葡萄籽提取物用于Lyocell纖維針織物染色的研究

馮 濤，車蓉蓉

（1.青島眾地家紡有限公司，山東 青島266001；2.青島大學(xué)，山東 青島266071）

天然染料具有良好的環(huán)境相容性及良好的藥物保健性能，隨著人類環(huán)保意識的增強(qiáng)及對自身健康的日益重視，天然染料引起了許多染料研究和應(yīng)用機(jī)構(gòu)的關(guān)注，其應(yīng)用領(lǐng)域愈來愈廣闊。文章選用葡萄籽提取物對Lyocell纖維針織物進(jìn)行直接染色，研究其直接染色的染色工藝及染色性能。

1 實驗部分

1.1 實驗材料與設(shè)備

葡萄籽提取物（HPLC測定原花青素含量≥97%）。Lyocell針織坯布，織物組織為1＋1雙羅紋，縱密為90行／5cm，橫密為63列／5cm，平方米克重為208g／m2。坯布按照常規(guī)方法進(jìn)行煮練和漂白前處理。

主要設(shè)備有UV－4501S紫外線可見光光度計、X－Rite Color i7色彩測量—分光光度儀、VERTEX 70紅外光譜分析儀、XENOTEST日曬牢度儀、SW－12耐洗色牢度試驗機(jī)、YG631耐汗?jié)n色牢度儀，煮練鍋﹑電子天平﹑電熱恒溫水浴鍋、量筒等。

1.2 最優(yōu)工藝參數(shù)的確定

1.2.1 吸光度 K／S值分析

初步確定染色方案，將影響染色工藝的主要因素設(shè)計成正交表，如表1中所示，依照其進(jìn)行正交試驗，浴比1∶30。

表1 葡萄籽提取物直接染色試驗正交表及K／S值

實驗測得的染液殘液的吸光度值如圖1所示。考慮到因染液殘液中染料的穩(wěn)定程度等不理想而可能導(dǎo)致所顯示的上染百分率與實際有差異。所以在采用吸光度指導(dǎo)確定試驗參數(shù)的同時，本試驗還采用測定表觀得色量K／S值來比較染色后織物的染色深度，見表1最右一列。

比較圖1中染色前后染液的吸光度的差值（吸光度差值越大，反映上染率越大），并綜合考慮表1中各項實驗的表觀得色量值，初選8號方案，其工藝參數(shù)為溫度80℃，pH＝4，濃度為4g／L，時間為60min。

圖1 葡萄籽提取物直接染Lyocell針織物的吸光度

1.2.2 顏色特征值分析

為求準(zhǔn)確，試驗進(jìn)一步測定顏色特征值，比較葡萄籽提取物染后織物的顏色深度，以確定其直接染色參數(shù)值，所得各顏色特征值見表2。

由表2可知，各因素對亮度值L＊值影響的先后順序為：pH值＞溫度＞時間＞濃度；對鮮艷度c＊值影響的先后順序為：濃度＞溫度＞時間＞pH值；對色差△E值影響的先后順序為：pH值＞溫度＞濃度＞時間。從鮮艷度方面考慮，濃度的影響最大，所以需對其進(jìn)行單因素分析，以色差值和亮度值為依據(jù)綜合考慮，pH值的影響最大，所以也需對其進(jìn)行單因素分析。

表2 葡萄籽提取物直接染色正交試驗結(jié)果與計算分析

1.2.3 單因素試驗分析

（1）濃度單因素試驗分析

染色其他工藝條件為：溫度80℃、pH值4、浴比1∶30，染色時間60min，見表3。

表3 葡萄籽提取物直接染色濃度單因素試驗結(jié)果

由表3可知，隨著濃度的增加，L＊值基本呈現(xiàn)減小的趨勢；偏紅光略傾向增強(qiáng)；偏黃光則呈輕微波動增強(qiáng)的趨勢，亦導(dǎo)致c＊值與其相似的波動變化；△E值增大，但當(dāng)濃度增加到5g／L后，△E值增幅已很小，故濃度優(yōu)選為5g／L。

（2）pH值單因素試驗分析

染色其他條件為：溫度80℃、濃度5g／L、浴比1∶30，染色時間60min，見表4。

表4 葡萄籽提取物直接染色pH單因素試驗結(jié)果

由表4可知，隨著pH的增加，L＊值呈現(xiàn)出先減小后增大的趨勢；偏紅光略傾向減弱；偏黃光的變化則有輕微波動，亦導(dǎo)致c＊值的波動變化；△E值先增大后減小，當(dāng)pH為3時，△E值最大，故pH為3時較佳。

通過正交試驗及單因素分析，得出葡萄籽提取物用于Lyocell織物直接染色的最優(yōu)工藝條件為：葡萄籽提取物濃度5g／L、溫度80℃、pH值3、浴比1∶30，染色時間60min。

1.3 實驗結(jié)果與討論

1.3.1 耐摩擦色牢度

參照檢測標(biāo)準(zhǔn)GB／T 3920—1997紡織品色牢度耐摩擦色牢度試驗方法。對試樣的耐摩擦色牢度進(jìn)行了測試。測試結(jié)果為試樣的干、濕摩擦牢度均為4級。

試樣較高的耐摩擦色牢度表明，植物染料含有較多的羥基，因而在纖維中實現(xiàn)了較好地染色。

1.3.2 耐洗色牢度

參照檢測標(biāo)準(zhǔn)GB／T 3921—2008紡織品色牢度耐皂洗色牢度試驗方法。對試樣的耐洗色牢度進(jìn)行了測試。測試結(jié)果為試樣的毛沾色4～5級、粘膠沾色4～5級、變色3級。由試驗結(jié)果可知試樣的耐洗色牢度較好，毛沾色、粘膠沾色都表現(xiàn)出較高的級別，但變色牢度一般。

1.3.3 耐光色牢度

參照檢測標(biāo)準(zhǔn)GB／T 8427—2008紡織品色牢度試驗?zāi)腿嗽旃馍味确椒ǎ瑢υ嚇拥哪凸馍味冗M(jìn)行了測試。測試結(jié)果為試樣的耐光色牢度等級為2～3級。說明直接染針織物的耐光色牢度一般。

1.3.4 耐汗?jié)n色牢度

參照檢測標(biāo)準(zhǔn)GB／T 3922—1995紡織品耐汗?jié)n色牢度試驗方法。對試樣的耐汗?jié)n色牢度進(jìn)行了測試。測試結(jié)果為染色針織物的耐酸性汗?jié)n牢度是粘膠沾色、毛沾色均為4級，變色也為4級；而耐堿性汗?jié)n色牢度是粘膠沾色、毛沾色均為3～4級，變色也為3～4級。由此可知，葡萄籽提取物直接染色針織物的耐汗?jié)n色牢度較高，織物的耐酸性汗?jié)n牢度較耐堿性汗?jié)n色牢度高。這應(yīng)該與花青素自身的性質(zhì)有關(guān)。

2 結(jié)論

2.1 葡萄籽提取物直接染色最優(yōu)工藝為：葡萄籽提取物濃度5g／L、溫度80℃、pH值3、浴比1：30，染色時間60min。染色過程中濃度與pH因素對染色織物的各顏色特征值影響較大。

2.2 染色織物摩擦色牢度很好，耐洗色牢度、耐光色牢度較好，耐酸性汗?jié)n色牢度較高，但耐堿性汗?jié)n色牢度較低。

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