丁香色素对真丝织物印花工艺的探讨

2019-04-20张茜茜曹红梅吴燕萍朱亚伟

染整技术 2019年2期

张茜茜，曹红梅，，吴燕萍，朱亚伟

（1.常州纺织服装职业技术学院，江苏常州 213164；2.苏州大学纺织与服装工程学院，江苏苏州 215021）

随着物质生活的不断丰富，人们对纺织品的要求已不只限于美观舒适，更注重个性化、环保、保健等功能。天然染料印染产品因庄重典雅的风格、和谐自然的色泽、良好的亲肤性、环保及保健功能，越来越受到人们的青睐[1-2］。丁香为木犀科，属灌木或小乔木，一般所称的丁香是由未开放的花蕾芽经干燥制得，状似圆头钉子，香味浓烈、口感苦；主产于坦桑尼亚的桑哈巴尔岛以及马来西亚、印尼等地，中国海南及雷州半岛也有少量出产[3]。丁香是一种天然中药材，能促使胃液分泌，增强胃肠蠕动，具有抗菌、抗病毒、耐缺氧、抗氧化和抗衰老的作用，可增强机体的免疫功能[4]，具有一定的保健功效。除药物功能外，丁香色素也是很好的天然黑色染料。

真丝绸作为一种蛋白质类的高档天然纤维面料，其优异的性能和独特的魄力堪称纤维皇后。真丝绸与天然染料的结合属于“优优联合”，对于两者的高端化应用均有驱动作用。

天然染料的印花技术目前还存在一些制约，如不采用媒染剂，印花色泽浅、色牢度较差；采用媒染剂对织物全部媒染后再印花，会影响白地部分的白度[5-6］。本实验针对这个问题，采用多羧酸对真丝织物预处理后再印花，以期能够提高印花性能，又不影响白地的白度。

1 实验

1.1 材料

真丝漂白织物（市购），丁香（市购中药饮片），七水合硫酸亚铁、海藻酸钠、柠檬酸、单宁、酒石酸（均为分析纯），去离子水（自制）。

1.2 仪器

HH-6 数显恒温水浴锅（金坛市金南仪器制造厂），DHE-76405 汽蒸机（瑞士MATHIS 公司），DTC SF-600 电脑测色配色仪（美国Datacolor 公司），611-Ⅱ型日晒气候试验仪（温州大荣纺织标准仪器厂），JW5014 型耐摩擦色牢度试验仪（上海微型电机厂），DHG-9146A 型电热恒温鼓风干燥箱（上海精宏实验设备有限公司），JA2003N型电子天平（上海精密科学仪器仪表有限公司），灰色样卡（上海市纺织工业技术监督所）。

1.3 丁香色素的提取

取干燥丁香与去离子水以质量比1∶10 加热浸渍提取，提取时每隔5 min搅拌一次，煮沸1.5 h后冷却，用300 目筛过滤网过滤后，再按固液质量比1∶4 浓缩定容备用。

1.4 真丝预处理

浸轧法：用5～20 g/L 的多羧酸溶液浸轧真丝织物，二浸二轧，轧余率75%，浸轧后自然风干备用。

1.5 印花工艺

工艺流程：印花色浆调制→刮印→烘干（70 ℃，10 min）→汽蒸（饱和蒸汽100～115 ℃，10～40 min）→冷流水冲洗→皂洗（皂粉3 g/L，95 ℃，2～3 min）→热水洗→烘干。

1#无媒染剂印花色浆配方：海藻酸钠原糊用量50%，菱角壳提取液用量30%，去离子水20%。

2#含有媒染剂印花色浆配方：海藻酸钠原糊用量50%，菱角壳提取液用量30%，10 g/L 硫酸亚铁用量20%。

1.6 测试

1.6.1 印花织物表观色深值、色光

采用电脑测色配色仪测定印花织物的K/S值、a*、b*值及CIE白度值，测定光源为D65光源,10°视角，测4次，取平均值。

1.6.2 色牢度

耐日晒色牢度按照GB/T 8427—2008《纺织品色牢度试验耐人造光色牢度：氙弧》测定。耐摩擦色牢度参照GB/T 3920—2008《纺织品色牢度试验耐摩擦色牢度》测定。耐皂洗色牢度参照GB/T 3921—2008《纺织品色牢度试验耐皂洗色牢度》测定，测定条件为：肥皂5 g/L、温度40 ℃、时间30 min、无钢珠。按照GB/T 250—2008《纺织品色牢度试验评定变色用灰色样卡》评级。

