拔染在棉織物扎染工藝中的應(yīng)用研究

姚 駿，陳秀芳

(安徽職業(yè)技術(shù)學(xué)院，安徽 合肥 230011)

扎染在中國(guó)、日本、印度、印度尼西亞以及非洲等地都有著悠久的發(fā)展歷史。隨著時(shí)代的進(jìn)步，人們?cè)谠镜膱D案設(shè)計(jì)、染色工藝及產(chǎn)品開發(fā)等方面都進(jìn)行了很多改革和創(chuàng)新[1-3]，越來(lái)越多的服裝設(shè)計(jì)師和家裝設(shè)計(jì)師將扎染元素運(yùn)用到他們的作品中[4-6]，傳統(tǒng)的扎染技藝正煥發(fā)出勃勃生機(jī)。在常規(guī)扎染工藝中，織物都是在縫扎、捆扎或夾扎之后進(jìn)行染色。拔染是在織物染色后利用拔染劑(氧化劑或還原劑)局部破壞地色，常用于印花工藝[7-9]。如果將拔染與扎染相結(jié)合，即將染色后的織物進(jìn)行縫扎、捆扎或夾扎，再用拔染劑處理，則在織物被扎部位留下原來(lái)的地色，而其他部位的染料被破壞變成白色(或淺色)，形成與常規(guī)扎染相反的圖案效果。

近些年來(lái)，在直接染料和活性染料的結(jié)構(gòu)、性能及染色工藝研究方面都取得了很大進(jìn)展[10，11]，但這些新型染料在扎染工藝中的應(yīng)用鮮有文獻(xiàn)報(bào)道。扎染的創(chuàng)新離不開染色工藝(包括染料及染色方法的選擇)的創(chuàng)新，本文將使用扎染最常用的靛藍(lán)以及新型的直接染料和活性染料對(duì)棉織物進(jìn)行染色，并把拔染運(yùn)用到扎染中，為扎染工藝的創(chuàng)新做出有益嘗試。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 織物試劑及儀器

織物：純棉漂白布(廣州松棉紡織品有限公司)。

試劑：直接染料(臺(tái)灣永光化學(xué)工業(yè)股份有限公司)，活性染料(美國(guó)亨斯邁公司)，合成靛藍(lán)粉(貴州安順蠟染村大角苗工坊)，碳酸鈉(分析純，上海廣諾化學(xué)科技有限公司)，氫氧化鈉、連二亞硫酸鈉、氯化鈉(分析純，煙臺(tái)市雙雙化工有限公司)，高錳酸鉀(分析純，徐州試劑二廠)，亞硫酸氫鈉(分析純，上海蘇懿化學(xué)試劑有限公司)。

儀器：數(shù)顯恒溫水浴鍋(常州普天儀器制造有限公司)，EL-320S型電子天平(常州天之平儀器設(shè)備有限公司)。

1.2 拔染原理

1.2.1靛藍(lán)地色拔染原理

靛藍(lán)拔染劑主要為氧化劑。在氧化劑作用下，靛藍(lán)結(jié)構(gòu)中的碳碳雙鍵發(fā)生斷裂，生成可溶于堿的靛紅，經(jīng)皂洗而去除。反應(yīng)如下：

靛藍(lán)拔染最常用的氧化劑是氯酸鈉∶黃血鹽鈉7∶3的混合物、并以檸檬酸為介質(zhì)，拔染性能好，而且不含甲醛，但棉織物在氧化劑和酸劑條件下，易受到損傷使強(qiáng)力下降。高錳酸鉀多用于靛藍(lán)牛仔服的水洗后整理，也屬于拔染工藝，而且在中性或弱堿性條件下對(duì)棉織物的強(qiáng)力損傷小，但需要進(jìn)行脫錳。

1.2.2直接染料地色拔染原理

直接染料主要采用還原劑進(jìn)行拔染，常用的還原劑有雕白粉、德固林和保險(xiǎn)粉等。偶氮基是直接染料重要的發(fā)色團(tuán)，含偶氮基的直接染料在還原劑作用下使偶氮基裂解，生成兩種或兩種以上小分子的氨基化合物。這些氨基化合物大多無(wú)色，即使有色對(duì)纖維的親和力也小，能通過(guò)皂洗和水洗去除，達(dá)到拔染的目的。以直接青蓮N為例，其還原反應(yīng)如下：

