右時,出現拐點,增幅變緩,雖然色深依舊在增加,但增幅相當小,而且此時的上染率開始不斷地減小,染料浪費嚴重,所以,茶樹果殼植物染料的建議用量為1%~15%。

    2茶樹果殼植物染料媒染染色

    1)媒染方法的篩選

    分別采用預媒染、同浴媒染和后媒染三種染色工藝,以FeSO4、CuSO4和KAl(SO4)2為媒染劑,按1.3.2節工藝(媒染劑用量為對織物重10%)對真絲進行染色,結果發現后媒染法得色最深,預媒染稍淺,二者得色深度相比于同等條件下的直接染色均有所提高。同浴媒染時,金屬離子與染料發生了絡合,生成絮狀沉淀,Cu2+、Al3+為紅棕色沉淀,Fe2+為棕灰色沉淀,因此,同浴媒染法不適用。

    2)茶樹果殼植物染料媒染劑的篩選

    選取硫酸亞鐵、硫酸銅、硫酸鋁鉀和檸檬酸[11]等四種媒染劑,媒染劑用量為對織物重10%,染色真絲的各項色牢度如表1所示。由表1可知,相對于直接染色,用KAl(SO4)2和檸檬酸為媒染劑,染后色深提高不大,甚至出現變淺現象,不適合作為茶樹果殼植物染料染色用媒染劑。以FeSO4作媒染劑可染得深棕灰色,以CuSO4作媒染劑可染得黃棕色,色深均大幅度提高,各項色牢度提升0.5~1級,且后媒染牢度比預媒染好。綜上所述,選擇FeSO4與CuSO4為媒染劑。

    3)媒染劑用量及媒染方法的優選

    分別采用不同用量的FeSO4與CuSO4對真絲進行媒染染色,結果如圖5所示。由圖5而知,以FeSO4為媒染劑的色深比CuSO4高,且后媒染法略高于預媒染法,兩種媒染劑用量均在4%時達到一個最佳值。

    4)FeSO4與CuSO4后媒染真絲的顏色特征值

    采用上述最佳工藝,以FeSO4與CuSO4為媒染劑后媒染真絲,與直接染色作比較,結果見表2。由表2可知,媒染后,兩個媒染樣品的L*值均大幅減小,說明織物顏色急劇加深[13],其中FeSO4媒染樣品更深;a*負值越大色光越偏綠光,說明FeSO4媒染樣品偏綠光,而CuSO4媒染樣品略微偏綠光;b*值為正偏黃光,為負偏藍光,FeSO4媒染樣品明顯偏黃光,CuSO4媒染樣品略微偏藍光。茶樹果殼植物染料直接染色得紅棕色。與直接染色相比,FeSO4媒染樣品色光改變較大,為深棕灰色;CuSO4媒染樣品略微偏藍光,為黃棕色,色光改變不大,但色深提高很多。

    結論

    (1)茶樹果殼植物染料最佳直接染色條件為:pH值3,溫度90℃,時間50min,浴比1∶100。(2)媒染劑FeSO4與CuSO4可以大幅提高織物的色深,兩者最佳用量均為4%;選用后媒染的方式,Fe-SO4可染得深棕灰色,CuSO4可染得黃棕色。

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