摘要:织物分别采用自制阳离子固色剂和交联剂预处理,用提取的桑葚色素进行媒染染色,优化了工艺条件。固色剂预处理工艺条件为:固色剂16 g/L,焙烘温度85℃,焙烘时间5 min;交联剂预处理工艺条件为:交联剂30 g/L,焙烘温度80℃,焙烘时间2 min。经过两种工艺预处理后,均在中性条件下染色。固色剂和交联剂的使用可以明显改善织物的表面色深,皂洗牢度和摩擦牢度也达到服用要求。
关键词:染色;天然染料;桑葚;棉织物
桑葚具有与黑米相同的花色素甙,即矢车菊花色素-3-O-葡萄糖甙[1],其红色素在pH值3. 5~13. 0,颜色由鲜红变为蓝黑,是一种广泛存在于植物中的天然色素。桑葚中含有大量的天然红色素,这些红色素分子中含有许多醇羟基,易溶于水、乙醇、甲醇,不溶于丙酮、石油醚,是水溶性色素,具有抗氧化、抗肿瘤等多种药理活性[2],已被用于食品工业中,但将其用于织物染色的研究还不多。桑葚色素的结构如下[3]:
用桑葚色素染棉纤维不仅符合生态纺织品的要求,而且能够赋予棉织物抗菌性、抗红外线等保健功能。但目前桑葚色素在纺织上的应用研究还仅限于真丝织物,桑葚色素对棉纤维的染色存在上染率低、色牢度差等问题,且传统媒染工艺存在重金属污染。为此,采用自制阳离子固色剂或具有反应基团的交联剂对棉织物进行处理,探讨了固色剂或交联剂在桑葚色素对棉纤维染色中的应用性能。
1 试验部分
1.1 材料、试剂和仪器
材料 纯棉斜纹漂白布
试剂 桑葚干(市售),氢氧化钠(分析纯),固色剂(自制),交联剂(自制)。
仪器 HH-S4型电热恒温水浴锅, LA-205型织物热定形机,MU505T型轧车,Y571B型摩擦仪, SW-12A型耐洗色牢度试验机,思维士电脑测色仪
1.2 试验方法
1. 2. 1 桑葚色素的提取
称取12. 5 g桑葚,研碎,投入250 mL 15 g/L的NaOH溶液中,加热至90℃,保温45min,静置,冷却,过滤,定容至250mL待用。设此染液质量浓度为xg/L。
1. 2. 2 染色
(1)直接染色法
染色(染液浓度0. 8x,染浴pH值9, 80℃, 40min,浴比1∶30)→皂洗(皂洗剂5 g/L,温度40℃,时间5 min,浴比1∶50)→水洗
(2)固色剂预处理染色法
浸轧固色液(10 g/L,二浸二轧,带液率70% )→预烘(60℃, 1 min)→焙烘(100℃, 3min)→染色(染液浓度0. 8x,染浴pH值9, 80℃, 40 min,浴比1∶30)→水洗→皂洗(皂洗剂5 g/L,温度40℃,时间5 min,浴比1∶50)→水洗
(3)固色剂后处理染色法
染色(染液浓度0. 8x,染浴pH值9, 80℃, 40min,浴比1∶30)→浸轧固色液(10 g/L,二浸二轧,带液率70% )→预烘(60℃, 1 min)→焙烘(100℃, 3 min)→水洗→皂洗(皂洗剂5 g/L,温度40℃,时间5 min,浴比1∶50)→水洗 (4)交联剂预处理染色法
浸轧交联剂(8 g/L,二浸二轧,带液率70% )→预烘(60℃, 1 min)→焙烘→染色(染液浓度0. 8x,80℃, 2min)→水洗→皂洗(皂洗剂5 g/L,温度40℃,时间5 min,浴比1∶50)→水洗
1.3 测试
(1)颜色特征值和表观色深值
在思维士电脑测色仪上测定L、a、b、C、H和K/S值。采用D65光源,将标准白度板放在观察孔上,通过校正程序进行校正。将待测色样折成4层(织物表面纹路方向尽可能一致,保持织物平整),测量一块织物的3个不同地方,取平均值。按式(1)计算ΔE:
式中:L0、a0和b0分别为白织物的颜色特征值。
(2)耐洗色牢度
参照GB/T 3921—2008《纺织品色牢度试验耐皂洗色牢度》方法测定。
(3)耐摩擦色牢度
按照GB/T 3920—1997《纺织品色牢度试验耐摩擦色牢度》方法测定。
(3)断裂强力和断裂伸长
按照GB/T 3923. 1—1997《纺织品织物拉伸性能第1部分:断裂强力和断裂伸长率的测定》方法测定。
2 结果及讨论
2.1 固色工艺对染色效果的影响
按1. 2. 2(1)节固色剂预处理染色法和1. 2. 2(2)节固色剂后处理染色法对织物进行染色,比较不同染色方法对染色效果的影响,结果见表1。
由表1可以看出,先用固色剂处理再染色,织物的K/S值、ΔE等指标都略好于染色后再用固色剂处理的工艺,且皂洗前后色差也小,因此选择固色剂预处理染色法。
2.2 固色剂预处理染色法中固色工艺条件的优化
以1. 2. 2(1)固色剂预处理染色法,对固色剂质量浓度、焙烘温度、焙烘时间进行正交试验分析,其K/S值、色差ΔE和彩度C值测试结果见表2。
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