天然葡萄籽对丝棉的直接染色工艺研究

2018-03-11张振雄计红梅邱琳斐

江苏丝绸 2018年6期

关键词：葡萄籽pH值织物

张振雄，计红梅，邱琳斐

（苏州新民纺织有限公司江苏苏州215006）

1 前言

1.1 丝棉织物

丝棉主要由真丝和棉构成，其中真丝成分51%，棉成分49%。丝棉混纺织物同时具备了丝和棉的诸多优点，比如具有较好的吸湿散湿性和透气性，穿着舒适且拥有较高的保暖性，因此很多人才会青睐丝棉织物，也是目前为止使用率较高的一种家纺棉料[1]。

1.2 天然葡萄籽

葡萄籽就是葡萄在加工过程中产生的副产物，主要用于葡萄酒的制作，其产量也是挺多的。它在整个葡萄质量中占据了4%～6%，包含了丰富的多种氨基酸、维生素及矿物质、碳水化合物等。它的分子结构如下[2-4]：

图1 天然葡萄籽分子结构式

从有关研究报道看，葡萄籽不仅具有强抗氧化、高效捕捉亲水相自由基以及改善人体微循环、降低血脂、抗过敏和延缓衰老等功效。并且作为一种天然染料，拥有优异的生物兼容性和可降解性，把它用在丝棉纤维的染色改性工艺上，对身体既无毒害，又可以提升丝棉的保健性能[3-4]。

2 实验材料和方法

2.1 实验材料、仪器和测试方法

表1 实验药剂用品

2.2 实验仪器

2.3 染色工艺

将1g丝绵织物放进浴比为1:80的染浴中，然后用柠檬酸调节pH值，当温度升到60℃后再继续升温直至90℃，之后保温30分钟，在开始降温到60℃，最后取出来用冷热水洗3次并晾干。

2.4 K/S值、L值、a值、b值测定

将丝绵织物不透光的折叠为4层，然后放在测色配色仪上分别测定K/S值、L值、a值、b值三次，最后取平均值。

3 结果与讨论

在天然葡萄籽对丝棉的直接染色实验中，主要探讨了染色PH值、Nacl用量、染色温度、染色时间和葡萄籽用量等工艺参素对染色效果的影响，从而获得天然葡萄籽染料对丝棉直接染色的最佳工艺。

3.1 PH值对染色效果的影响

为了讨论PH值对丝棉直接染色效果的影响，固定其它实验参数：Nacl用量为6g/L，染色时间60min，染色温度90℃，浴比为1:30，葡萄籽用量为（o.w.f）5%，而PH值的变化从5到9不等，进行相关的染色实验，染色结束后测试织物的K/S值、L、a、b值，实验结果如表3和图2所示。

表3 PH值变化对染色效果的影响

图2 PH值变化对染色效果的影响

由图2可以看出：随着染液PH值的不断增加，染色后织物的K/S值呈现出先上升后下降的趋势。在PH值为6的时候，染色后织物的K/S值达到最大，这主要是由于天然染料葡萄籽中含有一种主要成分原花青素，而原花青素中又含有酚羟基，在水溶液中呈现出弱酸性，因此丝棉的最佳染色pH值选为6。

3.2 Nacl用量对染色效果的影响

表4 Nacl用量变化对染色效果的影响

图3 Nacl用量变化对染色效果的影响

为了讨论Nacl用量变化对丝棉直接染色效果的影响，固定其它实验参数：染色pH值为6，染色时间60min，染色温度90℃，浴比为1:30，葡萄籽用量为（o.w.f）5%，Nacl用量从3g/L变化到7g/L，进行相关染色实验，染色结束后测试织物的K/S值、L、a、b值，实验结果如表4和图3所示。

从图3得知：随着Nacl用量的不断增加，丝棉织物染色后的K/S值基本呈现出不断上升的趋势，这主要是由于中性电解质Nacl的加入，钠离子浓度增加，织物在弱酸性条件下呈电中性或带负电荷，染料主要以氢键和范德华力上染织物，电解质起促染作用，但当Nacl用量大于5g/L时，染色织物的K/S值开始下降，并在5g/L的时候达到最大值。因此天然葡萄籽对丝棉直接染色的最佳Nacl用量为5g/L。

3.3 染色温度对染色效果的影响

为了测试染色温度变化对丝棉直接染色效果的影响，固定其它实验参数：染色pH值为6，染色时间60min，染色温度90℃，浴比为1:30，葡萄籽用量为（o.w.f）5%，Nacl用量5g/L，在70℃到95℃区间改变染色温度，进行相关染色实验，染色结束后测试织物的K/S值、L、a、b值，实验结果如表5和图4所示。

表5 染色温度变化对染色效果的影响

图4 染色温度变化对染色效果的影响

由图4可明显的看出：随着染色温度持续不断的上升，染色后织物的K/S值逐渐增大，中间虽有一段下降的趋势但未有多大的影响，总体上染色后织物的K/S值还是呈现出上升的趋势，这就说明了染色温度的增加是有利于葡萄籽对丝棉织物的染色。由于葡萄籽中的主要成分原花青素有着较大的分子结构，而丝棉表面的结构又相对紧密，很难在低温的状态下渗透。反之则当染色温度升高时，原花青素的分子热运动加剧，易于扩散到丝棉的内部中去。由此可见，温度高更易于葡萄籽上染，所以葡萄籽上染的最佳温度是95℃。