侯倩倩， 李文熙， 趙美華

(青島大學(xué) 紡織服裝學(xué)院， 山東 青島 266071)

藍(lán)曬工藝作為一種古典印相技術(shù)[1]，借助太陽(yáng)光的自然曝光在載體表面生成大量普魯士藍(lán)色素沉淀[2]，從而實(shí)現(xiàn)圖像的轉(zhuǎn)印。藍(lán)曬圖像上的藍(lán)色實(shí)質(zhì)上是檸檬酸鐵銨和鐵氰化鉀混合溶液中的二價(jià)鐵離子經(jīng)光照后被氧化的結(jié)果[3]。因具有操作簡(jiǎn)便快捷、圖像不可復(fù)制、獨(dú)特光影感等特色，許多藝術(shù)家將其作為藝術(shù)創(chuàng)作、課堂教學(xué)的方式[4]。3D打印促使藍(lán)曬工藝可快速實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)印任何圖像的照片，結(jié)合不同的應(yīng)用場(chǎng)景合理地選取紋樣，使照片具有較高的藝術(shù)美學(xué)價(jià)值，同時(shí)也可借助新的創(chuàng)作形式深入到不同應(yīng)用領(lǐng)域。

近年來(lái)，藍(lán)曬工藝逐漸呈現(xiàn)出向紡織服裝領(lǐng)域發(fā)展的趨勢(shì)，大都以改變成像載體種類(lèi)、圖案元素和調(diào)色為主，使得藍(lán)曬工藝可成功在棉、麻等天然織物上顯影成像[5-6]，實(shí)現(xiàn)與紡織面料的結(jié)合。藍(lán)曬工藝具有與極高美學(xué)價(jià)值的傳統(tǒng)民間藍(lán)印工藝[7]相同的樸素典雅的經(jīng)典藍(lán)色，很多研究通過(guò)探索調(diào)色劑也調(diào)制出了多種絢麗的顏色[8]，但有關(guān)藍(lán)曬工藝轉(zhuǎn)印的織物載體的染色性能方面的研究較少。為突出藍(lán)曬工藝操作簡(jiǎn)便的優(yōu)勢(shì)，常選取自然環(huán)境的太陽(yáng)光作為曝光光源，但在該過(guò)程中存在著諸多與紫外線指數(shù)相關(guān)的常規(guī)氣象因素(氣溫、濕度、云量、風(fēng)速等)[9]，出現(xiàn)曝光不足的問(wèn)題。

為提高藍(lán)曬工藝印相的成品效率，本文引入新的曝光方法，在常用的棉織物[10]和傳統(tǒng)紋樣水紋[11]的基礎(chǔ)上，對(duì)具有穩(wěn)定內(nèi)部條件的光催化反應(yīng)儀進(jìn)行可行性探究。通過(guò)探討新曝光方法在曝光過(guò)程中多項(xiàng)因素對(duì)成品圖像效果的影響，優(yōu)化了各因素的成像條件，以實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確快速地轉(zhuǎn)印出藍(lán)曬圖案。最后結(jié)合色素附著情況[12]，對(duì)原棉織物和優(yōu)化條件下的素染(不帶圖案)、印相(帶圖案)織物共3種織物進(jìn)行性能測(cè)試，以期為藍(lán)曬工藝在紡織服飾成品設(shè)計(jì)中的創(chuàng)新延展提供參考。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 材料與儀器

材料：薄型純棉織物(厚度為0.37 mm，面密度為155 g/m2)、中厚型純棉織物(厚度為0.49 mm，面密度為180 g/m2)、較厚型純棉織物(厚度為 0.55 mm， 面密度為200 g/m2)，均為平紋組織，大小均為13 cm×13 cm，市售；負(fù)片(菲林膠片，大小為9 cm×9 cm)， 寧波海曙魔彩之碟日用品有限公司；亞克力板(厚度為1.5 mm，大小為21 cm×29.7 cm)，上海尚久橡塑制品廠；檸檬酸鐵銨(Fe(NH4)3(C6H5O7)2， 綠色)、鐵氰化鉀(K3(Fe(CN)6)， 深紅色晶體)，山東亞圖生物科技有限公司。溶液配制用水為去離子水。

