張馳 王祥榮

摘要： 針對(duì)茜草色素染色真絲織物的顏色特征受工藝條件影響較大的特點(diǎn)，通過(guò)測(cè)定染色織物的顏色特征值，分析媒染劑種類、媒染方式、pH值、染色溫度、染色時(shí)間等因素對(duì)染色真絲織物性能的影響。試驗(yàn)結(jié)果表明，改變媒染劑種類及媒染方式，可以得到黃色、紅色、紫色等多種顏色。以硫酸鋁和硫酸亞鐵為媒染劑，改變?nèi)旧玴H值能得到不同顏色，且K/S值隨著pH值增大而下降;染色溫度不改變?nèi)旧椢锏纳?，K/S值隨著溫度升高而升高;染色時(shí)間對(duì)染色織物的色相和K/S值影響不大;最佳工藝條件下，染色真絲織物具有較好的色牢度，日曬色牢度4～5級(jí)，耐皂洗色牢度3～4級(jí)，耐汗?jié)n色牢度3級(jí)以上。

關(guān)鍵詞： 茜草色素;真絲;媒染劑;顏色特征值;色牢度

中圖分類號(hào)： TS193.62文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A文章編號(hào)： 10017003（2020）01000905

引用頁(yè)碼： 011102DOI： 10.3969/j.issn.10017003.2020.01.002

Study on dyeing property of madder pigment on silk fabrics

ZHANG Chi， WANG Xiangrong

Abstract： The color characteristics of the silk fabrics dyed by madder pigment are largely influenced by process conditions. According to this feature， the effects of mordant type， mordant dyeing mode， pH value， dyeing temperature， dyeing time and other factors on the properties of dyed silk fabrics were analyzed by determining the color characteristic values of dyed fabrics. The experimental results show that by changing the mordant type and mordant dyeing method， yellow， red， purple and other colors can be obtained. When aluminum sulfate and ferrous sulfate are used as the mordant， different colors could be gained through changing pH values， and the K/S value decreases with the increase of pH value. The dyeing temperature does not change the hue of the dyed fabric， and the K/S value increases with the temperature rise; dyeing time has little influence on the hue and K/S value of dyed fabrics. Under the optimum conditions， dyed silk fabrics have better color fastness， with the light fastness of Grade 4～5， the soap fastness of Grade 3～4， and the perspiration fastness of 3 or higher.

Key words： madder pigment; silk; mordant; color characteristic values; color fastness

絲織品染色的歷史源遠(yuǎn)流長(zhǎng)，在合成染料出現(xiàn)之前，天然染料一直被運(yùn)用于絲織品染色。近年來(lái)，由于合成染料造成的環(huán)境污染問(wèn)題日益加劇，而天然染料具有環(huán)保性、安全性和生物醫(yī)學(xué)性[13]等優(yōu)點(diǎn)，因此天然染料在絲織品的染色再次被人們重視。

茜草是人類最早使用的植物染料之一，在古代中國(guó)、印度、波斯、埃及等國(guó)家和地區(qū)都有采用茜草根提取液對(duì)毛、棉、麻、皮革及絲進(jìn)行染色的記載;其大致可分為東洋茜草和西洋茜草兩大種類，而東洋茜草根據(jù)產(chǎn)地的不同又可分為中國(guó)茜草、日本茜草和印度茜草等[45]。茜草色素的化學(xué)成分主要為蒽醌化合物，蒽醌環(huán)上的羥基、羧基、甲基的位置不同及數(shù)量的多少，都會(huì)影響茜草色素的提取、染色織物的色光和染色牢度[6]。文獻(xiàn)資料表明，印度茜草色素的主要成分是[78]紫紅素、茜草酸、黃紅紫素、偽羥基茜草素等，相關(guān)結(jié)構(gòu)式如圖1所示。

本文采用茜草色素以媒染劑種類[9]、媒染方法、pH值、染色溫度、染色時(shí)間為變量對(duì)真絲織物進(jìn)行染色，研究茜草色素上染絲織品的影響因素;同時(shí)探究了不同金屬離子作為媒染劑對(duì)染色牢度的影響，為茜草色素在絲織品染色中應(yīng)用、豐富天然色素染色產(chǎn)品色系和提高染色重現(xiàn)性提供依據(jù)。

