黃小萃,劉 臣
(蘇州市職業(yè)大學(xué) 絲綢應(yīng)用技術(shù)研究所,江蘇 蘇州 215104)
茶葉在中國的種植歷史比較悠久。除了普通的飲用、食用價值外,茶葉還有一定的工業(yè)價值。比如,作為一種天然的染料來使用,可體現(xiàn)出其環(huán)保的特性。關(guān)于茶葉在紡織品染色方面的研究已經(jīng)很多,有直接利用茶葉提取物染色的[1-2],也有用茶多酚染色的[3-4];研究也發(fā)現(xiàn),茶葉上染真絲時,使用媒染劑可以適當(dāng)提高織物色牢度[5]。媒染劑的種類有很多,例如Al3+、Fe3+、Gu2+等金屬離子類,但染色中對于金屬離子的大量使用勢必對環(huán)境造成一定的影響。
丹寧酸可用作媒染劑使用,姜黃本身也可以作為一種黃色系染料,國內(nèi)對于姜黃用作媒染方面的研究很少[6]。本試驗(yàn)選擇丹寧酸和姜黃作為媒染劑,采用自制茶葉提取物作為染液,探索天然媒染劑在茶葉上染真絲的應(yīng)用,為實(shí)現(xiàn)染色過程的天然環(huán)?;峁﹨⒖?。
1)試驗(yàn)材料:素縐緞(16.5姆米),紅茶(市售),姜黃(市售)。
2)化學(xué)試劑:丹寧酸(分析純),無水乙醇(化學(xué)純)。
3)試驗(yàn)儀器:BHS-4數(shù)顯恒溫水浴鍋,R-201旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器,PHS-3CpH計,SW-12J耐洗色牢度試驗(yàn)機(jī),Y571B耐摩擦色牢度儀,Datacolor-check3色差分析儀,Q-SUN B02色牢度試驗(yàn)箱,F(xiàn)A1C04電子天平。
1.2.1 茶葉染液提取
茶葉——無水乙醇提取——濃縮回收——定量——待用。根據(jù)需要將染液按原始提取液的體積稀釋5倍、10倍、30倍、50倍備用。
1.2.2 媒染方法
媒染一般采取前媒染、同浴媒染、后媒染。分別采用丹寧酸和姜黃為媒染劑進(jìn)行試驗(yàn)。試驗(yàn)前,對真絲試樣純水浸泡5 min。
1) 前媒染工藝:分別用一定量的丹寧酸和姜黃配置媒染染液,浴比為1:50,將織物浸入,50 ℃下媒染30 min。然后再將織物投入浴比為1:50,稀釋5倍的茶葉染液中,于80 ℃上染30 min,水洗、皂洗、晾干。
2) 同浴媒染工藝:將潤濕后的織物,浸入到浴比為1:50,稀釋5倍的茶葉染液中,分別將一定量的丹寧酸和姜黃加入到稀釋5倍的茶葉染液中,于80 ℃上染30 min,水洗、皂洗、晾干。
3) 后媒染工藝:將潤濕后的織物,浸入到浴比為1:50,稀釋5倍的茶葉染液中,于80 ℃上染30 min;再將織物取出,浸入到浴比為1:50,分別用一定量的丹寧酸和姜黃配置的媒染染液中,于50 ℃媒染30 min,水洗、皂洗、晾干。
1.2.3 媒染劑的用量
丹寧酸質(zhì)量濃度分別為2 g/L,5 g/L,10 g/L,20 g/L,姜黃質(zhì)量濃度分別為0.012 5 g/L,0.025 g/L,0.05 g/L,0.1 g/L。
1.2.4 染色的pH值
研究染液pH值對于織物的上染情況,選定媒染工藝后,將染液的pH值調(diào)整為3,4,5,6,7.5。