儀器：NAI-GHY-DSGKW光催化反應(yīng)儀(上海那艾精密儀器有限公司)；FA1004N電子天平(上海菁海儀器有限公司)；YG141D數(shù)字式織物厚度儀(溫州大隆紡織儀器有限公司)；TESCAN掃描電子顯微鏡(泰思肯有限公司)；YG461E-Ⅲ全自動(dòng)透氣量?jī)x(寧波紡織儀器廠)；Instron萬(wàn)能試驗(yàn)拉伸機(jī)(英斯特朗試驗(yàn)設(shè)備有限公司)。

1.2 藍(lán)曬工藝

1.2.1 成像材料和流程

采用常規(guī)藍(lán)曬工藝感光劑配制方式制備檸檬酸鐵銨(SA)及鐵氰化鉀(SB)2種溶液[13]，二者需分開(kāi)避光密封保存，使用時(shí)按體積比為1∶1混合。

工藝流程：制備SA和SB溶液→混合感光劑→涂抹面料載體→接觸轉(zhuǎn)印→紫外線曝光→水洗顯影→晾干。

1.2.2 印相原理

藍(lán)曬圖像的轉(zhuǎn)印是紫外線光催化的過(guò)程，是混合感光劑溶液在紫外線照射下發(fā)生的一系列化學(xué)反應(yīng)，通過(guò)草酸或檸檬酸鹽的光化學(xué)分解形成不溶于水的普魯士藍(lán)色素(PB)[14-15]，而PB沉淀的量直接決定著圖像的效果。曝光前的載體如圖1所示。

圖1 曝光前的載體Fig.1 Carrier before exposure

藍(lán)曬工藝的化學(xué)原理主要是混合溶液中的Fe3+遇光還原成Fe2+，而后Fe2+又與K3[Fe(CN)6]中的[Fe(CN)6]3-反應(yīng)，最終生成PB沉淀于載體上[16]，其主要反應(yīng)式[6]如下：

2Fe3++C(OH)COOH(CH2COOH)2→2Fe2++

CO—(CH2COOH)2+CO2+2H+

2Fe2++3[Fe(CN)6]3-→Fe4[Fe(CN)6]3↓

1.2.3 常規(guī)太陽(yáng)光曝光方式

藍(lán)曬工藝無(wú)論是作為一種古典攝影方式還是用于手工藝術(shù)創(chuàng)作，常選用太陽(yáng)光為光源進(jìn)行曝光。為驗(yàn)證新曝光方式是否可行，首先在陽(yáng)光充足的室外進(jìn)行曝光，并將此作為對(duì)比項(xiàng)。太陽(yáng)光曝光方式如圖2所示。

圖2 太陽(yáng)光曝光Fig.2 Sun exposure

1.2.4 光催化曝光方式

因光催化反應(yīng)儀帶有水循環(huán)冷卻系統(tǒng)，可使內(nèi)部溫度持續(xù)保持在23 ℃左右，處于相對(duì)穩(wěn)定狀態(tài)，所以借助該方式曝光時(shí)，儀器內(nèi)部溫度對(duì)成像過(guò)程造成的影響可忽略不計(jì)。

實(shí)驗(yàn)條件：將帶有相同紋樣的負(fù)片放置于面料載體中心位置，整體由2塊亞克力板進(jìn)行固定并放置于光催化反應(yīng)儀中，記錄對(duì)應(yīng)的條件參數(shù)。

光催化反應(yīng)儀曝光的場(chǎng)景模擬效果如圖3所示，整體放置在距紫外線燈管10 cm處。因受實(shí)驗(yàn)儀器的限制，使燈管與面料載體中間和邊緣部分的距離不同，所以未曝光完全的面料載體會(huì)出現(xiàn)圖像清晰度不一致的現(xiàn)象，且中間位置的圖案紋樣顯影較快。

