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柞树叶染料对柞蚕丝绸的染色性能研究



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第49卷
2012年12月 第12期
Vol.49
No.12, Dec. 2012
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摘要:为丰富天然染料的色泽,提取天然柞树叶染料对柞蚕丝绸进行染色,研究了Fe2+、Cu2+、Al3+等媒染离子对染色织物色光、色
深及染色牢度的影响;采用不同体积分数的柞树叶染料与苏木染料对柞蚕丝绸进行拼混染色,探索两种染料配比及媒染剂对染色性能
的影响。结果表明,柞树叶染料对柞蚕丝绸直接染色即可得到较好的染色深度,皂洗及摩擦牢度可达3级;各种媒染剂处理均可提高
染色深度及牢度,媒染样品的各项牢度可达3~4级;柞树叶与苏木染料拼色性能良好,柞蚕丝绸经混合染料直接染色及Fe2+、Al3+媒
染可分别获得一系列颜色,其中硫酸亚铁媒染样品的色深及染色牢度较佳。
关键词:柞树叶染料;柞蚕丝绸;染色;媒染剂;拼混染色
中图分类号:TS193.6 文献标志码:A 文章编号:1001-7003(2012)12-0006-04
柞树叶染料对柞蚕丝绸的染色性能研究
贾 艳 梅
(辽东学院 化工与材料学院,辽宁 丹东 118003)
Study on dyeing performance of tussah leaves dyes for tussah silk fabric
JIA Yan-mei
(College of Chemical Engineering and Materials, Eastern Liaoning University, Dandong 118003, China)
Abstract: To enrich the color and lustre of natural dyes, this paper extracts natural tussah leaves dyes to dye
tussah silk fabric, studies the influence of mordanting ions such as Fe2+, Cu2+ and Al3+ on color tone, color
depth and color fastness of dyed fabric, uses tussah leaves dyes and logwood lake with different concentrations
for combination dyeing of tussah silk fabric and explores the influence of proportioning of these dyes and
mordant on dyeing property. The result shows that using tussah leaves dyes to directly dye tussah silk fabric
can get a good dyeing depth and soaping and crocking fastness can reach level 3; the processing with various
mordants can improve the dyeing depth and fastness and various fastnesses of mordanting samples can reach
level 3 to 4; tussah leaves and logwood lake have a good color matching performance, a series of colors can
be obtained respectively by direct dyeing of tussah silk fabric with mixed dyes and Fe2+ and Al3+ mordanting,
among which ferrisulphas mordanting samples have the best color depth and dyeing fastness.
Key Words: Tussah leaves dyes; Tussah silk fabric; Dyeing; Mordant; Combination dyeing
收稿日期:2012-07-30;修回日期:2012-10-24
作者简介:贾艳梅(1967- ),女,教授,硕导,主要从事染
整新型助剂及其应用。
柞树叶是壳斗科栎属植物柞树的叶片,是柞蚕的
主要饲料,其中富含蛋白质、粗脂肪、氨基酸、单
宁、铁、钴、锰等多种物质,具有一定的营养价值及
药用价值[1-3],由于其中单宁类物质含量较高,可作为
