2.2.2染色溫度
從圖3可以看出,隨著溫度的升高,染色織物的K/S值逐漸增大.原因是染色溫度升高,染料分子的動能增加,吸附擴散速率增大,有利于染料的上染.染色溫度選擇90℃.
2.2.3染色時間
從圖4可以看出,隨著染色時間的延長,K/S值逐漸增大,至100 min后趨于穩定.原因是隨時間的延長,上染到纖維上的染料量不斷增加,最終達到平衡.可見,染色過程中保持一定時間有利于提高染料利用率,但從節約能源、提高效率角度考慮,最終選擇染色時間為100 min.
2.2.4染液濃度
從圖5可以看出,隨染液濃度的增大,K/S值逐漸增大;從圖6可以看出,染液濃度<0.3 C時,紫蘇色素上染百分率隨染液濃度增大而增大,在0.3 C~0.4 C時,上染百分率達到最高,染液濃度過高,上染百分率反而下降.綜合考慮,選擇染液濃度為0.3 C.
2.3固色處理對紫蘇染色效果的影響
2.3.1固色工藝
紫蘇對纖維素纖維的親和力不高,經紫蘇染色的亞麻織物表觀色深值和染色牢度較低,表2是采用固色劑處理后織物的顏色特征值.未固色試樣經過皂洗處理.
由表2可以看出,與未固色織物相比,固色處理后的織物表觀色深值增大,亮度值減小,鮮艷度增大,△E顯著減小,這說明固色處理大大提高了染料在纖維上的固著率.其中,染色前對織物進行固色處理,織物的色澤最深,顏色最鮮艷,但色相角變化較大;采用染色后固色處理,色相角變化小,原因是固色劑含有反應性基團,在一定條件下能與染料及纖維發生交聯.如果染色前將固色劑處理到纖維上,在隨后的染色過程中,可以通過增加對染料的反應性提高上染率;如果染色后進行固色處理,由于吸附到纖維上的染料量不會增加,只能通過固色處理提高染料在纖維上的固著.綜合考慮,固色工藝選擇染后浸漬法(a).
2.3.2固色處理工藝條件的優化
從表3可以看出,影響織物K/S值的主次順序為:固色溫度>固色劑用量>固色時間.隨著固色溫度的升高,處理時間的延長,K/S值呈增大趨勢.這說明溫度越高、時間越長,固色劑與纖維上的染料反應越充分,染料的固著率越高.另外,K/S值隨固色劑用量的增加而減小,這可能是因為固色劑與染料發生反應的數量有限,在固色過程中,纖維上的一部分染料被固色劑拉入到固色液中,使表觀色深下降.因此,固色劑用量不宜過多.綜合考慮,固色處理的優化工藝:固色劑3%(owf),90℃,45 min.
2.3.3固色處理對紫蘇染料勻染性的影響
由表4可以看出,經固色處理后,方差為0.004,接近直接染色試樣.另外,目測評定試樣,色澤均勻,說明固色處理并未影響紫蘇的勻染性.
2.4紫蘇染亞麻織物的牢度及物理機械性能
2.4.1染色牢度
由表5可以看出,與直接染色的試樣相比,經固色劑處理后耐洗色牢度提高了1.5~2.5級,摩擦牢度提高了0.5~1級,且超過了2種金屬鹽媒染效果.說明固色劑與染料和纖維發生了共價交聯,增強了染料和纖維間的結合力.
2.4.2物理機械性能
由于固色劑與染料和纖維反應,在纖維與染料之間引入共價交聯,有可能對織物的機械性能產生影響.由表6可看出,亞麻織物經染色、固色處理后,經、緯向斷裂強力和緯向斷裂伸長率有所降低,但斷裂強力保留率仍達到85%~87%,且均高于紫蘇直接染色布樣的各項指標.因此固色處理不會影響織物的服用性能.
3·結論
(1)紫蘇色素可以采用堿溶液法提取,其最佳工藝為:NaOH 30 g/L,紫蘇90 g/L,60℃,90 min.
(2)紫蘇色素對亞麻織物的親和力較低,直接染色后織物的得色量較低、色牢度不佳.采用固色劑處理可以提高紫蘇染料對亞麻織物的上染率和染色牢度,其染色效果優于傳統的媒染工藝,且不會對環境產生負面影響.
(3)固色處理采用染后浸漬法工藝效果較好,其優化工藝為:染色(染液濃度0.3 C,染浴pH=6,90℃,100min),浸漬固色液[固色劑3%(owf),90℃,45 min].
參考文獻:
[1]龐浩龍.家有百草[M].北京:人民軍醫出版社,2007:2-3.
[2]張建波,王升霞,王炳,等.棉織物的天然染料媒染工藝研究[J].印染,2005,31(16):8-11.
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