圖3 曝光過(guò)程的示意效果圖Fig.3 Schematic effect diagram of exposure process

1.2.5 藍(lán)曬工藝條件確定

接觸轉(zhuǎn)印法是藍(lán)曬工藝制作圖像的主要方法，本文將借助3D技術(shù)直接打印帶有圖像的負(fù)片放置于面料上，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的紫外線曝光進(jìn)行轉(zhuǎn)印。藍(lán)曬工藝的感光劑溶度、曝光時(shí)間、溫度、紫外線吸收量、載體的種類(lèi)等因素均會(huì)對(duì)藍(lán)曬圖像效果產(chǎn)生影響；但每個(gè)地區(qū)的溫度及紫外線照射量又各不相同，因此，本文以?xún)?yōu)化光催化反應(yīng)儀曝光條件為目標(biāo)，選取藍(lán)曬工藝的感光劑濃度、棉織物種類(lèi)、燈管功率、曝光時(shí)間等條件，分析探討不同因素對(duì)圖像效果的影響。

1.2.5.1感光劑質(zhì)量濃度配比 藍(lán)曬工藝常用的感光劑SA、SB質(zhì)量濃度分別為100、40 g/(500 mL)，本文在上述質(zhì)量濃度基礎(chǔ)上重新配制不同感光劑濃度，以考察其對(duì)藍(lán)曬圖像形成的影響。

根據(jù)2種溶液關(guān)系式，設(shè)C1為SA的濃度，C2為SB的濃度，得出二者關(guān)系式如下：

將C2取值為0.05、0.1、0.15、0.2 mol/L，根據(jù)上式計(jì)算出對(duì)應(yīng)C1的值及所需溶質(zhì)的質(zhì)量。

實(shí)驗(yàn)條件：向上述不同配比的SA和SB溶質(zhì)中加入去離子水，充分?jǐn)嚢枞芙?，均配制?0 mL溶液，即得到4組濃度，每組所對(duì)應(yīng)的SA、SB質(zhì)量濃度分別為：1.64和0.66 g/(40 mL)；3.28和 1.32 g/(40 mL)； 4.92和1.98 g/(40 mL)；6.56和 2.64 g/(40 mL)， 將4組質(zhì)量濃度及其曝光后的圖像對(duì)應(yīng)標(biāo)記為1#～4#，避光保存24 h，其他條件不變，曝光至圖像最佳效果。

1.2.5.2面料種類(lèi)、曝光時(shí)間和燈管功率 當(dāng)選取光催化反應(yīng)儀作為藍(lán)曬工藝的曝光儀器時(shí)，面料種類(lèi)、曝光時(shí)間、紫外線燈管功率成為藍(lán)曬工藝曝光過(guò)程中的3個(gè)主要變量因素?？紤]到光催化反應(yīng)儀燈管的使用壽命和損耗問(wèn)題，同時(shí)選取了多組紫外線功率進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究，以得出不同紫外線照射下的藍(lán)曬工藝可行性范圍及優(yōu)化條件。表1示出曝光過(guò)程中各影響因素的取值。每個(gè)變量選取3個(gè)取值范圍，共轉(zhuǎn)印了27組藍(lán)曬圖像成品。

表1 曝光過(guò)程中各影響因素的取值Tab.1 Values of each factors during exposure

實(shí)驗(yàn)條件：各取1.5 mL的SA和SB溶液進(jìn)行混合，均勻涂抹每塊同等大小的面料載體。為準(zhǔn)確把控各因素產(chǎn)生的影響，以同一水紋圖案的負(fù)片進(jìn)行接觸印相得到印相織物，同時(shí)制備無(wú)圖案的藍(lán)曬織物(素染織物)作為對(duì)比。

1.3 性能測(cè)試與表征

1.3.1 外貌形態(tài)

采用掃描電子顯微鏡觀察藍(lán)曬工藝印相前后棉織物表面形貌的變化以及著色情況。測(cè)試前將織物粘貼在導(dǎo)電膠上，表面真空鍍金，電壓為8.0 kV。

1.3.2 質(zhì)量增加率

為確保棉織物質(zhì)量增加率的準(zhǔn)確性，分別嚴(yán)格稱(chēng)量、記錄由各因素實(shí)驗(yàn)所轉(zhuǎn)印的27組圖像載體的質(zhì)量，數(shù)值精確到0.000 1 g。

