竹纖維家紡面料天然染料染色工藝探討

王月華，歐衛(wèi)國，葛忠平，薛鵬飛，徐山青，王春梅,*

(1.南通金仕達超微阻燃材料有限公司，江蘇 南通 226009；2.南通大學 紡織服裝學院，江蘇 南通 226019)

竹纖維家紡面料天然染料染色工藝探討

王月華1，歐衛(wèi)國1，葛忠平1，薛鵬飛1，徐山青2，王春梅2,*

(1.南通金仕達超微阻燃材料有限公司，江蘇 南通 226009；2.南通大學 紡織服裝學院，江蘇 南通 226019)

探討了竹纖維家紡面料陽離子改性工藝，改性織物用黃棕色天然染料Natural 0002染色的工藝。結果表明竹纖維織物改性最優(yōu)工藝為：改性劑Fix-800用量6%(owf)，氫氧化鈉濃度9 g/L，溫度70 ℃，時間35 min。最佳染色工藝為：染料用量不超過6%(owf)，溫度80 ℃，時間40 min，pH值4.5～5.5。

天然染料；竹纖維；陽離子改性；染色

竹纖維具有其他纖維無法比擬的優(yōu)點，如優(yōu)良的著色性、彈性、懸垂性、耐磨性、抗菌性，特別是吸濕放濕性、透氣性居各纖維之首。竹纖維源自成本低廉的自然原料，其系列產(chǎn)品的開發(fā)有利于減少對石油的嚴重依賴，有利于資源的合理利用[1-2]。在回歸自然、更加注重環(huán)保的今天，天然植物染料重新受到人們的關注[3-4]。由于天然植物染料對竹纖維的親和力較小、上染率較低，一般采用對織物進行陽離子化改性來提高所染織物的上染率[5-6]。本試驗采用黃棕色天然染料Natural 0002對陽離子改性竹纖維家紡織物染色，優(yōu)化了陽離子改性工藝和染色工藝。

1 試驗部分

1.1 材料、藥品和儀器

材料：經(jīng)精練的竹纖維云緞織物，規(guī)格為9.75 tex×9.75 tex，681根/10 cm×433根/10 cm。

藥品：黃棕色天然染料Natural 0002(常州美勝生物材料有限公司)，陽離子改性劑Fix-800(南通斯恩特精細化工有限公司)，氫氧化鈉(西隴化工股份有限公司)。

儀器：TU-1901雙光束紫外可見分光光度計(北京普析通用儀器有限公司)，HHS 11-1電熱恒溫水浴鍋(上海華聯(lián)環(huán)境實驗設備公司恒昌儀器廠)，EL303電子天平(梅特勒-托利多儀器(上海)有限公司)，PHS-3C精密pH計(上海儀電科學儀器股份有限公司)，101AB-1電熱恒溫鼓風干燥機(海門市恒昌儀器廠)，DatacolorSF650測色配色儀(德塔顏色商貿(上海)有限公司)，Gyrowash415水洗/干洗色牢度試驗機(英國James H Heal 公司)，YB571預置式染色牢度摩擦儀(溫州大榮紡織標準儀器廠)。

1.2 試驗方法

1.2.1 竹纖維織物的陽離子改性

工藝處方：

改性劑Fix-800/%(owf) 0～10

氫氧化鈉/g·L-13～20

改性溫度/℃ 60～80

改性時間/min 20～45

浴比 1∶30

1.2.2 改性竹纖維織物的染色

工藝處方：

染料/%(owf) 2～8

染色溫度/℃ 30～90

染色時間/min 20～45

pH值 4.5～8.0

浴比 1∶30

染色后織物經(jīng)水洗后，用2 g/L洗衣粉在95 ℃皂煮10 min，再水洗，烘干，用于測試。

1.3 測試方法

1.3.1 顏色特征值

采用Datacolor SF650測色配色儀在D65 10 Deg光源下測試。

1.3.2 耐摩擦色牢度

參照GB/T3920-2008《紡織品 色牢度試驗 耐摩擦色牢度》標準測定。

1.3.3 耐皂洗色牢度

參照GB/T 3921-2008《紡織品色牢度試驗耐皂洗色牢度》中C(3)方法測定，皂片質量濃度5 g/L，無水碳酸鈉質量濃度2 g/L，浴比1∶50，60 ℃皂洗30 min。