1.3.1 K/S測試
采用色差分析儀進(jìn)行測試。在D65光源,10°標(biāo)準(zhǔn)下,將測試織物折疊4層,測試400~700 nm內(nèi)最大吸收波長,每塊樣布測試4次,求平均值,即為該染色織物的K/S值、L值、a值、b值。
1.3.2 色牢度的測試
1)耐皂洗色牢度:依照GB/T 3921-2008《紡織品 色牢度試驗(yàn) 耐皂洗色牢度》中條件A的方法,測試染色織物的原樣變色和貼襯沾色,貼襯采用絲和棉。
2)耐摩擦色牢度:依照GB/T 3920-2008《紡織品 色牢度試驗(yàn) 耐摩擦色牢度》中測試方法,對染色織物進(jìn)行耐干、濕摩擦色牢度的測試。
3)耐日曬色牢度:依照GB/T8427-2008《紡織品 色牢度試驗(yàn) 耐人造光色牢度:氙弧》進(jìn)行測試。
4)色牢度的評級:評定原樣變色采用GB250-2008,評定變色用灰色樣卡,評定貼襯沾色采用GB251-2008,評定沾色用灰色樣卡。
在茶葉染液上染真絲的過程中,分別采用了丹寧酸和姜黃兩種媒染劑,比較前媒染、同浴染和后媒染三種不同處理工藝對染得織物的K/S值,其中染液采用稀釋5倍的茶葉染液,丹寧酸的質(zhì)量濃度為10 g/L,姜黃的質(zhì)量濃度為0.05 g/L。不同媒染工藝測試結(jié)果見表1。
表1 不同媒染工藝測色結(jié)果
由表1可知:①對比未媒染的真絲,基于丹寧酸和姜黃的媒染工藝得到的染色織物K/S都比未媒染要高,而前媒染的工藝基本都比同浴染和后媒染的上染織物表觀顏色要深,說明丹寧酸和姜黃的使用改善了茶葉上染真絲的染色效果,起到了媒染的作用,且前媒染的工藝最優(yōu)。②采用姜黃媒染真絲時,前媒染得到的染色織物K/S最高,同浴媒染次之,后媒染得到的染色織物K/S最低。這可能是因?yàn)?,在媒染之初,纖維表面存在的空位較多,姜黃容易吸附和滲透。同浴媒染時,對比茶葉,姜黃本身更容易與纖維結(jié)合;而在后媒染時,茶葉染液已經(jīng)吸附于纖維表面,使得后媒染得到的織物表觀深度降低。
染液采用稀釋5倍后的茶葉提取物,姜黃的質(zhì)量濃度分別是0.012 5 g/L,0.025 g/L,0.05 g/L,0.1 g/L;丹寧酸的質(zhì)量濃度分別是2 g/L,5 g/L,10 g/L,20 g/L。采用前媒染的工藝,對染得織物的測色結(jié)果進(jìn)行分析,不同質(zhì)量濃度媒染劑的測色結(jié)果見表2。
表2 不同質(zhì)量濃度媒染劑的測色結(jié)果
由表2可知:①當(dāng)姜黃質(zhì)量濃度為0.1 g/L時,織物的K/S最大,織物呈現(xiàn)黃綠色趨勢,主要是因?yàn)榻S用量相對比較大,織物上吸附了過多的姜黃,織物已經(jīng)趨近飽和狀態(tài),影響到茶葉上染真絲;②姜黃質(zhì)量濃度在0.025 g/L時,染色織物的K/S值相對較高,a值和b值相對穩(wěn)定,且織物主要呈現(xiàn)的還是茶葉上染的基本色調(diào),凸顯媒染劑的效果。丹寧酸的質(zhì)量濃度為5 g/L時,染色織物的K/S值最大,上染效果較好。