一种天然染料[4-5],但至今有关柞树叶提取液作为天
然染料的研究未见报道。本研究拟探索柞树叶提取液
对柞蚕丝绸的染色性能,通过直接、后媒法染色及与
苏木色素拼混染色等实验,探索染色织物色光、色深、
色牢度的变化规律,为柞树叶染料上染柞蚕丝绸提供理
论依据,也为进一步丰富天然染料的色谱奠定基础。
1 实 验
1.1 材料与仪器
材料:柞蚕丝绸(5023),柞树叶(产地丹东),苏木
(市售)。
试剂:结晶硫酸铜、硫酸亚铁、硫酸铝钾 (均为
分析纯,国药集团化学试剂有限公司)。
仪器:JD-2型电子天平 (沈阳龙腾电子有限公
司),电热恒温鼓风干燥箱(上海一恒科学仪器有限公
司),XW-ZDR型低噪振荡式染样机(靖江市新旺染整设
备厂),GretagMacbeth Color-Eye 7000A型电脑测色配色
研究与技术
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仪(美国爱色丽X-Rite),SW-8型皂洗牢度仪(莱州市纺
织仪器有限公司),Y-571B型摩擦牢度仪等(江苏南通纺
织仪器厂)。
1.2 实验方法
1.2.1 染料的提取
柞树叶染料:采摘深秋季节柞树叶,用清水
洗净,自然晾干,备用。称取干柞树叶25 g洗净,
加入1 000 mL蒸馏水,室温(20~25 ℃)浸泡2 h,
95~100 ℃水煮1 h,过滤,残渣再加适量蒸馏水
沸煮约1 h,过滤,合并两次的滤液,使其总量为
1 000 mL(可根据情况补加蒸馏水或进行浓缩)。
苏木染料:取25 g苏木,粉碎后加入蒸馏水约
1 000 mL,提前浸泡4 h,煮沸1~2 h,过滤,残渣再
次煮沸约1 h,过滤,合并两次的滤液,使其总量为
1 000 mL。
1.2.2 染 色
柞树叶染料染色:以上述柞树叶提取液为染液对
柞蚕丝绸进行染色。直接染色条件为染色温度90 ℃,
时间60 min,浴比1∶50。后媒法染色分别采用Cu2+、
Fe2+、A13+作为媒染离子,以及分别采用Fe2+-A13+、
Cu2+-A13+作为复合媒染离子,以上述直接染色条件对
柞蚕丝绸进行染色,后媒处理条件为媒染剂6 g/L,温
度70 ℃ ,时间30 min,浴比1∶50。
拼混染色:以上述柞树叶提取液和苏木提取液
的混合溶液作染液,改变染液中两种提取液的比例,
分别进行直接染色及硫酸亚铁、明矾的后媒法染色。
染色后织物经水洗、皂洗、水洗、烘干后,测试
K/S值、颜色特征值及染色牢度。
1.2.3 测 试
采用电脑测配色仪测定染色织物的K/S、L 、a 、
b 、c 、h 值,测定条件为D65光源,10°视角,试样
4折测定4次,取其平均值作为结果。皂洗和摩擦牢度
分别按GB/T 3921.1-1997《纺织品 色牢度试验 耐洗
色牢度:试验1》和GB/T 3920-1997《纺织品 色牢度
试验 耐摩擦色牢度》进行测定。
2 结果与讨论
2.1 柞树叶染料对柞蚕丝绸的染色
柞树叶提取液对柞蚕丝绸直接染色及不同媒染剂
下的后媒法染色样品的K/S值、颜色特征值及染色牢
度见表1、表2。
由表1可以看出,柞树叶染料直接染色样品的K/S
值较高,表明柞树叶染料适于柞蚕丝绸的染色,这
是因为柞树叶所含色素为单宁类化合物,单宁类染
料对丝绸具有较好的染色性能[6-7]的缘故;还可能与
柞树叶染料跟柞蚕丝绸具有同源性,两者的相容性
与亲和性良好有一定关系。采用Fe2+、Cu2+、A13+、
Fe2+-Al3+、Cu2+-Al3+为媒染离子,后媒法染色样品具
有比直接染色样品更高的K/S值,媒染剂有效增加了
织物的染色深度,其中硫酸亚铁的增深效果最佳,
其媒染样品的K/S值为直接染色样品的1.99倍,不同
媒染剂对染色织物K/S值的影响力由高到低依次为:
Fe2+、Cu2+、Fe2+-Al3+、Cu2+-Al3+、A13+、直接染
色。对色光的影响是:Fe2+媒染对染色织物的颜色
影响最大,色相h较直接染色样品发生显著变化,织
物由直接染色时的土黄色转变为深铁灰色,其明度
值L、红绿值a、黄蓝值b、饱和度c均显著下降,色
光变暗;Cu2+、Al3+媒染对样品颜色影响相对较小,
其L、a、b、c、h值与直接染色样品相差不显著。
Fe2+-Al3+、Cu2+-Al3+两种媒染剂拼混可以进一步丰富
色彩。
表2表明,柞蚕丝绸经柞树叶染料染色后牢度较
好,直接染色样品的皂洗及摩擦牢度可达到3级,媒
染样品的各项牢度达到3~4级,尤以Fe2+-Al3+及Cu2+-
Al3+拼混媒染样品的牢度更优,皂洗及摩擦牢度达到
4级。媒染剂对染色织物的色深、色光及染色牢度的
影响,是由于柞树叶色素的主要成分为单宁类化合
物,其分子结构中含有多个—OH,具有媒染染料的
特性,柞树叶染料与柞蚕丝纤维分子之间可借助媒染
剂形成稳定的络合物,从而使柞蚕丝绸的染色深度及
牢度提高,并呈现出不同的颜色。
表1 柞树叶染料染色柞蚕丝绸的颜色特征值
Tab.1 Color characteristic values of tussah silk fabrics dyed with tussah leaves dyes
