丁香色素對真絲織物印花工藝的探討

張茜茜，曹紅梅 ，，吳燕萍 ，朱亞偉

（1.常州紡織服裝職業(yè)技術(shù)學(xué)院，江蘇常州 213164；2.蘇州大學(xué)紡織與服裝工程學(xué)院，江蘇蘇州 215021）

隨著物質(zhì)生活的不斷豐富，人們對紡織品的要求已不只限于美觀舒適，更注重個(gè)性化、環(huán)保、保健等功能。天然染料印染產(chǎn)品因莊重典雅的風(fēng)格、和諧自然的色澤、良好的親膚性、環(huán)保及保健功能，越來越受到人們的青睞[1-2］。丁香為木犀科，屬灌木或小喬木，一般所稱的丁香是由未開放的花蕾芽經(jīng)干燥制得，狀似圓頭釘子，香味濃烈、口感苦；主產(chǎn)于坦桑尼亞的桑哈巴爾島以及馬來西亞、印尼等地，中國海南及雷州半島也有少量出產(chǎn)[3]。丁香是一種天然中藥材，能促使胃液分泌，增強(qiáng)胃腸蠕動(dòng)，具有抗菌、抗病毒、耐缺氧、抗氧化和抗衰老的作用，可增強(qiáng)機(jī)體的免疫功能[4]，具有一定的保健功效。除藥物功能外，丁香色素也是很好的天然黑色染料。

真絲綢作為一種蛋白質(zhì)類的高檔天然纖維面料，其優(yōu)異的性能和獨(dú)特的魄力堪稱纖維皇后。真絲綢與天然染料的結(jié)合屬于“優(yōu)優(yōu)聯(lián)合”，對于兩者的高端化應(yīng)用均有驅(qū)動(dòng)作用。

天然染料的印花技術(shù)目前還存在一些制約，如不采用媒染劑，印花色澤淺、色牢度較差；采用媒染劑對織物全部媒染后再印花，會影響白地部分的白度[5-6］。本實(shí)驗(yàn)針對這個(gè)問題，采用多羧酸對真絲織物預(yù)處理后再印花，以期能夠提高印花性能，又不影響白地的白度。

1 實(shí)驗(yàn)

1.1 材料

真絲漂白織物（市購），丁香（市購中藥飲片），七水合硫酸亞鐵、海藻酸鈉、檸檬酸、單寧、酒石酸（均為分析純），去離子水（自制）。

1.2 儀器

HH-6 數(shù)顯恒溫水浴鍋（金壇市金南儀器制造廠），DHE-76405 汽蒸機(jī)（瑞士MATHIS 公司），DTC SF-600 電腦測色配色儀（美國Datacolor 公司），611-Ⅱ型日曬氣候試驗(yàn)儀（溫州大榮紡織標(biāo)準(zhǔn)儀器廠），JW5014 型耐摩擦色牢度試驗(yàn)儀（上海微型電機(jī)廠），DHG-9146A 型電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱（上海精宏實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司），JA2003N型電子天平（上海精密科學(xué)儀器儀表有限公司），灰色樣卡（上海市紡織工業(yè)技術(shù)監(jiān)督所）。

1.3 丁香色素的提取

取干燥丁香與去離子水以質(zhì)量比1∶10 加熱浸漬提取，提取時(shí)每隔5 min攪拌一次，煮沸1.5 h后冷卻，用300 目篩過濾網(wǎng)過濾后，再按固液質(zhì)量比1∶4 濃縮定容備用。

1.4 真絲預(yù)處理

浸軋法：用5～20 g/L 的多羧酸溶液浸軋真絲織物，二浸二軋，軋余率75%，浸軋后自然風(fēng)干備用。

1.5 印花工藝

工藝流程：印花色漿調(diào)制→刮印→烘干（70 ℃，10 min）→汽蒸（飽和蒸汽100～115 ℃，10～40 min）→冷流水沖洗→皂洗（皂粉3 g/L，95 ℃，2～3 min）→熱水洗→烘干。

1#無媒染劑印花色漿配方：海藻酸鈉原糊用量50%，菱角殼提取液用量30%，去離子水20%。

2#含有媒染劑印花色漿配方：海藻酸鈉原糊用量50%，菱角殼提取液用量30%，10 g/L 硫酸亞鐵用量20%。

1.6 測試

1.6.1 印花織物表觀色深值、色光

采用電腦測色配色儀測定印花織物的K/S值、a*、b*值及CIE白度值，測定光源為D65光源,10°視角，測4次，取平均值。

1.6.2 色牢度

耐日曬色牢度按照GB/T 8427—2008《紡織品 色牢度試驗(yàn) 耐人造光色牢度：氙弧》測定。耐摩擦色牢度參照GB/T 3920—2008《紡織品 色牢度試驗(yàn) 耐摩擦色牢度》測定。耐皂洗色牢度參照GB/T 3921—2008《紡織品 色牢度試驗(yàn) 耐皂洗色牢度》測定，測定條件為：肥皂5 g/L、溫度40 ℃、時(shí)間30 min、無鋼珠。按照GB/T 250—2008《紡織品 色牢度試驗(yàn) 評定變色用灰色樣卡》評級。

2 結(jié)果與討論

2.1 丁香色素對真絲直接印花

用丁香色素對真絲織物進(jìn)行直接印花，印花色漿采用1#無媒染劑及2#含媒染劑兩個(gè)配方，印花后汽蒸條件為飽和蒸汽110 ℃、25 min。測試印花織物的顏色特征及各項(xiàng)色牢度，如表1所示。

表1 丁香色素對真絲織物的印花實(shí)驗(yàn)