使用數(shù)字式織物厚度儀對(duì)棉織物的厚度進(jìn)行測(cè)試，每個(gè)試樣在不同位置測(cè)試10次，求平均值。再使用電子天平對(duì)藍(lán)曬工藝印相前后的待測(cè)棉織物進(jìn)行稱(chēng)量，采用質(zhì)量增加率表征棉織物吸附PB的量，由下式計(jì)算得出試樣的質(zhì)量增加率。

式中：E為棉織物的質(zhì)量增加率，%；m0為棉織物曝光前的質(zhì)量，g；m1為棉織物曝光后的質(zhì)量，g。

1.3.3 透氣性測(cè)試

參照GB/T 5453—1997 《紡織品 織物透氣性的測(cè)定》，采用全自動(dòng)透氣量?jī)x分別對(duì)原棉織物、素染織物、印相織物的透氣率進(jìn)行測(cè)試。測(cè)試面積為20 cm2， 壓降為200 Pa，測(cè)試5次求平均值。

1.3.4 拉伸性能測(cè)試

參照GB/T 3923.1—2013 《紡織品 織物拉伸性能 第1部分：斷裂強(qiáng)力和斷裂伸長(zhǎng)率的測(cè)定(條樣法)》，采用萬(wàn)能試驗(yàn)拉伸機(jī)進(jìn)行拉伸測(cè)試。試樣大小為120 mm×30 mm，將原大小為130 mm× 130 mm 的原棉織物、素染織物、印相織物各取1塊，平均分為4份試樣進(jìn)行測(cè)試，求平均值?？椢锖穸葹?.45 mm， 隔距長(zhǎng)度為50 mm，寬度為30 mm，拉伸速度為10 mm/min。

2 結(jié)果與討論

2.1 曝光方式對(duì)藍(lán)曬工藝的影響

通過(guò)對(duì)比太陽(yáng)光曝光和光催化反應(yīng)儀曝光方式及多次曝光后的圖像效果可以看出，所得圖像具有極高的相似度，且清晰完整地呈現(xiàn)出藍(lán)曬經(jīng)典的藍(lán)白色調(diào)，說(shuō)明光催化反應(yīng)儀可作為藍(lán)曬工藝的一種曝光方式。

太陽(yáng)光曝光是一種充分利用自然資源的方式，不限制載體尺寸，但高溫會(huì)影響負(fù)片的重復(fù)使用。因該方式受到天氣、地區(qū)等多種因素的影響，常出現(xiàn)曝光不足的問(wèn)題，增加了曝光難度，限制了圖像成品的轉(zhuǎn)印。

光催化反應(yīng)儀曝光方式不受任何時(shí)間的限制，可通過(guò)精準(zhǔn)設(shè)定所需參數(shù)，快速準(zhǔn)確地完成圖像轉(zhuǎn)印。同時(shí)創(chuàng)作者無(wú)需時(shí)刻觀察曝光過(guò)程，且負(fù)片材料可重復(fù)使用，大大提高了藍(lán)曬工藝的成像效率；但儀器的大小是固定的，因此，對(duì)載體織物的尺寸有所限制。

2.2 藍(lán)曬前后棉織物的外貌形態(tài)

原棉和素染棉織物的SEM照片分別如圖4、5所示。

圖4 不同放大倍數(shù)下原棉織物的SEM照片F(xiàn)ig.4 SEM images of raw cotton fabries at different magnification

圖5 不同放大倍數(shù)下素染棉織物的SEM照片F(xiàn)ig.5 SEM images of plain dyed cotton fabries at different magnification

由圖4可見(jiàn)，原棉織物表面較光滑、整潔；圖5中的素染織物表面附著了1層細(xì)微物質(zhì)，而PB正是由藍(lán)色顆粒聚集形成，這說(shuō)明經(jīng)過(guò)藍(lán)曬工藝印相后，PB成功負(fù)載在棉纖維的表面層，形成涂層效果。同時(shí)觀察到PB的負(fù)載并未對(duì)纖維形態(tài)及完整度產(chǎn)生影響。

