板栗壳天然染料对亚麻织物的染色性能

谭立平，刘俊辉

（1.广东科技学院，广东东莞 523083；2.SBS，福建泉州 362241）

亚麻织物独具古朴典雅、返璞归真的气质，穿着透气凉爽、吸湿排汗、不粘皮肤、抗霉抑菌、无静电等。植物染料色泽柔和，典雅高贵，具有较好的生物降解性和环境相容性，对人体皮肤无过敏性和致癌性，深受崇尚绿色消费顾客的青睐［1］。亚麻天然纤维与植物天然染料结合可达到全绿色纺织品的要求。

板栗壳天然染料是从板栗壳中浸提出的红棕色天然染料，广泛用作食品、日用化学品和药品的着色剂［2］。板栗壳棕色染料用于食品着色已有报道［3］，但尚未发现该染料在麻类纺织品中应用。本实验主要研究板栗壳天然染料对亚麻织物的染色工艺，分析温度、染液用量、pH 对染色效果的影响，并以明矾作为媒染剂，研究染色工艺对染色效果的影响，并测试了织物的色牢度。

1 实验

1.1 材料与仪器

织物：100%亚麻织物（12s×12s/48×46，新申集团）。试剂：乙醇，NaCl，肥皂，无水碳酸钠，NaOH，乙酸，明矾［KAl(SO4)2·12H2O］。

仪器：SF300 型思维士电脑测色仪，Y571LA6 型染色摩擦色牢度仪，CT-6021 型pH 酸度计，SW-12 型耐洗色牢度仪，YG611 型日晒气候试验仪，JA1203N型电子天平，HHS-2S 电子恒温不锈钢水浴锅，YS-02高速万能粉碎机，800型上海双捷高速离心机沉淀器。

1.2 板栗壳染液的提取

提取［80 ℃，120 min，固液比1∶50（板栗壳粉末与25%乙醇溶液质量之比）］，过滤后回收乙醇，提取液体积浓缩至1/2作为染料原液（染液用量X，pH 5）。

1.3 染色工艺

直接染色：将亚麻织物在50 ℃热水中浸泡10 min，投入50 ℃染液（浴比1∶50），10 min 后以1 ℃/min升至指定温度，继续浸染50 min，取出试样，冷水洗10 min，自然晾干备用。

明矾后媒染：将直接染色后的亚麻织物投入明矾溶液，一定温度下加热一段时间，取出试样，冷水洗10 min，自然晾干。

明矾预媒染：明矾媒染［媒染剂5%(omf)，80 ℃，30 min，浴比1∶30］，染色，取出试样，冷水洗10 min，自然晾干。

1.4 测试

表面得色深度（K/S值）：将织物按照一定规律折叠，用思维士电脑测色仪测试。

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》测试。

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》测试。

耐光色牢度：参照GB/T 8426—1998《纺织品 色牢度试验 耐光色牢度：日光》测试。

2 结果与讨论

2.1 直接染色工艺优化

2.1.1 温度

由图1 可以看出，随着温度升高，K/S值逐渐增大，织物颜色加深，染料上染量增加，95 ℃时染色效果较好。

图1 温度对染色织物K/S 值的影响

2.1.2 染液用量

由图2 可知，随着染液用量增加，K/S值逐渐增大，织物颜色加深，染料上染量增加；当染液用量为0.8X时，染色效果较好。

图2 染液用量对染色织物K/S 值的影响

2.1.3 NaCl用量

由图3 可以看出，随着NaCl 用量增加，K/S值逐步增大，40 g/L 时达到最大，染色效果最好，然后下降。说明NaCl 用量为40 g/L 时，织物颜色最深，染料上染量最大。

图3 NaCl用量对染色织物K/S 值的影响

2.1.4 pH

由图4 可知，随着pH 增大，K/S值缓慢减小；pH大于10 时，K/S值迅速下降；pH 为7、8、9（中性或弱碱性）时，K/S值较大，织物颜色较深，染色效果较好。

图4 pH 对染色织物K/S 值的影响

2.2 直接染色正交实验

由表1 可以看出，温度对K/S值影响最大，染液用量对K/S值影响较大。直接染色优化工艺：95 ℃，染液用量X，NaCl 32 g/L，pH 8。

表1 亚麻织物直接染色正交实验表

2.3 明矾后媒染正交实验

由表2 可以看出，各因素对染色织物K/S值的影响均不大。后媒染色优化工艺：45 ℃，媒染剂用量0.4 g/L，30 min。

表2 明矾后媒染色正交实验表

2.4 明矾预媒染正交实验

由表3 可以看出，NaCl 用量对K/S值影响最大，染液用量对K/S值影响较大。预媒染色优化工艺：75 ℃，pH 7，染液用量X。

表3 明矾预媒染色正交实验表

对NaCl 用量再进行单因素实验，由图5 可以看出，K/S值随着NaCl 用量的增加而升高，织物颜色加深，染料上染量增加；40 g/L 后增幅不明显。因此，在75 ℃、pH 7、染液用量X、NaCl 用量40 g/L 时，明矾预媒染色效果最好。

图5 NaCl用量对染色织物K/S 值的影响

2.5 色牢度

由表4 可知，耐干摩擦色牢度和耐皂洗沾色牢度较好，均能达到4～5 级；耐湿摩擦色牢度中，后媒染最好（3～4 级），预媒染最差（2～3 级）；耐皂洗变色牢度中，直接染色最好（4～5 级），后媒染最差（3 级）；耐光色牢度中，明矾媒染3 级，直接染色2～3 级，媒染剂可提高耐光色牢度。故采用明矾后媒工艺染色效果较好，各项色牢度超过3级，基本满足生产生活需要。

表4 直接、预媒、后媒染色牢度

3 结论

（1）板栗壳天然染料对亚麻织物直接染色优化工艺：95 ℃，染液用量X，NaCl 32 g/L，pH 8；明矾后媒染色优化工艺：45 ℃，媒染剂用量0.4 g/L，30 min；明矾预媒染色优化工艺：75 ℃，染液用量X，pH 7，NaCl 40 g/L，媒染剂用量5%(omf)。

（2）板栗壳天然染料对亚麻织物染色宜采用明矾后媒染色工艺。