由表1可知，真絲印花時(shí)，采用1#印花配方直接印花，真絲織物的K/S值較小，表面得色量小，各項(xiàng)色牢度偏??；采用2#印花配方在印花色漿中加入媒染劑，印花織物的色光變化不大，K/S值比不加媒染劑略有提高，耐摩擦色牢度和耐日曬色牢度提高0.5級左右，說明印花漿中加入硫酸亞鐵媒染劑后，媒染劑作為介質(zhì)加強(qiáng)了染料與纖維的固著作用。但媒染劑直接加在印花糊中，制糊過程中，部分媒染劑會和染料發(fā)生配位反應(yīng)，媒染劑的媒介作用不是太明顯，總體印花性能不佳，故需探索能提高印花上染率及牢度的技術(shù)措施。

2.2 多羧酸預(yù)處理真絲后印花

2.2.1 預(yù)處理對真絲白度的影響

用質(zhì)量濃度為10 g/L、不同種類的多羧酸對真絲進(jìn)行常溫浸軋預(yù)處理后，測試真絲的白度，結(jié)果如表2所示。

由表2可知，經(jīng)過幾種多羧酸預(yù)處理后，真絲白度與原白度有變化。檸檬酸預(yù)處理后，真絲白度變化不明顯；單寧酸預(yù)處理后，真絲白度下降，因?yàn)樘幚磉^程中，單寧酸被氧化而帶有顏色，進(jìn)而影響了白度；經(jīng)酒石酸、衣康酸預(yù)處理后的真絲白度提高，因?yàn)榫剖峋哂羞€原性，衣康酸為不飽和脂肪酸，也有一定的還原性，對真絲有漂白作用。

表2 多羧酸預(yù)處理后真絲的白度

2.2.2 預(yù)處理對真絲印花性能的影響

真絲經(jīng)過10 g/L 多羧酸預(yù)處理后，采用2#含媒染劑漿對其印花，汽蒸溫度100 ℃、汽蒸時(shí)間20 min，測試印花織物的顏色特征及各項(xiàng)色牢度，結(jié)果如表3所示。

表3 多羧酸預(yù)處理后真絲的印花效果

由表3可知，采用四種多羧酸對真絲織物進(jìn)行預(yù)處理后印花，印花真絲的表面得色量K/S值均有不同程度的增加；各項(xiàng)色牢度也比直接印花提高，均達(dá)3級以上。因?yàn)檎娼z經(jīng)多羧酸預(yù)處理后，在印花汽蒸過程中，多羧酸上的羧基接枝到真絲上，參與了媒染劑、纖維與丁香色素上極性基團(tuán)的配位反應(yīng)，增強(qiáng)了染料與纖維的結(jié)合[7-8］。從a*、b*值來看，多羧酸種類不同，印花織物的色澤也有差異。

參照表2及表3，在色牢度均滿足服用的情況下，單寧酸預(yù)處理后，印花真絲的表面得色量K/S值最大，但是白度稍欠缺；酒石酸預(yù)處理后，白度最好，但是K/S值稍欠缺；衣康酸預(yù)處理后，印花真絲的白地白度和印花得色量均較好。綜合考慮，選擇衣康酸作為預(yù)處理劑。

2.3 衣康酸改性印花工藝優(yōu)化

衣康酸對真絲織物預(yù)處理后，在后續(xù)印花汽蒸過程中才會與纖維結(jié)合，并參與到媒染劑、染料及纖維的配位反應(yīng)中。因此，考察衣康酸的質(zhì)量濃度、汽蒸溫度、汽蒸時(shí)間對印花真絲表面得色量K/S值的影響，設(shè)計(jì)正交實(shí)驗(yàn)如表4所示。

表4 衣康酸改性印花正交實(shí)驗(yàn)表

由表4可知，衣康酸質(zhì)量濃度、汽蒸溫度、汽蒸時(shí)間三個(gè)因素中，對印花真絲表面K/S值影響最大的是衣康酸質(zhì)量濃度，汽蒸溫度、汽蒸時(shí)間的影響較小。隨著預(yù)處理衣康酸質(zhì)量濃度的增大，K/S值增大；超過15 g/L 后，增大不明顯。隨著汽蒸溫度的升高、汽蒸時(shí)間的延長，印花真絲K/S值增大，但總體增幅較小。綜合考慮印花真絲的表面得色量，兼顧能源消耗和效率，設(shè)定優(yōu)化工藝為衣康酸質(zhì)量濃度15 g/L、汽蒸溫度105 ℃、汽蒸時(shí)間30 min。

2.4 優(yōu)化工藝驗(yàn)證

采用優(yōu)化工藝，衣康酸對真絲預(yù)處理后，再用2#含媒染劑糊料印花，設(shè)為3#工藝方案，測試真絲印花效果如表5所示。

表5 優(yōu)化工藝的印花性能

由表5對比表1可知，用衣康酸對真絲預(yù)處理后再印花，K/S值比直接印花表面有較大的提升，各項(xiàng)色牢度均可達(dá)3級以上，取得了較好的印花效果。

3 結(jié)論

（1）直接用丁香色素對真絲織物印花，無媒染劑及添加媒染劑兩種印花糊的印花效果均不理想，表面得色量偏小，色牢度偏小。

（2）四種多羧酸預(yù)處理真絲后印花，均可提高印花表面的得色量及色牢度；衣康酸預(yù)處理后，印花真絲的白地白度和印花得色量較好，綜合效果最好。多羧酸的種類不同，印花色澤也有所差異。

（3）衣康酸對真絲預(yù)處理印花的優(yōu)化方案為：衣康酸質(zhì)量濃度15 g/L、汽蒸溫度105 ℃、汽蒸時(shí)間30 min。運(yùn)用優(yōu)化工藝印花的表面得色量及色牢度比直接印花都有所提高。