2 結果與分析

2.1 陽離子改性工藝優(yōu)化

2.1.1 氫氧化鈉濃度的影響

采用Fix-800作為改性劑，改性條件為浴比1∶30，溫度70 ℃，時間30 min，改性劑Fix-800用量4%(owf)，改變改性時的氫氧化鈉濃度，將改性好的織物分別用天然染料6%(owf) Natural 0002在pH值為5，80 ℃染色40 min，染色完成后進行皂煮、水洗，測得試樣的顏色值和牢度見表1所示。

由表1可知，改性后染色織物的K/S值隨著改性時氫氧化鈉濃度的增加先增大后減小，然后又會增大，當氫氧化鈉濃度達到9g/L時染色織物的K/S值最大，并且在該濃度下染色織物的牢度也較好。故竹纖維陽離子改性時氫氧化鈉濃度選取9g/L。

2.1.2 改性劑Fix-800用量的影響

確定氫氧化鈉濃度為9g/L，其他條件不變，改變改性劑Fix-800的用量，測得試樣的顏色值和牢度見表2所示。

表1 陽離子改性工藝中NaOH濃度對染色效果的影響

表2 陽離子改性劑用量對染色效果的影響

由表2可知，未改性織物基本不能上染，改性后染色織物的K/S值隨著改性劑Fix-800用量的增加基本上呈增加的趨勢，且當改性劑Fix-800的用量超過6%以后，變化不大。染色牢度隨改性劑的增減變化不大，綜合考慮，改性劑Fix-800的用量以6%(owf)為宜。

2.1.3 改性時間的影響

固定氫氧化鈉濃度為9g/L，改性劑Fix-800的用量為6%(owf)，其他條件不變，改變改性時間，測得試樣的顏色值和牢度見表3所示。

由表3可知，改性后染色織物的K/S值隨著改性時間的增加先增加后減小，結合染色牢度和染色均勻性，改性時間選取35min。

2.1.4 改性溫度的影響

固定氫氧化鈉濃度為9g/L，改性劑Fix-800的用量為6%(owf)，改性時間35min，其他條件不變，改變改性溫度，測得試樣的顏色值和牢度見表4所示。

由表4可知，改性后染色織物的K/S值隨著改性溫度的增加而增加，當溫度超過70 ℃后，染色織物的K/S值變化不大，綜合考慮，改性溫度選取70 ℃。

2.2 染色工藝優(yōu)化

2.2.1 染料用量的影響

由2.1章節(jié)可知，竹纖維最佳改性工藝為：改性劑用量6%(owf)，NaOH用量9g/L，改性溫度70 ℃，時間35min。在此改性條件下，對染色工藝進行優(yōu)化。改變染料用量，在pH值為5，80 ℃染色40min，測得不同染料用量的織物的染色效果見表5所示。

表3 改性時間對染色效果的影響

表4 改性溫度對染色效果的影響

表5 染料用量對染色效果的影響

由表5可知，隨著染料用量的增加，染色織物的K/S值增加，當染料用量超過6%(owf)后，染色牢度會下降?？紤]到成本問題，染料用量宜選擇6%(owf)以下。

2.2.2 染色時間的影響

其他條件不變，改變染色時間，測得染色織物的染色效果見表6所示。

由表6可知，染色后織物的K/S值隨著染色時間的增加而增加，但是染色時間超過40min后，染色織物的K/S值幾乎不變；且染色時間越長，織物的勻染性較好?？紤]到時間越長，能源消耗越多，生產(chǎn)成本越高，所以染色時間宜選取40min。

