全 文 ：酒椰纤维染色工艺的研究
柳荣展
(青岛大学 山东青岛 266071)
摘要 酒椰纤维是一种原产于非洲的植物韧皮纤维 ,其纤维结构紧密 ,纤维素 、半纤维素含量
高 ,染色性能差 。但其纤维素中所含的半纤维素分子结构中有较短的酸性支链存在 ,可用碱性染
料 、阳离子染料染色 ,文中采用了染色性能较好的阳离子染料进行染色 ,并制订了合理的工艺:80
℃恒温染色 15 min ～ 30 min ,这一染色工艺简单 ,易于工业化生产 。
叙词 天然纤维 韧皮纤维 染色工艺 研究
中图法分类号 TS190.6
近年来 ,天然植物纤维制作
的工艺品深受人们的青睐 ,但对
这些植物纤维的染色工艺报道较
少。酒椰纤维是一种原产于非洲
的植物韧皮纤维 ,其性质类似于
麻 ,广泛用于编织草帽 、背包 、坐
垫 、装饰品等 。由于纤维结构紧
密 ,纤维素 、半纤维素含量高 ,染
色性能较差。但纤维素中所含的
半纤维素分子结构中有较短的酸
性支链存在 ,可采用碱性染料 、阳
离子染料染色。由于碱性染料的
日晒牢度差 ,因此 ,我们采用上染
均匀 、色泽鲜艳 、牢度好的阳离子
染料进行染色实验 ,优化了工艺
条件 。
1 实验
1.1 材料
洒椰纤维(漂白半制品)
1.2 仪器
721分光光度计 、分析天平 、
LSY恒温水浴锅
1.3 药品
阳离子红 X-GRL、阳离子
黄D-2RL(200 %)、阳离子翠蓝
X-GB 、元明粉 、醋酸钠 、冰醋酸 、
肥皂等。
1.4 染色
工艺处方(对纤维重):
染料 X %
元明粉 1.5 %
醋酸钠 1.0 %
冰醋酸 3.0 %
温度 70 ℃～ 100 ℃
时间 15 min ～ 45 min
浴比 1∶30
1.4.1 染料用量的确定
按处方先配制一系列不含染
料的染浴 , 在水浴中升温至 70
℃,分别投加 2克纤维试样 ,处理
10 min后 ,分别投加三种不同量
的染料 ,逐步升温(1 ℃ 3 min)至
90 ℃恒温染色 20 min后 ,取出试
样 ,水洗 、干燥。分别测定各染料
的上染百分率 ,并比较染色结果 。
1.4.2 染色温度 、时间的确定
按处方分别配制一系列不含
染料的染浴 ,在水浴中升温至 70
℃,分别投加 2 g 纤维试样 ,处理
10 min后 ,三种染料分别在 70 ℃
～ 100 ℃(70 ℃以上控制升温速
率 1 ℃ 3 min)恒温染色 15 min ～
45 min ,分别测定各染料的上染
百分率 ,并比较染色结果。
1.5 测试
1.5.1 上染百分率的测定
用分光光度计测出各染料的
λmax ,在λmax处测出一系列不同浓
度下的吸光度 ,做出浓度与吸光
度关系图 。根据朗伯特 —比耳定
律 ,由残液吸光度可求出上染百
分率 。
1.5.2 皂洗牢度的测定
皂洗牢度的测定参考 GB-
3921-83 。
1.5.3 日晒牢度的测定
6～ 7月份晴天中午 12时至
下午 2时曝晒 ,比较褪色情况 。
2 实验结果及讨论
2.1 染料用量的确定
不同染料用量时的上染百分
率结果见表 1。
表 1结果表明 ,阳离子染料
对酒椰纤维的上染百分率都很
高 ,对比染色试样 ,阳离子翠蓝 X
-GB 用量低于 0.6 %时 ,试样色
表 1 染料用量不同时各染料的上染百分率 单位:%
染 料 用 量 %
0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.5
阳离子翠蓝 X-GB 96.20 96.28 95.83 95.26 95.02 94.64
阳离子红 X-GRL 96.17 96.75 96.83 96.63 96.15 95.60
阳离子黄 D-2RL 93.08 93.19 93.25 93.58 93.76 93.80
注:以上结果为三次结果的平均值。
·62· 针 织 工 业 2001年第 4期
光偏绿 ,可能是由于漂白半制品
白度偏低所致 ,当用量达 1 %时 ,
颜色已相当深 ,且上染百分率降
低 ,宜选用染料用量为0.8 %;阳
离子红 X-GRL ,当其用量为 0.6
%时 ,颜色已较深;而阳离子黄 D
-2RL 的用量为 1 %时 ,颜色比
较令人满意。考虑到实际产品并
不需很深的颜色 ,因此确定的用
量分别为:阳离子翠蓝 X-GB ,
0.8 %;阳离子红 X -GRL , 0.6
%;阳离子黄 D-2DL ,1 %。