2.3 藍(lán)曬工藝優(yōu)化條件探討

采用藍(lán)曬工藝對(duì)棉織物進(jìn)行印相時(shí)，得到的圖像是一張寧?kù)o典雅的藍(lán)色照片，因此，對(duì)于藍(lán)曬圖像效果的評(píng)價(jià)不同于其他常規(guī)面料染色。本文探討的是能達(dá)到藍(lán)曬圖像最佳效果的優(yōu)化條件，而對(duì)其圖像效果進(jìn)行觀察是實(shí)現(xiàn)條件優(yōu)選的最佳方式。

2.3.1 感光劑質(zhì)量濃度對(duì)藍(lán)曬工藝的影響

不同SA、SB感光劑質(zhì)量濃度配比轉(zhuǎn)印的圖像效果如圖6所示。

圖6 不同配比感光劑的圖像效果Fig.6 Image effect of different concentrations of sensitizer

對(duì)比圖6中1#～4#圖像效果可知，4組SA和SB配比均可成功顯影成像，但各組圖像的顏色存在一定差異，產(chǎn)生了由淺至深的變化，其中1#圖像顏色最淺，4#最深。由此可知，藍(lán)曬工藝的圖像顏色隨著感光劑濃度的增加而加深。綜合考慮，2#和3#溶液配比最適合作為藍(lán)曬工藝的感光劑濃度，可根據(jù)圖像需求，通過(guò)改變感光劑的質(zhì)量濃度以實(shí)現(xiàn)圖像顏色的變化。

2.3.2 棉織物種類(lèi)對(duì)藍(lán)曬工藝的影響

粗糙度、厚度、孔隙率等織物組織結(jié)構(gòu)是影響染料成像的主要因素[17]。通過(guò)27組圖像效果的對(duì)比發(fā)現(xiàn)：600 W下曝光30 min的圖像完整度、紋樣線條的流暢度最高，故將這2個(gè)影響因素作為不變量，不同厚度棉織物作為變量，對(duì)比所形成的藍(lán)曬圖像效果，如圖7所示。

圖7 棉織物種類(lèi)對(duì)藍(lán)曬工藝的影響Fig.7 Influence of cotton fabrics on cyanotype.(a)Thin size;(b)Medium size;(c)Thicker size

對(duì)比圖7可知，織物厚度對(duì)藍(lán)曬工藝的圖像形成有一定影響。圖7(a)中圖像紋樣有較高的完整度，但藍(lán)白層次不分，圖像較為模糊，同時(shí)發(fā)現(xiàn)曝光后的薄型純棉織物表面殘留較多的感光劑，造成原料浪費(fèi)。較厚型織物紗線間孔隙較小，使得感光劑在相同時(shí)間內(nèi)難以被織物完全吸收，圖像表面殘存大量水印，造成圖7(c)圖像不完整，成像速度緩慢。通過(guò)實(shí)驗(yàn)可推斷出，棉織物的厚薄度影響藍(lán)曬工藝的圖像形成，面密度過(guò)低或過(guò)高則不適合作為成像載體。經(jīng)過(guò)對(duì)比可發(fā)現(xiàn)，在相同條件下中厚型棉織物可較快速、完整地轉(zhuǎn)印成像。

2.3.3 紫外線燈管功率對(duì)藍(lán)曬工藝的影響

結(jié)合棉織物種類(lèi)的分析結(jié)果，選擇以中厚型純棉織物為載體，進(jìn)行紫外線燈管功率的篩選分析，將帶有相同紋樣的負(fù)片分別在300、600、900 W功率的紫外線燈管下曝光30 min，得到的藍(lán)曬圖像如圖8 所示。

