黃連染料對陽離子可染滌綸絲的染色研究

俞海峰 ，張奇鵬，楊美桂

（1.浙江工業職業技術學院，浙江 紹興 312000；2.紹興九洲化纖有限公司，浙江 紹興 312000）

陽離子可染滌綸是在普通滌綸的基礎上引入了第三單體—3，5-間苯二甲酸二甲酯磺酸鈉，因此其可用陽離子染料在常溫常壓下進行染色，不但染色效果有了很大提高，而且也降低了染色成本［1-3］。目前市場上所用的陽離子染料基本上為合成染料。雖然其色彩鮮艷、性質穩定、使用方便、價格低廉等，但是隨著綠色環保潮流的興起，紡織和時裝趨于天然化，人們向往回歸大自然，紛紛將目光投向蘊藏無限資源的大自然［4-5］。黃連染料不僅是一種傳統的鮮艷的黃色染料，而且是一種具有抗菌性的天然陽離子染料［6］。本實驗將探討黃連染料對陽離子可染滌綸絲的染色性能，并確定直接染色的最佳工藝參數，以期為黃連在陽離子可染滌綸染色中的應用提供理論依據。

1 試驗

1.1 材料與儀器

材料：83dtex／72f陽離子可染滌綸絲、黃連。

儀器：HT-12P型紅外線染樣機，YG747型電熱恒溫鼓風干燥箱，FA2104N 電子分析天平，YG020型電子單紗強力儀，Datacolor 600臺式測色儀。

1.2 工藝及方法

1.2.1 染液提取

稱取60g黃連，加水3L 煎煮60 min后過濾，由于黃連的染料含量多，需將濾渣加等量的水再煎煮兩次，過濾，合并三次濾液，定容至3L作為染液備用，該染液的濃度定為X。

1.2.2 染色工藝

為了盡可能保證染色工藝的天然性和環保性，本研究采用直接染色。工藝流程：配制染液→染色→水洗、干燥。常溫入染，浴比1∶50，分別在不同條件下進行染色，以染色紗線的K／S值來評價上染情況，探討各因素對染色效果的影響，確定最佳直接染色條件。

1.2.3 實驗測試

（1）K／S值及顏色特征值測試：K／S及L＊、a＊、b＊等顏色特征值采用Datacolor 600臺式測色儀進行測試。測試條件D65光源，10°標準視場，掃描范圍400～700nm，讀取最大吸收波長處數據。

顏色特征指標：L＊值代表明度值大小；a＊值代表織物偏紅或偏綠大小，為正值表示偏紅，為負值表示偏綠；b＊值代表偏黃或偏藍的大小，為正值表示偏黃，為負值表示偏藍。測試方法按照GB／T 8424.3—2001《紡織品 色牢度試驗 色差計算》測試。

（2）斷裂強力和斷裂伸長率測試：斷裂強力和斷裂伸長率按《GB／T 3916—1997紡織品 卷裝紗單根紗線斷裂強力和斷裂伸長率的測定》測定。

2 結果與討論

2.1 直接染色正交實驗

將影響染色工藝的主要因素設計成正交實驗表。依照其進行正交實驗（選擇正交表L9（34），快速升到正交表中的溫度。染色前將紗線在沸水中浸泡1min，使纖維充分溶脹，以利于染色的進行，實驗結果見表1。

表1 直接染色正交實驗結果與極差分析

由表l可知：通過極差分析，各因素對K／S值影響的先后順序為：溫度＞時間＞萃取液用量；各因素對斷裂強度影響的先后順序為：時間＞溫度＞萃取液用量：各因素對斷裂伸長率影響的先后順序為：時間＞溫度＞萃取液用量。

2.2 直接染色的方差分析

黃連用于陽離子可染滌綸絲直接染色的K／S值、斷裂強度、斷裂伸長率方差分析分別見表2、表3、表4。

表2 K／S值方差分析表

表3 斷裂強力方差分析表

表4 斷裂伸長率方差分析表

由于F值越大影響越顯著，概率越小影響越顯著。因此，由表2、表3、表4可以看出，溫度對K／S值的影響較大，時間、溫度、萃取液用量對斷裂強度影響都較小，時間對斷裂伸長率的影響最為顯著，溫度次之。

2.3 黃連溫度單因素分析

方差分析雖然表明時間、溫度等對陽離子可染滌綸絲的斷裂伸長率有很大影響，但就其實驗數值波動情況來說還是在生產允許范圍內的，因此本文暫不考慮時間、溫度等對陽離子可染滌綸絲的斷裂伸長率的影響。從正交實驗中可以看出，黃連染料對陽離子可染滌綸絲的染色K／S值隨著溫度的上升而上升，并且在萃取液用量為20 mL、時間為60 min時為最佳。為了得到黃連染料對陽離子可染滌綸絲染色的最佳溫度，本文繼續對溫度進行單因素分析，追加了在萃取液用量為20 mL、時間為60 min時，溫度分別為90℃、100℃、110℃、130℃、140℃的染色實驗。測試結果見表5。

表5 黃連溫度單因素分析實驗結果

由表5可知，隨著染色溫度的升高，明度指數L＊（亮度軸）一直下降，說明升高溫度會影響滌綸紗線表面的亮度值。色品指數a＊先上升后下降，在130℃時值為最大，說明在低溫條件下織物表面顏色偏綠，而高溫時織物表面顏色偏紅，即顏色偏暗。色品指數b＊均大于零，說明紗線表面顏色偏黃，在120℃時值最大，說明此時染色的黃光最強，溫度再升高反而不利于黃光的發色。

由于黃連染料本身是黃色，因此綜合考慮，黃連對陽離子可染滌綸絲染色的最佳溫度為120℃。溫度再升高浪費能源。最后優選出黃連對陽離子可染滌綸絲染色的最優工藝條件為：浴比1∶50，萃取液用量20mL，溫度120℃，染色時間60min。

3 結論

3.1 通過正交實驗、極差分析、方差分析及單因素分析，優選出黃連對陽離子可染滌綸絲直接染色最優工藝條件：浴比1∶50，萃取液用量20 mL，溫度120℃，染色時間60min。

3.2 方差分析雖然表明時間、溫度等對陽離子可染滌綸絲的斷裂伸長率有很大影響，但就其實驗數值波動情況來說還是在生產允許范圍內的，染色時可以不予考慮。

3.3 陽離子可染滌綸絲用天然植物染料染色，不僅提高了產品的附加值，同時實現了服裝的回歸自然，符合新世紀人們對服裝的要求，是開發“生態服裝”、“全綠服裝”等紡織品的一個很好的研究途徑。

［1］王建平，洪晨躍.陽離子可染改性滌綸染色性能測定方法［J］.印染，1993，19（10）：30—32.

［2］唐永良.改性滌綸研究進展［J］.合成纖維工業，2006，29（2）：53—55.

［3］楊慧彤.普通滌綸絲與陽離子可染改性滌綸絲交織物染色產生色點疵病的原因探討［J］.山東紡織科技，2004，45（5）：14—17.

［4］呂麗華，楊麗娜.天然植物染料黃連對棉針織物染色性能研究［J］.針織工業，2009，（1）：47—49.

［5］柯貴珍，潘錦標，于偉東，等.天然植物染料黃連在毛織物染色中的應用［J］.武漢科技學院學報，2007，20（2）：47—49.

［6］林明霞，吳堅，鄧麗麗.天然植物染料黃連染羊毛織物［J］.針織工業，2005，（1）：47—49.