2 结果与讨论

2.1 丁香色素对真丝直接印花

用丁香色素对真丝织物进行直接印花，印花色浆采用1#无媒染剂及2#含媒染剂两个配方，印花后汽蒸条件为饱和蒸汽110 ℃、25 min。测试印花织物的颜色特征及各项色牢度，如表1所示。

表1 丁香色素对真丝织物的印花实验

由表1可知，真丝印花时，采用1#印花配方直接印花，真丝织物的K/S值较小，表面得色量小，各项色牢度偏小；采用2#印花配方在印花色浆中加入媒染剂，印花织物的色光变化不大，K/S值比不加媒染剂略有提高，耐摩擦色牢度和耐日晒色牢度提高0.5级左右，说明印花浆中加入硫酸亚铁媒染剂后，媒染剂作为介质加强了染料与纤维的固着作用。但媒染剂直接加在印花糊中，制糊过程中，部分媒染剂会和染料发生配位反应，媒染剂的媒介作用不是太明显，总体印花性能不佳，故需探索能提高印花上染率及牢度的技术措施。

2.2 多羧酸预处理真丝后印花

2.2.1 预处理对真丝白度的影响

用质量浓度为10 g/L、不同种类的多羧酸对真丝进行常温浸轧预处理后，测试真丝的白度，结果如表2所示。

由表2可知，经过几种多羧酸预处理后，真丝白度与原白度有变化。柠檬酸预处理后，真丝白度变化不明显；单宁酸预处理后，真丝白度下降，因为处理过程中，单宁酸被氧化而带有颜色，进而影响了白度；经酒石酸、衣康酸预处理后的真丝白度提高，因为酒石酸具有还原性，衣康酸为不饱和脂肪酸，也有一定的还原性，对真丝有漂白作用。

表2 多羧酸预处理后真丝的白度

2.2.2 预处理对真丝印花性能的影响

真丝经过10 g/L 多羧酸预处理后，采用2#含媒染剂浆对其印花，汽蒸温度100 ℃、汽蒸时间20 min，测试印花织物的颜色特征及各项色牢度，结果如表3所示。

表3 多羧酸预处理后真丝的印花效果

由表3可知，采用四种多羧酸对真丝织物进行预处理后印花，印花真丝的表面得色量K/S值均有不同程度的增加；各项色牢度也比直接印花提高，均达3级以上。因为真丝经多羧酸预处理后，在印花汽蒸过程中，多羧酸上的羧基接枝到真丝上，参与了媒染剂、纤维与丁香色素上极性基团的配位反应，增强了染料与纤维的结合[7-8］。从a*、b*值来看，多羧酸种类不同，印花织物的色泽也有差异。

参照表2及表3，在色牢度均满足服用的情况下，单宁酸预处理后，印花真丝的表面得色量K/S值最大，但是白度稍欠缺；酒石酸预处理后，白度最好，但是K/S值稍欠缺；衣康酸预处理后，印花真丝的白地白度和印花得色量均较好。综合考虑，选择衣康酸作为预处理剂。

2.3 衣康酸改性印花工艺优化

衣康酸对真丝织物预处理后，在后续印花汽蒸过程中才会与纤维结合，并参与到媒染剂、染料及纤维的配位反应中。因此，考察衣康酸的质量浓度、汽蒸温度、汽蒸时间对印花真丝表面得色量K/S值的影响，设计正交实验如表4所示。

表4 衣康酸改性印花正交实验表

由表4可知，衣康酸质量浓度、汽蒸温度、汽蒸时间三个因素中，对印花真丝表面K/S值影响最大的是衣康酸质量浓度，汽蒸温度、汽蒸时间的影响较小。随着预处理衣康酸质量浓度的增大，K/S值增大；超过15 g/L 后，增大不明显。随着汽蒸温度的升高、汽蒸时间的延长，印花真丝K/S值增大，但总体增幅较小。综合考虑印花真丝的表面得色量，兼顾能源消耗和效率，设定优化工艺为衣康酸质量浓度15 g/L、汽蒸温度105 ℃、汽蒸时间30 min。