黃連染料對陽離子可染滌綸絲的染色研究

俞海峰 ，張奇鵬，楊美桂

（1.浙江工業(yè)職業(yè)技術(shù)學院，浙江 紹興 312000；2.紹興九洲化纖有限公司，浙江 紹興 312000）

陽離子可染滌綸是在普通滌綸的基礎(chǔ)上引入了第三單體—3，5-間苯二甲酸二甲酯磺酸鈉，因此其可用陽離子染料在常溫常壓下進行染色，不但染色效果有了很大提高，而且也降低了染色成本［1-3］。目前市場上所用的陽離子染料基本上為合成染料。雖然其色彩鮮艷、性質(zhì)穩(wěn)定、使用方便、價格低廉等，但是隨著綠色環(huán)保潮流的興起，紡織和時裝趨于天然化，人們向往回歸大自然，紛紛將目光投向蘊藏無限資源的大自然［4-5］。黃連染料不僅是一種傳統(tǒng)的鮮艷的黃色染料，而且是一種具有抗菌性的天然陽離子染料［6］。本實驗將探討黃連染料對陽離子可染滌綸絲的染色性能，并確定直接染色的最佳工藝參數(shù)，以期為黃連在陽離子可染滌綸染色中的應用提供理論依據(jù)。

1 試驗

1.1 材料與儀器

材料：83dtex／72f陽離子可染滌綸絲、黃連。

儀器：HT-12P型紅外線染樣機，YG747型電熱恒溫鼓風干燥箱，F(xiàn)A2104N 電子分析天平，YG020型電子單紗強力儀，Datacolor 600臺式測色儀。

1.2 工藝及方法

1.2.1 染液提取

稱取60g黃連，加水3L 煎煮60 min后過濾，由于黃連的染料含量多，需將濾渣加等量的水再煎煮兩次，過濾，合并三次濾液，定容至3L作為染液備用，該染液的濃度定為X。

1.2.2 染色工藝

為了盡可能保證染色工藝的天然性和環(huán)保性，本研究采用直接染色。工藝流程：配制染液→染色→水洗、干燥。常溫入染，浴比1∶50，分別在不同條件下進行染色，以染色紗線的K／S值來評價上染情況，探討各因素對染色效果的影響，確定最佳直接染色條件。

1.2.3 實驗測試

（1）K／S值及顏色特征值測試：K／S及L＊、a＊、b＊等顏色特征值采用Datacolor 600臺式測色儀進行測試。測試條件D65光源，10°標準視場，掃描范圍400～700nm，讀取最大吸收波長處數(shù)據(jù)。

顏色特征指標：L＊值代表明度值大小；a＊值代表織物偏紅或偏綠大小，為正值表示偏紅，為負值表示偏綠；b＊值代表偏黃或偏藍的大小，為正值表示偏黃，為負值表示偏藍。測試方法按照GB／T 8424.3—2001《紡織品 色牢度試驗 色差計算》測試。

（2）斷裂強力和斷裂伸長率測試：斷裂強力和斷裂伸長率按《GB／T 3916—1997紡織品 卷裝紗單根紗線斷裂強力和斷裂伸長率的測定》測定。

2 結(jié)果與討論

2.1 直接染色正交實驗

將影響染色工藝的主要因素設(shè)計成正交實驗表。依照其進行正交實驗（選擇正交表L9（34），快速升到正交表中的溫度。染色前將紗線在沸水中浸泡1min，使纖維充分溶脹，以利于染色的進行，實驗結(jié)果見表1。

表1 直接染色正交實驗結(jié)果與極差分析

由表l可知：通過極差分析，各因素對K／S值影響的先后順序為：溫度＞時間＞萃取液用量；各因素對斷裂強度影響的先后順序為：時間＞溫度＞萃取液用量：各因素對斷裂伸長率影響的先后順序為：時間＞溫度＞萃取液用量。

