摘要:織物分別采用自制陽離子固色劑和交聯劑預處理,用提取的桑葚色素進行媒染染色,優化了工藝條件。固色劑預處理工藝條件為:固色劑16 g/L,焙烘溫度85℃,焙烘時間5 min;交聯劑預處理工藝條件為:交聯劑30 g/L,焙烘溫度80℃,焙烘時間2 min。經過兩種工藝預處理后,均在中性條件下染色。固色劑和交聯劑的使用可以明顯改善織物的表面色深,皂洗牢度和摩擦牢度也達到服用要求。
關鍵詞:染色;天然染料;桑葚;棉織物
桑葚具有與黑米相同的花色素甙,即矢車菊花色素-3-O-葡萄糖甙[1],其紅色素在pH值3. 5~13. 0,顏色由鮮紅變為藍黑,是一種廣泛存在于植物中的天然色素。桑葚中含有大量的天然紅色素,這些紅色素分子中含有許多醇羥基,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、抗腫瘤等多種藥理活性[2],已被用于食品工業中,但將其用于織物染色的研究還不多。桑葚色素的結構如下[3]:
用桑葚色素染棉纖維不僅符合生態紡織品的要求,而且能夠賦予棉織物抗菌性、抗紅外線等保健功能。但目前桑葚色素在紡織上的應用研究還僅限于真絲織物,桑葚色素對棉纖維的染色存在上染率低、色牢度差等問題,且傳統媒染工藝存在重金屬污染。為此,采用自制陽離子固色劑或具有反應基團的交聯劑對棉織物進行處理,探討了固色劑或交聯劑在桑葚色素對棉纖維染色中的應用性能。
1 試驗部分
1.1 材料、試劑和儀器
材料 純棉斜紋漂白布
試劑 桑葚干(市售),氫氧化鈉(分析純),固色劑(自制),交聯劑(自制)。
儀器 HH-S4型電熱恒溫水浴鍋, LA-205型織物熱定形機,MU505T型軋車,Y571B型摩擦儀, SW-12A型耐洗色牢度試驗機,思維士電腦測色儀
1.2 試驗方法
1. 2. 1 桑葚色素的提取
稱取12. 5 g桑葚,研碎,投入250 mL 15 g/L的NaOH溶液中,加熱至90℃,保溫45min,靜置,冷卻,過濾,定容至250mL待用。設此染液質量濃度為xg/L。
1. 2. 2 染色
(1)直接染色法
染色(染液濃度0. 8x,染浴pH值9, 80℃, 40min,浴比1∶30)→皂洗(皂洗劑5 g/L,溫度40℃,時間5 min,浴比1∶50)→水洗
(2)固色劑預處理染色法
浸軋固色液(10 g/L,二浸二軋,帶液率70% )→預烘(60℃, 1 min)→焙烘(100℃, 3min)→染色(染液濃度0. 8x,染浴pH值9, 80℃, 40 min,浴比1∶30)→水洗→皂洗(皂洗劑5 g/L,溫度40℃,時間5 min,浴比1∶50)→水洗
(3)固色劑后處理染色法
染色(染液濃度0. 8x,染浴pH值9, 80℃, 40min,浴比1∶30)→浸軋固色液(10 g/L,二浸二軋,帶液率70% )→預烘(60℃, 1 min)→焙烘(100℃, 3 min)→水洗→皂洗(皂洗劑5 g/L,溫度40℃,時間5 min,浴比1∶50)→水洗 (4)交聯劑預處理染色法
浸軋交聯劑(8 g/L,二浸二軋,帶液率70% )→預烘(60℃, 1 min)→焙烘→染色(染液濃度0. 8x,80℃, 2min)→水洗→皂洗(皂洗劑5 g/L,溫度40℃,時間5 min,浴比1∶50)→水洗
1.3 測試
(1)顏色特征值和表觀色深值
在思維士電腦測色儀上測定L、a、b、C、H和K/S值。采用D65光源,將標準白度板放在觀察孔上,通過校正程序進行校正。將待測色樣折成4層(織物表面紋路方向盡可能一致,保持織物平整),測量一塊織物的3個不同地方,取平均值。按式(1)計算ΔE:
式中:L0、a0和b0分別為白織物的顏色特征值。
(2)耐洗色牢度
參照GB/T 3921—2008《紡織品色牢度試驗耐皂洗色牢度》方法測定。
(3)耐摩擦色牢度
按照GB/T 3920—1997《紡織品色牢度試驗耐摩擦色牢度》方法測定。
(3)斷裂強力和斷裂伸長
按照GB/T 3923. 1—1997《紡織品織物拉伸性能第1部分:斷裂強力和斷裂伸長率的測定》方法測定。
2 結果及討論
2.1 固色工藝對染色效果的影響
按1. 2. 2(1)節固色劑預處理染色法和1. 2. 2(2)節固色劑后處理染色法對織物進行染色,比較不同染色方法對染色效果的影響,結果見表1。
由表1可以看出,先用固色劑處理再染色,織物的K/S值、ΔE等指標都略好于染色后再用固色劑處理的工藝,且皂洗前后色差也小,因此選擇固色劑預處理染色法。
2.2 固色劑預處理染色法中固色工藝條件的優化
以1. 2. 2(1)固色劑預處理染色法,對固色劑質量濃度、焙烘溫度、焙烘時間進行正交試驗分析,其K/S值、色差ΔE和彩度C值測試結果見表2。
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