圖8 燈管功率對(duì)藍(lán)曬工藝的影響Fig.8 Influence of lamp power on cyanotype

對(duì)比圖8可知，圖像顏色隨燈管功率的增加而逐漸變深，其中圖8(b)的圖像效果最好。圖8(a)尚未出現(xiàn)圖像，說(shuō)明織物載體上未負(fù)載足夠的PB，從而影響圖像的形成。圖8(c)中有完整圖像形成，但藍(lán)白層次不分明，藍(lán)色部分趨于黑色，屬于曝光過(guò)度現(xiàn)象。經(jīng)過(guò)論證得出當(dāng)圖8(a)和(b)在足夠長(zhǎng)時(shí)間的曝光條件下，同樣可達(dá)到圖8(c)的圖像效果。通過(guò)對(duì)比發(fā)現(xiàn)：當(dāng)同種織物在同一曝光時(shí)間下，圖像整體效果會(huì)因紫外線燈管功率不同而產(chǎn)生差異，且隨功率的增加，織物載體上負(fù)載的PB量逐漸增加，從而產(chǎn)生不同的圖像效果。

2.3.4 曝光時(shí)間對(duì)藍(lán)曬工藝的影響

結(jié)合棉織物種類(lèi)和燈管功率2種影響因素的圖像效果對(duì)比可知，600 W的紫外線燈管曝光的中厚型棉織物可顯現(xiàn)出較好的藍(lán)曬圖像效果，但不同曝光時(shí)間所呈現(xiàn)的圖像效果也會(huì)有所差異。為提高曝光時(shí)間對(duì)藍(lán)曬圖像效果影響的可信度，增加了40和50 min這2個(gè)曝光時(shí)間進(jìn)行對(duì)比，效果如圖9所示。

圖9 曝光時(shí)間對(duì)藍(lán)曬工藝的影響Fig.9 Influence of exposure time on cyanotype

對(duì)比圖9可知，圖像顏色隨著曝光時(shí)間的延長(zhǎng)而逐漸加深，且圖案紋樣的完整度、清晰度也逐漸趨于完善，其中圖9(e)圖像較深并趨于黑色，圖像藍(lán)白色調(diào)已不再清晰，相較下圖9(c)圖像效果最佳。由此可知，隨著曝光時(shí)間的增加，PB沉淀量不斷增多，圖像顏色逐漸加深，使得各圖像間產(chǎn)生差異，即說(shuō)明在光催化反應(yīng)儀中，曝光時(shí)間是藍(lán)曬工藝圖案形成的重要影響因素之一。

2.3.5 小 結(jié)

綜上分析可知，織物種類(lèi)、曝光時(shí)間、燈管功率均是影響藍(lán)曬工藝的重要因素。PB負(fù)載量直接影響著圖像效果，當(dāng)棉織物表面附著一定PB時(shí)，才能轉(zhuǎn)印出較佳圖像效果。由實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知：面密度為180 g/m2的純棉織物經(jīng)過(guò)600 W的紫外線燈管曝光30 min可轉(zhuǎn)印出較佳效果的藍(lán)曬圖像。各影響因素既是藍(lán)曬工藝成像過(guò)程的難點(diǎn)，同時(shí)也是其特色所在，可根據(jù)不同影響因素進(jìn)行創(chuàng)意性藝術(shù)創(chuàng)作，為原創(chuàng)性古典印相提供更多可能。

2.4 優(yōu)化條件下棉織物載體的性能分析

為進(jìn)一步探究藍(lán)曬工藝對(duì)棉織性能的影響，增加了同一優(yōu)化條件下染色的素染織物(無(wú)圖案)作為對(duì)比。表2示出中厚型原棉織物、素染織物、印相織物3種載體面料的拉伸性能、透氣率及質(zhì)量增加率。

表2 織物的性能測(cè)試結(jié)果Tab.2 Performance test result of fabric

2.4.1 棉織物質(zhì)量增加率分析

藍(lán)曬工藝可視為利用光催化方式吸收一定紫外線照射量而形成圖像的古典印相技術(shù)，所以織物載體的質(zhì)量增加率也間接反映了紫外線吸收量的多少，同樣也是對(duì)纖維間PB沉淀量的表征。