1試驗(yàn)

1.1材料與儀器

面料：120g/m2真絲電力紡（江蘇鑫緣繭絲綢集團(tuán)股份有限公司）。

材料：茜草色素（工業(yè)品，印度AMA Herbal Laboratories），無(wú)水乙酸鈉、冰醋酸、硫酸鋁、明礬、硫酸銅、硫酸亞鐵、磷酸氫二鈉、檸檬酸（均為分析純），皂片（標(biāo)準(zhǔn)品，上海市紡織工業(yè)技術(shù)監(jiān)督所）。

儀器：染色小樣機(jī)（無(wú)錫陽(yáng)博印染機(jī)械設(shè)備有限公司），Ultra Scan XE型分光測(cè)色儀（美國(guó)Hunter Lab公司），SW12A型水洗色牢度試驗(yàn)機(jī)（無(wú)錫紡織設(shè)備廠），Aatalas Alpha型耐日曬牢度儀（SDLAtalas公司）。

2.3染色時(shí)間對(duì)顏色特征值的影響

按照在1.2.3同媒染色工藝，直接將織物投入到80℃的染浴中保溫染色15、30、45、60、75、90min，并且分別采用硫酸鋁和硫酸亞鐵作為媒染劑，染色結(jié)束后按照124進(jìn)行皂洗，然后測(cè)試顏色特征值，分析染色時(shí)間對(duì)茜草上染真絲織物的色光的影響，其結(jié)果如表3所示。

由表3可以發(fā)現(xiàn)，采用硫酸鋁作為媒染劑，染色織物的a*、b*值均為正，a*值較大，且波動(dòng)較小，染色15min后，織物的b*、C*、h值最高，色彩呈現(xiàn)橙紅色;染色30min后，b*值降低，且在較小范圍內(nèi)浮動(dòng)，織物上的黃光減少，色彩呈現(xiàn)紅色。采用硫酸亞鐵作為媒染劑，染色織物的a*為正，b*值為負(fù)，染色15min后，K/S值最低，a*、C*、h值均最大，b*值最小，色彩呈現(xiàn)淺紫色;30min后，a*值減小，b*值增大，染色織物上的紅光減少，藍(lán)光減少，但得色量增加，色彩呈現(xiàn)深紫色;還可以發(fā)現(xiàn)染色30min后，真絲織物上的色光趨于穩(wěn)定，K/S值有小幅變化?？傮w而言，染色時(shí)間對(duì)茜草色素染色后真絲織物的色光改變較小。

2.4染色溫度對(duì)顏色特征值的影響

在1.2.3同媒染色工藝的基礎(chǔ)上，改變?nèi)旧珳囟?，分別升溫至50、65、80、95、110℃，并且分別采用硫酸鋁和硫酸亞鐵作為媒染劑，染色結(jié)束后按照1.2.4進(jìn)行皂洗，然后測(cè)試顏色特征值，分析染色溫度對(duì)茜草上染真絲織物的色光的影響，其結(jié)果如表4所示。

由表4可以發(fā)現(xiàn)，采用硫酸鋁作為媒染劑，染色織物的a*、b*值均為正，隨著溫度升高，織物的a*值逐漸升高，b*值逐漸降低，染色織物上的紅光增多，黃光減少，并且C*值逐漸增大，色彩逐漸呈現(xiàn)鮮艷的紅色;采用硫酸亞鐵作為媒染劑，染色織物的a*為正，b*值為負(fù)。總體來(lái)看，織物的a*值減小，b*值逐漸增大，染色織物上的紅光減少，藍(lán)光減少，C*逐漸減小，色彩逐漸偏向暗紫色。隨著溫度的升高，染色后織物的K/S值總體上呈現(xiàn)逐漸升高的趨勢(shì)，織物上顏色加深，說(shuō)明高溫條件下，有利于媒染劑與茜草色素及真絲織物的結(jié)合。綜合考慮，選擇95℃為染色溫度。

