天然媒染劑對(duì)茶葉上染真絲的影響分析

黃小萃，劉 臣

(蘇州市職業(yè)大學(xué) 絲綢應(yīng)用技術(shù)研究所，江蘇 蘇州 215104)

茶葉在中國(guó)的種植歷史比較悠久。除了普通的飲用、食用價(jià)值外，茶葉還有一定的工業(yè)價(jià)值。比如，作為一種天然的染料來使用，可體現(xiàn)出其環(huán)保的特性。關(guān)于茶葉在紡織品染色方面的研究已經(jīng)很多，有直接利用茶葉提取物染色的[1-2]，也有用茶多酚染色的[3-4]；研究也發(fā)現(xiàn)，茶葉上染真絲時(shí)，使用媒染劑可以適當(dāng)提高織物色牢度[5]。媒染劑的種類有很多，例如Al3+、Fe3+、Gu2+等金屬離子類，但染色中對(duì)于金屬離子的大量使用勢(shì)必對(duì)環(huán)境造成一定的影響。

丹寧酸可用作媒染劑使用，姜黃本身也可以作為一種黃色系染料，國(guó)內(nèi)對(duì)于姜黃用作媒染方面的研究很少[6]。本試驗(yàn)選擇丹寧酸和姜黃作為媒染劑，采用自制茶葉提取物作為染液，探索天然媒染劑在茶葉上染真絲的應(yīng)用，為實(shí)現(xiàn)染色過程的天然環(huán)?；峁﹨⒖?。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料與設(shè)備

1)試驗(yàn)材料：素縐緞(16.5姆米)，紅茶(市售)，姜黃(市售)。

2)化學(xué)試劑：丹寧酸(分析純)，無水乙醇(化學(xué)純)。

3)試驗(yàn)儀器：BHS-4數(shù)顯恒溫水浴鍋，R-201旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器，PHS-3CpH計(jì)，SW-12J耐洗色牢度試驗(yàn)機(jī)，Y571B耐摩擦色牢度儀，Datacolor-check3色差分析儀，Q-SUN B02色牢度試驗(yàn)箱，F(xiàn)A1C04電子天平。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 茶葉染液提取

茶葉——無水乙醇提取——濃縮回收——定量——待用。根據(jù)需要將染液按原始提取液的體積稀釋5倍、10倍、30倍、50倍備用。

1.2.2 媒染方法

媒染一般采取前媒染、同浴媒染、后媒染。分別采用丹寧酸和姜黃為媒染劑進(jìn)行試驗(yàn)。試驗(yàn)前，對(duì)真絲試樣純水浸泡5 min。

1) 前媒染工藝：分別用一定量的丹寧酸和姜黃配置媒染染液，浴比為1：50，將織物浸入，50 ℃下媒染30 min。然后再將織物投入浴比為1：50，稀釋5倍的茶葉染液中，于80 ℃上染30 min，水洗、皂洗、晾干。

2) 同浴媒染工藝：將潤(rùn)濕后的織物，浸入到浴比為1：50，稀釋5倍的茶葉染液中，分別將一定量的丹寧酸和姜黃加入到稀釋5倍的茶葉染液中，于80 ℃上染30 min，水洗、皂洗、晾干。

3) 后媒染工藝：將潤(rùn)濕后的織物，浸入到浴比為1：50，稀釋5倍的茶葉染液中，于80 ℃上染30 min；再將織物取出，浸入到浴比為1：50，分別用一定量的丹寧酸和姜黃配置的媒染染液中，于50 ℃媒染30 min，水洗、皂洗、晾干。

1.2.3 媒染劑的用量

丹寧酸質(zhì)量濃度分別為2 g/L，5 g/L，10 g/L，20 g/L，姜黃質(zhì)量濃度分別為0.012 5 g/L，0.025 g/L，0.05 g/L，0.1 g/L。

1.2.4 染色的pH值

研究染液pH值對(duì)于織物的上染情況，選定媒染工藝后，將染液的pH值調(diào)整為3，4，5，6，7.5。

1.3 性能測(cè)試

1.3.1 K/S測(cè)試

采用色差分析儀進(jìn)行測(cè)試。在D65光源，10°標(biāo)準(zhǔn)下，將測(cè)試織物折疊4層，測(cè)試400～700 nm內(nèi)最大吸收波長(zhǎng)，每塊樣布測(cè)試4次，求平均值，即為該染色織物的K/S值、L值、a值、b值。