2.2 直接染色的方差分析

黃連用于陽離子可染滌綸絲直接染色的K／S值、斷裂強度、斷裂伸長率方差分析分別見表2、表3、表4。

表2 K／S值方差分析表

表3 斷裂強力方差分析表

表4 斷裂伸長率方差分析表

由于F值越大影響越顯著，概率越小影響越顯著。因此，由表2、表3、表4可以看出，溫度對K／S值的影響較大，時間、溫度、萃取液用量對斷裂強度影響都較小，時間對斷裂伸長率的影響最為顯著，溫度次之。

2.3 黃連溫度單因素分析

方差分析雖然表明時間、溫度等對陽離子可染滌綸絲的斷裂伸長率有很大影響，但就其實驗數(shù)值波動情況來說還是在生產(chǎn)允許范圍內(nèi)的，因此本文暫不考慮時間、溫度等對陽離子可染滌綸絲的斷裂伸長率的影響。從正交實驗中可以看出，黃連染料對陽離子可染滌綸絲的染色K／S值隨著溫度的上升而上升，并且在萃取液用量為20 mL、時間為60 min時為最佳。為了得到黃連染料對陽離子可染滌綸絲染色的最佳溫度，本文繼續(xù)對溫度進行單因素分析，追加了在萃取液用量為20 mL、時間為60 min時，溫度分別為90℃、100℃、110℃、130℃、140℃的染色實驗。測試結(jié)果見表5。

表5 黃連溫度單因素分析實驗結(jié)果

由表5可知，隨著染色溫度的升高，明度指數(shù)L＊（亮度軸）一直下降，說明升高溫度會影響滌綸紗線表面的亮度值。色品指數(shù)a＊先上升后下降，在130℃時值為最大，說明在低溫條件下織物表面顏色偏綠，而高溫時織物表面顏色偏紅，即顏色偏暗。色品指數(shù)b＊均大于零，說明紗線表面顏色偏黃，在120℃時值最大，說明此時染色的黃光最強，溫度再升高反而不利于黃光的發(fā)色。

由于黃連染料本身是黃色，因此綜合考慮，黃連對陽離子可染滌綸絲染色的最佳溫度為120℃。溫度再升高浪費能源。最后優(yōu)選出黃連對陽離子可染滌綸絲染色的最優(yōu)工藝條件為：浴比1∶50，萃取液用量20mL，溫度120℃，染色時間60min。

3 結(jié)論

3.1 通過正交實驗、極差分析、方差分析及單因素分析，優(yōu)選出黃連對陽離子可染滌綸絲直接染色最優(yōu)工藝條件：浴比1∶50，萃取液用量20 mL，溫度120℃，染色時間60min。

3.2 方差分析雖然表明時間、溫度等對陽離子可染滌綸絲的斷裂伸長率有很大影響，但就其實驗數(shù)值波動情況來說還是在生產(chǎn)允許范圍內(nèi)的，染色時可以不予考慮。

3.3 陽離子可染滌綸絲用天然植物染料染色，不僅提高了產(chǎn)品的附加值，同時實現(xiàn)了服裝的回歸自然，符合新世紀人們對服裝的要求，是開發(fā)“生態(tài)服裝”、“全綠服裝”等紡織品的一個很好的研究途徑。

［1］王建平，洪晨躍.陽離子可染改性滌綸染色性能測定方法［J］.印染，1993，19（10）：30—32.

［2］唐永良.改性滌綸研究進展［J］.合成纖維工業(yè)，2006，29（2）：53—55.

［3］楊慧彤.普通滌綸絲與陽離子可染改性滌綸絲交織物染色產(chǎn)生色點疵病的原因探討［J］.山東紡織科技，2004，45（5）：14—17.

［4］呂麗華，楊麗娜.天然植物染料黃連對棉針織物染色性能研究［J］.針織工業(yè)，2009，（1）：47—49.

［5］柯貴珍，潘錦標，于偉東，等.天然植物染料黃連在毛織物染色中的應用［J］.武漢科技學院學報，2007，20（2）：47—49.

［6］林明霞，吳堅，鄧麗麗.天然植物染料黃連染羊毛織物［J］.針織工業(yè)，2005，（1）：47—49.