2.2 染色温度 、时间的选择
三种染料在不同染色温度 、时
间时的上染百分率结果见表 2。
表 2 三种染料在不同染色温度 、时间下的上染百分率 单位:%
温 度 ℃ 70 ℃ 80 ℃ 90 ℃ 100 ℃
时 间 min 15 25 35 45 15 25 35 45 15 25 35 45 15 25 35 45
阳离子翠蓝 X-GB 51.1 66.2 68.5 71.7 97.0 97.1 96.9 96.7 97.1 97.4 97.5 98.4 96.9 97.6 97.4 98.4
阳离子红 X-GRL 47.3 65.5 68.1 70.9 95.3 95.5 95.8 96.3 95.2 97.1 97.7 98.0 94.3 97.5 97.8 98.2
阳离子黄 D-2RL 53.7 68.9 73.6 75.5 91.9 92.0 92.1 92.6 92.2 94.9 95.5 95.7 92.2 95.2 95.5 96.2
注:以上结果为三次结果的平均值。
实验结果表明:在 80 ℃以
上 ,恒温染色时间达 15 min 时 ,
各染料的上染百分率都比较高 ,
说明其上染速率是很快的 。加入
缓染剂元明粉可提高其匀染性。
阳离子翠蓝 X-GB 的上染率基
本随染色温度的升高和染色时间
的延长而增大 ,比较其染色试样 ,
高温短时或者低温长时染色效果
较好 ,但低温时染色时间也不易
超过 35 min ,否则试样色泽灰暗 ,
可在 80 ℃以上染色 30 min , 或
100 ℃染色 15 min 。阳离子红 X
-GRL在 80 ℃以上恒温染色 15
min ,其上染率就达 95 %以上 ,且
随温度的升高和时间的延长而增
大 ,当温度为 80 ℃以上时染色
1 5min即可达较好的效果 ,如超
过 25 min ,试样色光较为灰暗 ,宜
选用 80 ℃染色 15 min ～ 20 min。
阳离子黄 D-2RL随染色温度的
升高上染率增大较为明显 ,但随
染色时间的延长 ,上染率增长比
较缓慢 , 而且 100 ℃时染色 15
min ,试样色光却比 80 ℃时差很
多 ,可见阳离子黄 D-2RL 不宜
沸染 ,即使 80 ℃条件下染色时间
也不宜超过 35 min , 因此阳离子
黄 D-2RL可在相对较低的温度
下适当延长染色时间 ,宜取 80 ℃
恒温染色 30 min。
2.3 染色牢度
皂洗牢度及日晒牢度结果分
别见表 3 、表 4。
表 3 皂洗牢度 单位:级
染 料
阳离子
翠蓝
X-GB
阳离子红
X-GRL
阳离子黄
D-2RL
皂洗牢度 4～ 5 5 5
表 4 日晒牢度 单位:级
染 料
阳离子
翠蓝
X-GB
阳离子红
X-GRL
阳离子黄
D-2RL
日晒牢度 1个月内褪色不明显
1个月内
不褪色
1个月内
不褪色
由表 3 、表 4可知 ,阳离子染
料染色产品的皂洗牢度和耐晒牢
度很好 。染料与纤维间主要以离
子结合(盐键)为主 ,且高温染色
时纤维结构疏松 ,使染料进入纤
维内部 ,然后低温水洗 ,纤维结构
紧密 ,染料不易出来 ,因此皂洗牢
度较好。日晒牢度主要与染料的
结构及纤维结构有关 ,从染料结
构来看 ,阳离子翠蓝 X-GB属恶
嗪染料 ,具有较大的共轭体系 ,耐
晒牢度较好 ,可达 5级;阳离子红
X-GRL 属共轭型偶氮染料 , 其
重氮组分为三唑 , 可形成 P-л共
轭 ,耐晒牢度高 ,可达 6 ～ 7级;而
阳离子黄 D-2RL 的多甲川发色
体系中甲川基被氮原子取代后耐
光牢度大大提高 ,可达 6级以上。
从纤维结构来看 ,半纤维素分布
于纤维之中 ,其酸性支链与染料
形成的牢固离子结合 ,既提高了
纤维的透染性又可提高耐晒牢
度。
3 结论
3.1 酒椰纤维阳离子染色工艺
过程中 ,应控制适当的染色温度
及染色时间。合适的工艺条件
为:阳离子翠蓝 X-GB , 80 ℃恒
温染色 30 min或100 ℃恒温染色
15min;阳离子红 X-GRL ,80 ℃
恒温染色 15 min ～ 20 min;阳离子
黄 D -2RL , 80 ℃恒温染色 30
min 。
3.2 阳离子染料用于酒椰纤维
染色 ,染料上染百分率高 ,匀染性
透染性好 ,染色产品的水洗牢度
和耐晒牢度好 ,而且染色工艺简
单 ,易于工业化生产。
收稿日期 2001年 7 月 13 日
·63·2001年第 4期 针 织 工 业