1.3.2 色牢度的測(cè)試

1)耐皂洗色牢度：依照GB/T 3921-2008《紡織品 色牢度試驗(yàn) 耐皂洗色牢度》中條件A的方法，測(cè)試染色織物的原樣變色和貼襯沾色，貼襯采用絲和棉。

2)耐摩擦色牢度：依照GB/T 3920-2008《紡織品 色牢度試驗(yàn) 耐摩擦色牢度》中測(cè)試方法，對(duì)染色織物進(jìn)行耐干、濕摩擦色牢度的測(cè)試。

3)耐日曬色牢度：依照GB/T8427-2008《紡織品 色牢度試驗(yàn) 耐人造光色牢度：氙弧》進(jìn)行測(cè)試。

4)色牢度的評(píng)級(jí)：評(píng)定原樣變色采用GB250-2008，評(píng)定變色用灰色樣卡，評(píng)定貼襯沾色采用GB251-2008，評(píng)定沾色用灰色樣卡。

2 結(jié)果與分析

2.1 媒染方法的影響

在茶葉染液上染真絲的過程中，分別采用了丹寧酸和姜黃兩種媒染劑，比較前媒染、同浴染和后媒染三種不同處理工藝對(duì)染得織物的K/S值，其中染液采用稀釋5倍的茶葉染液，丹寧酸的質(zhì)量濃度為10 g/L，姜黃的質(zhì)量濃度為0.05 g/L。不同媒染工藝測(cè)試結(jié)果見表1。

表1 不同媒染工藝測(cè)色結(jié)果

由表1可知：①對(duì)比未媒染的真絲，基于丹寧酸和姜黃的媒染工藝得到的染色織物K/S都比未媒染要高，而前媒染的工藝基本都比同浴染和后媒染的上染織物表觀顏色要深，說明丹寧酸和姜黃的使用改善了茶葉上染真絲的染色效果，起到了媒染的作用，且前媒染的工藝最優(yōu)。②采用姜黃媒染真絲時(shí)，前媒染得到的染色織物K/S最高，同浴媒染次之，后媒染得到的染色織物K/S最低。這可能是因?yàn)?，在媒染之初，纖維表面存在的空位較多，姜黃容易吸附和滲透。同浴媒染時(shí)，對(duì)比茶葉，姜黃本身更容易與纖維結(jié)合；而在后媒染時(shí)，茶葉染液已經(jīng)吸附于纖維表面，使得后媒染得到的織物表觀深度降低。

2.2 媒染劑用量的影響

染液采用稀釋5倍后的茶葉提取物，姜黃的質(zhì)量濃度分別是0.012 5 g/L，0.025 g/L，0.05 g/L，0.1 g/L；丹寧酸的質(zhì)量濃度分別是2 g/L，5 g/L，10 g/L，20 g/L。采用前媒染的工藝，對(duì)染得織物的測(cè)色結(jié)果進(jìn)行分析，不同質(zhì)量濃度媒染劑的測(cè)色結(jié)果見表2。

表2 不同質(zhì)量濃度媒染劑的測(cè)色結(jié)果

由表2可知：①當(dāng)姜黃質(zhì)量濃度為0.1 g/L時(shí)，織物的K/S最大，織物呈現(xiàn)黃綠色趨勢(shì)，主要是因?yàn)榻S用量相對(duì)比較大，織物上吸附了過多的姜黃，織物已經(jīng)趨近飽和狀態(tài)，影響到茶葉上染真絲；②姜黃質(zhì)量濃度在0.025 g/L時(shí)，染色織物的K/S值相對(duì)較高，a值和b值相對(duì)穩(wěn)定，且織物主要呈現(xiàn)的還是茶葉上染的基本色調(diào)，凸顯媒染劑的效果。丹寧酸的質(zhì)量濃度為5 g/L時(shí)，染色織物的K/S值最大，上染效果較好。