一般情況下,媒染劑對pH值的變化很敏感,而姜黃在不同pH值下更是表現(xiàn)出不同的顏色[7],通過改變?nèi)疽旱膒H值,研究不同pH值下媒染劑對真絲織物上染效果的影響。染液采用稀釋5倍后的茶葉提取物,姜黃質(zhì)量濃度為0.025 g/L,丹寧酸質(zhì)量濃度為5 g/L。采用前媒染的工藝,對染得織物的測色結(jié)果進(jìn)行分析,不同pH值下測色結(jié)果見表3。
表3 不同pH值下染色織物的測色結(jié)果
由表3可知:①丹寧酸、姜黃兩種媒染劑,在不同pH值環(huán)境下得到的染色織物的K/S不同。pH值越大,得到的染色織物的K/S越小,染液pH值對茶葉上染真絲的影響很大??偟内厔菔菈A性條件下,不利于媒染劑發(fā)揮作用,不利于上染;酸性條件下,丹寧酸和姜黃媒染后的織物具有更好的上染效果。②不同媒染劑染得織物的色相和色光變化也很明顯,如圖1所示。由圖1可知:姜黃媒染時,隨著pH值增加,織物顏色由黃棕色向淺黃色偏移;丹寧酸媒染時,隨著pH增加,織物顏色由黃棕色向淺褐色方向偏移。當(dāng)染液pH=5時,可以兼顧染色后織物的表觀深度和色光穩(wěn)定性。
采用姜黃質(zhì)量濃度為0.025 g/L,丹寧酸質(zhì)量濃度為5 g/L,前媒染的工藝,調(diào)節(jié)染液的pH=5,將原樣茶葉提取物稀釋不同倍數(shù),研究染色織物所呈現(xiàn)出的顏色變化。不同質(zhì)量濃度茶葉染液下染色織物的測色結(jié)果如表4所示。不同濃度染液染得織物顏色變化如圖2所示。
表4 不同質(zhì)量濃度茶葉染液下染色織物的測色結(jié)果
由圖2可知,不同質(zhì)量濃度的茶葉提取物下,織物呈現(xiàn)的顏色差別也很明顯,這也給實(shí)際需要的顏色提供參考。在稀釋5倍茶葉染液時,染得的織物色澤更為飽滿。由表4可知:不同質(zhì)量濃度的茶葉提取物下,得到的染色織物的K/S變化非常明顯,質(zhì)量濃度越小,染得的織物K/S值越小,這主要是茶葉中有效的染色成分減少所造成的。
測試染得織物的耐(干/濕)摩擦色牢度、耐皂洗色牢度和耐日曬色牢度,據(jù)此衡量媒染劑的使用對茶葉上染真絲后的色牢度影響。最優(yōu)媒染工藝下染色織物的色牢度測試結(jié)果見表5。
表5 最優(yōu)媒染工藝下染色織物的色牢度測試結(jié)果
由表5可知,經(jīng)過丹寧酸和姜黃媒染后的織物耐摩擦色牢度良好,耐皂洗的原樣變色有一定程度的改善,耐日曬色牢度良好,均能滿足日常服裝對色牢度
的要求??梢酝茰y,媒染劑的使用,使茶葉染液中的有效染色成分與纖維結(jié)合更加牢固,從而使耐皂洗色牢度中原樣變色的情況有所改善。
1) 媒染劑媒染真絲的最優(yōu)工藝:丹寧酸采用前媒染,質(zhì)量濃度為5 g/L,pH=5;姜黃采用前媒染,質(zhì)量濃度為0.025 g/L,pH=5;當(dāng)染液稀釋5倍時,得到的染色織物色澤較為飽滿。
2) 丹寧酸和姜黃媒染后,用茶葉染液上染真絲的色牢度為:耐摩擦色牢度為4-5級,耐皂洗色牢度中原樣變色達(dá)到3級及以上,耐日曬牢度良好,基本符合真絲織物的色牢度要求。
3) 丹寧酸和姜黃本身對環(huán)境沒有污染,改善了茶葉染液對真絲的上染效果,是一種環(huán)保型的媒染工藝,為天然染料在織物中的染色提供了幫助。