由表2可以看出,影響固色效果的因素排序為:焙烘溫度>固色劑質量濃度>焙烘時間。焙烘溫度為85℃時,織物K/S值、ΔE和C等3項指標都是最大的。這是因為,溫度過低固色劑與織物反應不完全,溫度過高固色劑結構可能遭到破壞,從而影響固色劑處理效果。綜合考慮各因素,優化固色工藝為:焙烘溫度85℃,焙烘時間5 min,固色劑質量濃度10 g/L。
由于固色劑質量濃度是影響固色效果的第二大因素,且隨著固色劑質量濃度的增加,固色效果提高,為進一步了解固色劑質量濃度超過10 g/L后,固色效果是否繼續提高,對固色劑質量濃度做單因素試驗,試驗選擇焙烘溫度為85℃,焙烘時間為5min,結果見表3。
由表3可以看出,隨固色劑質量濃度增加,織物K/S值增大,亮度降低,彩度提高,色相角略有增大;當固色劑質量濃度為16 g/L時,K/S值達到峰值。因此,確定固色劑質量濃度為16 g/L。
考慮到經過固色劑預處理后,織物表面可能會帶正電荷,而桑葚色素在堿性條件下帶負電荷,提高pH值可能有利于色素與纖維的結合。因此,對預處理后染浴的pH值進行單因素試驗,結果見表4。
由表4可以看出,隨pH值的增大,K/S值和Δ降低,亮度增加,紅光減少,黃光減少,彩度降低。p值到達11時,降幅趨于平緩。說明酸性條件有利于色素上染棉纖維,具體原因有待進一步研究。但由于酸性條件下對棉纖維有一定的損傷,因此,選擇固色劑預處理后的最佳染色pH值為7。
綜上,固色劑處理的優化工藝條件為:焙烘溫度85℃,焙烘時間5 min,固色劑質量濃度為16 g/L,預處理后在中性條件下染色。
2.3 交聯劑預處理染色法中交聯劑處理工藝的優化
2. 3. 1 焙烘時間對交聯劑預處理染色效果的影響
設定焙烘溫度85℃,交聯劑8 g/L,改變焙烘時間(1、2、3、4、5 min),按1. 2. 2(3)節工藝進行單因素試驗,研究焙烘時間對交聯劑預處理染色效果的影響,結果見表5。
從表5可以看出,各項指標在焙烘時間為2min時達到最好,時間延長后各項指標反而有所下降。這可能是因為時間過短,交聯劑還未與織物反應完全;而時間過長,交聯劑結構遭到破壞。因此,確定交聯劑軋烘法最佳焙烘時間為2 min。
2. 3. 2 焙烘溫度對交聯劑預處理染色效果的影響設定焙烘時間2 min,交聯劑8 g/L,改變焙烘溫度(60、70、80、90、100℃),按1. 2. 2(3)節工藝進行單因素試驗,研究焙烘溫度對交聯劑預處理染色效果的影響,結果見圖1和圖2。
由圖1和圖2可以看出,K/S值和ΔE隨溫度的變化規律基本相同,都是隨溫度上升而增大。到達70℃時,進入一個平緩區;達到80℃后,溫度再升高,K/S值和ΔE反而下降;達到90℃時又開始增大。由于在100℃時的K/S值和ΔE值與80℃時相差不多,故確定焙烘溫度為80℃。
2. 3. 3 預處理后染浴pH值對染色效果的影響
設定焙烘溫度85℃,焙烘時間2 min,交聯劑8 g/L,按1. 2. 2(3)節工藝處理,研究預處理后染浴pH值對染色效果的影響,結果如表6。
由表6可以看出,交聯劑處理后,染浴pH值對染色效果的影響較大,隨pH值增大,K/S值、a、b、C、ΔE等變小,在pH值為13的條件下,染色的得色水平已降低至直接染色的得色水平(直接染色K/S值1. 868)。如前所述,這說明酸性條件下有利于色素上染棉纖維,但是,由于酸性條件下染色對纖維素纖維有一定的損傷,因此,最終選擇交聯劑處理后染色pH值為7,即在中性條件下染色。