媒染剂 K/S值 L a b c h 颜色 匀染性
未染色 0.396 89.107 -0.743 9.274 9.304 94.580 乳白 -
直接染色 3.290 60.225 5.278 17.342 18.127 73.072 土黄 好
Fe2+ 6.543 35.802 -0.487 0.827 0.718 132.712 铁灰 好
Cu2+ 5.487 51.769 2.920 17.932 18.168 80.750 灰绿 好
Al3+ 3.901 60.893 3.291 20.202 20.468 80.747 灰黄 好
Fe2+ -Al3+ 5.307 45.839 -0.954 4.909 5.001 101.000 深灰 好
Cu2+ -Al3+ 5.048 54.898 2.720 18.730 18.927 81.738 灰绿 好
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表2 柞树叶染料染柞蚕丝绸的染色牢度
Tab.2 Color fastness of tussah silk fabrics dyed with tussah
leaves dyes
媒染剂
皂洗牢度/级 摩擦牢度/级
褪色 沾色 干摩 湿摩
直接染色 3 3 4 3
Fe2+ 3~4 4 4 3~4
Cu2+ 3~4 3~4 4 3~4
Al3+ 3~4 3~4 4 3~4
Fe2+ -Al3+ 4 4 4~5 4
Cu2+ -Al3+ 4 4 4~5 4
2.2 柞树叶染料与苏木染料对柞蚕丝绸的拼混染色
2.2.1 柞树叶染料与苏木染料对柞蚕丝绸的直接染色
以不同比例的柞树叶提取液和苏木提取液配成染
液,对柞蚕丝绸进行染色,测定染色样品的色坐标、
染色牢度及K/S值,结果见图1及表3、表4。
由图1可知,采用天然柞树叶染料和苏木染料
拼色时,染色样品的K/S值随柞树叶染料体积分数提
高、苏木染料体积分数降低而逐渐增大,表明对柞
蚕丝绸染色,柞树叶染料较之苏木染料具有更佳的
上染性能。
图1 柞树叶染料体积分数与K/S值的关系
Fig.1 Relationship between the tussah leaves dyes
concentration and the K/S value
表4 拼混染料染柞蚕丝绸的染色牢度
Tab.4 Color fastness of tussah silk fabrics direct dyeing with
the mixture of natural dyes
染料体积分数/% 皂洗牢度/级 摩擦牢度/级
柞树叶提取液 苏木提取液 褪色 沾色 干摩 湿摩
0 100 2 2 3 2
20 80 2~3 2 3 2~3
40 60 3 2~3 3 3
60 40 3 3 3 3
80 20 3 3 3~4 3
100 0 3 3 4 3
表3表明,随着两种混合染料溶液中柞树叶染料
体积分数的提高,染色织物的红光逐渐减弱,颜色
发生了规律性变化,可依次得到粉、黄、棕黄、土
黄等色泽,饱和度c减小,色光趋暗,K/S值提高,色
深增加。实验发现,柞树叶提取液与苏木提取液相
容性良好,染料溶液拼混后不发生浑浊、沉淀、分
层等现象,这是两者能够进行拼色的基础,否则只
能套染。
由表4可知,随着柞树叶染料体积分数的提高、
苏木染料体积分数的降低,两种天然染料拼混染色柞
蚕丝绸的皂洗及摩擦牢度逐渐提高,表明柞树叶染料
具有较苏木染料更优的牢度特性。
2.2.2 柞树叶染料与苏木染料对柞蚕丝绸的后媒法染色
为丰富拼色的色谱及改善染色牢度,分别以不同
比例的柞树叶与苏木染料作为染液,以硫酸亚铁、明
矾为媒染剂,采用后媒法染色工艺对柞蚕丝绸进行染
色,染色样品的颜色特征值见表5、表6,染色牢度见
表7、表8,其K/S值变化见图1。
由图1及表5、表6可知,与直接染色相比,采用硫
酸亚铁后媒法染色,可以提高柞树叶/苏木复合染料对
柞蚕丝绸的染色深度,而明矾媒染对K/S值提高作用不
大,个别染色样品(苏木体积分数大于40 %)的K/S值反
而有所下降,Al3+对苏木染料的媒染性能不佳。不同染
料配比下,织物K/S值的变化规律与直接染色相同,即
随柞树叶提取液体积分数的增大、苏木提取液体积分
数的减少,染色样品的K/S值呈提高趋势;相同染料配
比下,Fe2+媒染K/S值高于Al3+媒染,其色光变化亦明
显;随柞树叶染料体积分数的增加、苏木染料体积分
数的减少,硫酸亚铁媒染织物从紫色逐渐过渡到深铁
灰色,明矾媒染织物从粉红色逐渐过渡到土黄色。
表3 拼混染料染柞蚕丝绸的颜色特征值
Tab. 3 Color characteristic values of tussah silk fabrics direct dyeing with the mixture of natural dyes
染料体积分数/%
L a b c 颜色 匀染性
柞树叶提取液 苏木提取液
0 100 65.336 22.202 8.214 23.672 粉红 一般