2.2.3 染色溫度的影響

改變染色溫度，測得染色織物的染色效果見表7所示。

由表7可知，染色后織物的K/S值隨著染色溫度的增加先增加后減小，當染色溫度為80 ℃時染色織物的K/S值最大，且此溫度下染色織物的勻染性、牢度較好。故染色溫度應選取80 ℃。

2.3.4 染色的pH值

試驗發(fā)現(xiàn)天然染料Natural0002的染液pH值低于4.5后，染液會出現(xiàn)渾濁現(xiàn)象。在其他條件不變的情況下，改變染色pH值，測得染色織物的染色效果見表8所示。

表6 染色時間對染色效果的影響

表7 染色溫度對染色效果的影響

表8 染色pH值對染色效果的影響

由表8可知，隨著pH值的增加，染色織物的K/S值下降，考慮到染液的穩(wěn)定性及竹纖維的損傷問題，染色pH值不宜太低，故選擇染色pH值為4.5～5.5。

3 結論

竹纖維家紡面料用黃棕色天然染料Natural0002進行染色，必須先對纖維進行陽離子改性，染料才能上染纖維。改性最優(yōu)工藝為：改性劑Fix-800用量6%(owf)，氫氧化鈉濃度9g/L，溫度70 ℃，時間35min。最佳染色工藝為：染料用量不超過6%(owf)，溫度80 ℃，時間40min，pH值4.5～5.5。

[1] 黃立新. 竹滌隱條府綢的開發(fā)與生產(chǎn)[J]. 絲綢，2004，41(12)：10-11.

[2] 王 超，許海育. 高吸濕滌綸/竹纖維混紡織物染色工藝[J]. 印染，2006，32(3)：16-19.

[3] 邰文峰，石 紅，楊偉忠，等. 天然染料染色現(xiàn)狀及其理論[J]. 印染助劑，2006，23(3)：13.

[4] 吳贊敏. 天然染料的應用及發(fā)展趨勢[J]. 紡織導報，2012(4)：39-40.

[5] 羅丹實，鄧麗麗，趙 明. 竹纖維織物的陽離子改性及其蘇木染料染色性[J]. 大連輕工業(yè)學院學報，2006，25(4)：266-270.

[6] 羅丹實，崔永珠，吳 堅. 陽離子改性竹原纖維織物的蘇木染色性能研究[J]. 印染助劑，2006，23(12)：16-19.

Research on the Dyeing Process of Bamboo Home Textile Fabric Using Natural Dyes

WANG Yue-hua1, OU Wei-guo1, GE Zhong-ping1,XUE Peng-fei1, XU Shan-qing2, WANG Chun-mei2,*

(1. Nantong SunGard Advanced Micro Flame Retardant Materials Co. Ltd., Nantong 226009, China;2. School of Textile and Clothing, Nantong University, Nantong 226019, China)

The cationic modification process of bamboo home textile fabric and the dyeing process of the modified fabric dyed with the yellow brown Natural Dye 0002 were studied. The results showed that the optimal modification process was done at 70 ℃ for 35 min with modifier Fix-800 6% (owf), NaOH 9 g/L. The optimal dyeing process was done at pH value 4.5～5.5, 80 ℃ for 40 min with Natural Dye 0002 no more than 6% (owf).

natural dyes; bamboo fiber; cationic modification; dyeing

2016-10-19

南通市前沿與關鍵技術創(chuàng)新—工業(yè)創(chuàng)新科技項目(GY22015026)

王月華(1967-)，男，江蘇海安人，工程師，主要從事印染技術研發(fā)和生產(chǎn)。

*通信作者：王春梅(1967-)，博士，教授，E-mail: w.cmei@ntu.edu.cn。

TS193.6

B

1673-0356(2017)01-0042-04