2. 3. 4 交聯劑質量濃度對染色效果的影響
設定焙烘溫度85℃,焙烘時間2 min,改變交聯劑質量濃度(5、10、15、20、25、30 g/L),按1. 2. 2(3)節工藝進行單因素試驗,研究交聯劑濃度對交聯劑預處理染色效果的影響,結果見圖3和圖4。
由圖3和圖4可以看出,K/S值和ΔE都是隨交聯劑質量濃度增加而增大,最后有趨于平緩的趨勢。這是因為交聯劑質量濃度越大,與棉纖維上的反應基團反應得越充分,從而越有利于色素上染棉纖維。考慮到交聯劑用量過多會使棉織物的強力下降,因此,選擇交聯劑質量濃度為30 g/L。
綜上所述,交聯劑處理的優化工藝為:焙烘溫度80℃,焙烘時間2 min,交聯劑質量濃度30 g/L,交聯劑預處理后在中性條件下染色。
2.4 不同染色織物的染色性能
按2. 2節和2. 3節得到的優化工藝條件對織物進行處理后染色,并與直接染色法染色結果進行比較,研究染色方法對棉織物表觀深度和色牢度的影響,結果如表7。
由表7可以看出,直接染色織物的表觀深度較低,與白布相接近,因此干摩和濕摩的級數較高。固色劑、交聯劑可以顯著提高織物的表觀深度,經固色劑和交聯劑處理后的織物,干摩擦牢度都較高,而交聯劑軋烘法染色織物的濕摩擦牢度較低。從皂洗牢度看,沾色級數都很高,這是因為天然染料本身對纖維直接性就低,且染色織物經過染色后的皂洗,浮色已基本去除。直接染色織物的變色級數較低,固色劑和交聯劑處理的織物染色后變色級數都較高。總之,固色、交聯處理后的皂洗牢度得到了有效的提高。
2.5 斷裂強力和斷裂伸長
按照GB/T 3923. 1—1997測定直接染色、固色劑處理和交聯劑處理染色織物的強力和斷裂伸長,并與白布做比較,結果如表8所示。
表8中,直接染色織物經向斷裂強力略有下降,緯向斷裂強力增大;固色劑處理的染色織物經向斷裂強力降低了13. 2%,緯向斷裂強力有一定提高;交聯劑處理染色織物經向斷裂強力降低了20. 1%,緯向斷裂強力增大。各種染色方法的經向伸長率都有較大幅度的提高,緯向伸長率則基本上維持在一個水平上,僅有較小幅度的波動。
3·結論
(1)用固色劑和交聯劑對棉織物進行預處理,可以在對織物強力影響較小的情況下,有效提高桑葚色素的上染性能和牢度,其中固色劑處理的濕摩牢度及強度指標比交聯劑處理的織物要好一些。
(2)固色劑處理的優化工藝為:焙烘溫度85℃,焙烘時間5 min,固色劑16 g/L,預處理后在中性條件下染色。
(3)交聯劑處理的優化工藝為:焙烘溫度80℃,焙烘時間2 min,交聯劑30 g/L,交聯劑預處理后在中性條件下染色。
參考文獻:
[1]鄭永霞,董波,張成文,等.桑葚花色素甙的提純和分析[J].湖北農業科學, 2009, 48(12): 3120-3123.
[2]朱毛毛,吳向陽,仰榴青,等.桑葚紅色素的提取工藝研究[J].食品研究與開發, 2009, 30(4): 104-106.
[3]徒曉茜.蠶桑副產品中色素提取及其用于真絲織物的染色研究[D].蘇州:蘇州大學紡織化學與染整工程, 2007: 8-9.
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