由表2可知，印相織物的質(zhì)量增加率為5.57%，素染織物質(zhì)量增加率達(dá)到7.26%，說(shuō)明藍(lán)曬工藝對(duì)棉織物的質(zhì)量有所影響。其中素染織物的曝光面積大于印相織物，且二者質(zhì)量增加率相差1.69%，說(shuō)明圖像間因曝光面積不同造成PB負(fù)載量不同，從而引起質(zhì)量增加率變化，即說(shuō)明PB負(fù)載量隨曝光面積的增大而增加，從而影響棉織物的質(zhì)量增加率。

2.4.2 棉織物透氣性分析

由表2可知，原棉織物、印相織物和素染織物的透氣率分別為746.75、711.34、695.75 mm/s，即隨著曝光面積的增大，織物透氣率逐漸降低。結(jié)合SEM照片和棉織物質(zhì)量增加率結(jié)果可知，因棉纖維上負(fù)載了大量的PB，從而影響了纖維間的孔隙率，造成織物的透氣性有所改變，且隨著PB在棉織物表面附著量的增加，即纖維上吸附的PB增多，使得織物的透氣率略有降低，隨之產(chǎn)生了硬挺度增加、手感變硬的變化。

2.4.3 棉織物拉伸性能分析

由表2可知，經(jīng)藍(lán)曬工藝印相后，織物載體的斷裂強(qiáng)力明顯提升，斷裂伸長(zhǎng)率減小。其中印相織物較原棉織物斷裂強(qiáng)力(191.87 N)只增加了 46.78 N， 相對(duì)于素染織物的斷裂強(qiáng)力(增加了66.89 N)略低；但對(duì)比斷裂伸長(zhǎng)率結(jié)果可知，素染織物(12.36%)低于印相織物(13.01%)。綜合對(duì)比可知，隨著曝光面積的不同，織物的拉伸性能也不同，且素染棉織物的拉伸性能優(yōu)于印相織物，也即說(shuō)明藍(lán)曬工藝對(duì)棉織物的拉伸性能有一定影響，這是因?yàn)檩d體織物表面附著的PB，加強(qiáng)了棉纖維的拉伸斷裂能力，且隨PB負(fù)載量的增加，載體織物的拉伸性能逐漸增強(qiáng)。

2.5 優(yōu)化條件驗(yàn)證

優(yōu)化條件下的藍(lán)曬圖像效果如圖10所示。通過(guò)選用建筑物、老子人像、火紋、植物等不同元素的圖案作為負(fù)片紋樣，在優(yōu)化條件下進(jìn)行了多次驗(yàn)證。結(jié)合各圖像的完整性、顏色、線條流暢度等多方面的綜合效果，說(shuō)明優(yōu)化條件具有可行性，即優(yōu)化工藝條件為面密度為180 g/m2純棉織物在600 W的紫外線燈管下曝光30 min。

圖10 優(yōu)化條件下的藍(lán)曬圖像Fig.10 Cyanotype image under optimized conditions.(a)Building;(b)Lao tze portrait;(c)Fire lines;(d) Plant

3 結(jié) 論

1)光催化反應(yīng)儀可作為藍(lán)曬工藝的曝光方式進(jìn)行圖像創(chuàng)作，可通過(guò)精確控制燈管功率和曝光時(shí)間，快速有效地得到優(yōu)化效果的藍(lán)曬圖像。曝光方式僅是成像所需的曝光條件，并不影響圖像的最終形成。

2)感光劑濃度對(duì)藍(lán)曬工藝圖像的顏色有所影響，圖像顏色隨溶液濃度的增加而加深；同時(shí)得出形成最佳圖像效果的優(yōu)化條件：面密度為180 g/m2純棉織物在600 W燈管功率下曝光30 min，由此得到的圖像紋路清晰，藍(lán)白色調(diào)層次分明，線條流暢度高。

3)隨著普魯士藍(lán)色素在纖維上的負(fù)載量的增加，棉織物的質(zhì)量增加，透氣性略有降低，斷裂強(qiáng)力明顯提升。

4)光催化反應(yīng)儀可極大地提高藍(lán)曬工藝的成品效率，結(jié)合織物可代替相紙作為成像載體的結(jié)論，不僅極大地豐富了古典印相材料的種類(lèi)，而且為藍(lán)曬工藝與紡織服飾品的充分融合提供了有效依據(jù)。