2.5染色牢度的探究

對(duì)于采用硫酸鋁、硫酸亞鐵同媒染色后的織物，按照1.3的方法進(jìn)行日曬色牢度、耐皂洗色牢度、耐汗?jié)n色牢度測(cè)試，其結(jié)果如表5所示。

由表5可以看出，茜草染色后的真絲織物具有良好的日曬色牢度，這是因?yàn)檐绮萆鼐哂休祯Y(jié)構(gòu)，蒽醌在受到光照時(shí)分子上的羰基被激發(fā)，生成激發(fā)態(tài)分子，氧原子的電子云密度下降，激發(fā)態(tài)分子具有較強(qiáng)的親電性，所以不容易被氧氣氧化[10];未經(jīng)媒染的真絲織物日曬色牢度就能達(dá)到3～4級(jí)，而采用鋁鹽媒染后，日曬色牢度能提升1級(jí)。

對(duì)于耐皂洗色牢度來(lái)說(shuō)，直接染色后的織物色牢度較差，而經(jīng)過(guò)媒染后的織物，金屬離子與染料及纖維上形成配位化合物，從而提升了耐皂洗色牢度;采用鋁鹽、鐵鹽媒染后耐皂洗色牢度有1級(jí)的提升，鐵鹽媒染后耐皂洗色牢度最好，能達(dá)到3～4級(jí)。

對(duì)于耐汗?jié)n色牢度來(lái)說(shuō)，直接染色后織物的耐汗?jié)n色牢度較差，經(jīng)過(guò)鋁鹽、鐵鹽媒染后，耐汗?jié)n色牢度有1級(jí)左右的提升，耐堿汗?jié)n的變色情況要好于耐酸汗?jié)n的變色情況，但是絲沾色情況仍然較差。總的來(lái)說(shuō)，還需要進(jìn)一步研究來(lái)提升茜草染色織物的耐汗?jié)n色牢度。

3結(jié)論

1）以硫酸鋁、硫酸銅、硫酸亞鐵等為媒染劑，并選擇不同的媒染方式，能夠使茜草色素染色真絲織物的顏色特征值獲得較大的變化，能夠獲得橙黃、紅色、紫色等多種顏色，賦予茜草色素所得染色織物更多的色彩變化。

2）選擇同媒染色，并以硫酸鋁和硫酸亞鐵為媒染劑，改變pH值，真絲織物上的顏色改變較大，并且不同的緩沖溶液體系對(duì)茜草色素染色真絲織物的色光有一定的影響，還需要深入研究;改變溫度，染色真絲織物上的色光在同一色系變化，高溫染色有利于增加染色真絲織物上的得色量，當(dāng)染色時(shí)間為30min及以上時(shí)，染色真絲織物上的色光變化趨于穩(wěn)定;通過(guò)對(duì)pH值、溫度、時(shí)間等變量的研究，為提高重現(xiàn)性提供了依據(jù)。

3）硫酸鋁同媒染色后，真絲織物的日曬色牢度能達(dá)到4～5級(jí)，耐皂洗色牢度能達(dá)到3級(jí)，耐汗?jié)n色牢度能達(dá)到3級(jí);硫酸亞鐵同媒染色后，真絲織物的日曬色牢度能達(dá)到4～5級(jí)，耐皂洗色牢度能達(dá)到3～4級(jí)，耐汗?jié)n色牢度能達(dá)到3級(jí);各項(xiàng)色牢度較直接染色后有1級(jí)左右的提高，但還需要進(jìn)一步研究來(lái)提高耐汗?jié)n色牢度。

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收稿日期： 20190504; 修回日期： 20191127

基金項(xiàng)目： 四川省科技計(jì)劃項(xiàng)目（2018JZ0042）

作者簡(jiǎn)介： 張馳（1994），男，碩士研究生，研究方向?yàn)榧徔棽牧先菊蠹庸?。通信作者：王祥榮，教授，wangxiangrong@suda.edu.cn。