20 80 62.354 17.672 11.870 21.289 粉红 较好
40 60 63.036 13.276 13.297 21.190 粉黄 好
60 40 61.922 9.969 15.419 21.061 粉黄 好
80 20 62.181 7.011 17.153 21.039 棕黄 好
100 0 60.893 3.291 20.202 20.468 灰黄 好
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表7 拼混Al3+媒染柞蚕丝绸的染色牢度
Tab. 7 Color fastness of tussah silk fabrics Al3+ mordanting
with the mixture of natural dyes
染料体积分数/% 皂洗牢度/级 摩擦牢度/级
柞树叶提取液 苏木提取液 褪色 沾色 干摩 湿摩
0 100 2 2 3 2
20 80 2~3 3 3 2~3
40 60 3 3 3~4 3
60 40 3 3 3~4 3
80 20 3 3~4 4 3
100 0 3~4 3~4 4 3~4
表8 拼混Fe2+媒染织物的染色牢度
Tab.8 Color fastness of tussah silk fabrics Fe2+ mordanting
with the mixture of natural dyes
染料体积分数/% 皂洗牢度/级 摩擦牢度/级
柞树叶提取液 苏木提取液 褪色 沾色 干摩 湿摩
0 100 3 3 3~4 3
20 80 3 3 3~4 3
40 60 3 3 4 3
60 40 3~4 3 4 3~4
80 20 3 3~4 4 3~4
100 0 3~4 4 4 3~4
表7、表8表明,柞蚕丝绸采用两种染料拼混染
色,其媒染样品的染色牢度随柞树叶染料体积分数增
加而提高,柞树叶对柞蚕丝绸的染色牢度优于苏木;
相同染料配比下,硫酸亚铁媒染样品牢度优于明矾,
其各项牢度均达到3级。
柞蚕丝绸通过柞树叶染料与苏木染料的拼混染色
及Al3+、Fe2+的后媒处理,可以分别获得不同色光的粉、
表6 拼混Fe2+媒染柞蚕丝绸的颜色特征值
Tab. 6 Color characteristic values of tussah silk fabrics Fe2+ mordanting with the mixture of natural dyes
染料体积分数/%
L a b c 颜色 匀染性
柞树叶提取液 苏木提取液
0 100 45.875 5.919 -0.588 5.026 紫 一般
20 80 43.609 3.525 -0.463 3.556 紫 较好
40 60 43.180 2.099 0.303 2.121 紫灰 好
60 40 41.407 1.364 0.697 1.532 灰 好
80 20 40.679 0.421 0.782 0.888 铁灰 好
100 0 35.802 -0.487 0.827 0.718 铁灰 好
黄、紫、铁灰等一系列颜色,丰富了天然染料染色的色
谱,且染色牢度及匀染性能可以满足一般要求。
3 结 论
1)采用柞树叶染料对柞蚕丝绸染色,直接染色及
硫酸亚铁、硫酸铜、明矾后媒法染色均可获得较深的
颜色,可依次染得土黄、铁灰、灰绿、灰黄等颜色,
直接染色及后媒法染色织物的皂洗及摩擦牢度分别可
达到3级及3~4级,且匀染性能良好。
2)采用不同比例的柞树叶提取液与苏木提取液拼混
染色上染柞蚕丝绸,直接染色及Fe2+、Al3+后媒法染色可
分别获得不同色光的粉、黄、紫、铁灰等一系列颜色,
丰富了柞蚕丝绸天然染料染色的色泽。染色织物的颜色
随两种染料的比例及媒染剂种类而变化,色深值及染色
牢度随混合染液中柞树叶染料体积分数的增加、苏木染
料体积分数的减少而提高,其中硫酸亚铁媒染样品的
K/S值最高,皂洗及摩擦牢度均可达到3 级。
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表5 拼混Al3+媒染柞蚕丝绸的颜色特征值
Tab.5 Color characteristic values of tussah silk fabrics Al3+ mordanting with the mixture of natural dyes
染料体积分数/%
L a b c 颜色 匀染性
柞树叶提取液 苏木提取液
0 100 64.719 12.923 23.862 27.151 粉 差
20 80 63.780 12.126 23.840 26.747 粉黄 较好
40 60 64.418 8.534 22.467 24.033 黄 好
60 40 64.038 6.959 20.541 21.688 棕黄 好
80 20 62.740 5.846 17.508 18.458 土黄 好
100 0 60.225 5.278 17.342 18.127 土黄 好
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