2.3 染液pH值的影響

一般情況下，媒染劑對(duì)pH值的變化很敏感，而姜黃在不同pH值下更是表現(xiàn)出不同的顏色[7]，通過改變?nèi)疽旱膒H值，研究不同pH值下媒染劑對(duì)真絲織物上染效果的影響。染液采用稀釋5倍后的茶葉提取物，姜黃質(zhì)量濃度為0.025 g/L，丹寧酸質(zhì)量濃度為5 g/L。采用前媒染的工藝，對(duì)染得織物的測(cè)色結(jié)果進(jìn)行分析，不同pH值下測(cè)色結(jié)果見表3。

表3 不同pH值下染色織物的測(cè)色結(jié)果

由表3可知：①丹寧酸、姜黃兩種媒染劑，在不同pH值環(huán)境下得到的染色織物的K/S不同。pH值越大，得到的染色織物的K/S越小，染液pH值對(duì)茶葉上染真絲的影響很大?？偟内厔?shì)是堿性條件下，不利于媒染劑發(fā)揮作用，不利于上染；酸性條件下，丹寧酸和姜黃媒染后的織物具有更好的上染效果。②不同媒染劑染得織物的色相和色光變化也很明顯，如圖1所示。由圖1可知：姜黃媒染時(shí)，隨著pH值增加，織物顏色由黃棕色向淺黃色偏移；丹寧酸媒染時(shí)，隨著pH增加，織物顏色由黃棕色向淺褐色方向偏移。當(dāng)染液pH=5時(shí)，可以兼顧染色后織物的表觀深度和色光穩(wěn)定性。

2.4 優(yōu)化媒染工藝下染液質(zhì)量濃度

采用姜黃質(zhì)量濃度為0.025 g/L，丹寧酸質(zhì)量濃度為5 g/L，前媒染的工藝，調(diào)節(jié)染液的pH=5，將原樣茶葉提取物稀釋不同倍數(shù)，研究染色織物所呈現(xiàn)出的顏色變化。不同質(zhì)量濃度茶葉染液下染色織物的測(cè)色結(jié)果如表4所示。不同濃度染液染得織物顏色變化如圖2所示。

表4 不同質(zhì)量濃度茶葉染液下染色織物的測(cè)色結(jié)果

由圖2可知，不同質(zhì)量濃度的茶葉提取物下，織物呈現(xiàn)的顏色差別也很明顯，這也給實(shí)際需要的顏色提供參考。在稀釋5倍茶葉染液時(shí)，染得的織物色澤更為飽滿。由表4可知：不同質(zhì)量濃度的茶葉提取物下，得到的染色織物的K/S變化非常明顯，質(zhì)量濃度越小，染得的織物K/S值越小，這主要是茶葉中有效的染色成分減少所造成的。

2.5 色牢度測(cè)試

測(cè)試染得織物的耐(干/濕)摩擦色牢度、耐皂洗色牢度和耐日曬色牢度，據(jù)此衡量媒染劑的使用對(duì)茶葉上染真絲后的色牢度影響。最優(yōu)媒染工藝下染色織物的色牢度測(cè)試結(jié)果見表5。

表5 最優(yōu)媒染工藝下染色織物的色牢度測(cè)試結(jié)果

由表5可知，經(jīng)過丹寧酸和姜黃媒染后的織物耐摩擦色牢度良好，耐皂洗的原樣變色有一定程度的改善，耐日曬色牢度良好，均能滿足日常服裝對(duì)色牢度

的要求?？梢酝茰y(cè)，媒染劑的使用，使茶葉染液中的有效染色成分與纖維結(jié)合更加牢固，從而使耐皂洗色牢度中原樣變色的情況有所改善。

3 結(jié)論

1) 媒染劑媒染真絲的最優(yōu)工藝：丹寧酸采用前媒染，質(zhì)量濃度為5 g/L，pH=5；姜黃采用前媒染，質(zhì)量濃度為0.025 g/L，pH=5；當(dāng)染液稀釋5倍時(shí)，得到的染色織物色澤較為飽滿。

2) 丹寧酸和姜黃媒染后，用茶葉染液上染真絲的色牢度為：耐摩擦色牢度為4-5級(jí)，耐皂洗色牢度中原樣變色達(dá)到3級(jí)及以上，耐日曬牢度良好，基本符合真絲織物的色牢度要求。

3) 丹寧酸和姜黃本身對(duì)環(huán)境沒有污染，改善了茶葉染液對(duì)真絲的上染效果，是一種環(huán)保型的媒染工藝，為天然染料在織物中的染色提供了幫助。