另外，直接染料以氫鍵和范德華力固著在棉纖維上，也有利于拔染。但偶氮基數(shù)量多或經(jīng)金屬鹽固色的直接染料拔染性能較差。

1.2.3活性染料地色拔染原理

偶氮基也是活性染料重要的發(fā)色團(tuán)，所以同直接染料一樣，活性染料也主要采用還原劑進(jìn)行拔染。但活性染料以共價(jià)鍵固著在棉纖維上，其拔染性能與染料-纖維鍵的穩(wěn)定性有關(guān)，KN型活性染料的染料-纖維鍵遇高溫、強(qiáng)堿易斷裂，從而易拔染。另外，對(duì)于單偶氮結(jié)構(gòu)的活性染料，活性基團(tuán)連接在重氮部分的要比活性基團(tuán)連接在偶合部分的易拔染；染料母體含金屬絡(luò)合結(jié)構(gòu)的、或者為溴氨酸結(jié)構(gòu)及酞菁結(jié)構(gòu)的不易拔染。如活性嫩黃X-6G在棉纖維(以Cell-OH表示)上固著后經(jīng)還原反應(yīng)在偶氮基處裂解得到兩種氨基化合物，其一為淡黃色、能溶于皂液而去除，其二為以共價(jià)鍵連接在纖維上、但無(wú)色的殘留物，所以活性嫩黃X-6G拔染性能良好。反應(yīng)如下：

活性艷紅K-2G在棉纖維上固著后經(jīng)還原劑作用，在偶氮基處裂解得到兩種產(chǎn)物，其一為淺棕色、能溶于皂液而去除，其二以共價(jià)鍵連接在纖維上且為棕色的殘留物，所以活性艷紅K-2G拔染性能差。反應(yīng)如下：

1.3 染色工藝

1.3.1靛藍(lán)染色

工藝處方：靛藍(lán)：2～5%(owf)；燒堿：5～8 g/L；保險(xiǎn)粉：5～8 g/L；元明粉：20～30 g/L；浴比：1∶50。

工藝流程：染料還原和溶解(20～30 ℃，10～15 min)→隱色體上染(20～30 ℃，40～45 min)→隱色體氧化(空氣氧化，10～15 min)→熱水洗→冷水洗→烘干。將織物縫扎、捆扎或夾扎并放入冷水浸泡，準(zhǔn)備拔染。

1.3.2直接染料染色

選用直接青蓮2B、直接寶藍(lán)BRN、直接玫紅FR和直接綠、直接翠藍(lán)FBL、直接黃PG和直接大紅F2G對(duì)棉織物進(jìn)行染色，工藝處方及條件：染料用量：2%～4%(o.w.f.)；浴比：1∶30；染色溫度：90～95℃；染色時(shí)間：40 min。

染色后對(duì)織物進(jìn)行熱水洗、冷水洗并烘干，再用不同方法將織物縫扎、捆扎或夾扎。扎好的織物放入冷水浸泡，準(zhǔn)備拔染。

1.3.3活性染料染色

選用諾威克隆紅S-B、黃S-3R、海洋藍(lán)S-R、深夜黑S-R、紅EC-4B、黃EC-2R、藍(lán)EC-2R等對(duì)棉織物進(jìn)行染色，工藝處方及條件：諾威克隆染料：2%～3%(o.w.f.)；氯化鈉：15～20 g/L；碳酸鈉：15～20 g/L；浴比：1∶30；染色溫度：60℃；染色時(shí)間：30 min；固色溫度：60℃；固色時(shí)間：30 min。

染色按活性染料浸染的一浴兩步法進(jìn)行操作：染液配好后加熱至60℃，投入織物開始染色，15 min時(shí)加氯化鈉進(jìn)行促染，繼續(xù)染色15 min。將碳酸鈉用少量熱水溶解倒入染液并攪拌均勻，固色30 min，之后織物經(jīng)水洗、皂洗、水洗、烘干再進(jìn)行縫扎、捆扎或夾扎，準(zhǔn)備拔染。

1.4 拔染工藝

1.4.1靛藍(lán)地色拔染

靛藍(lán)地色拔染主要分兩步：第一步為氧化，即用高錳酸鉀作為氧化劑破壞靛藍(lán)結(jié)構(gòu)；第二步為脫錳，即用亞硫酸氫鈉去除織物上棕色的二氧化錳，實(shí)現(xiàn)拔白效果。氧化工藝：高錳酸鉀：5 g/L；浴比：1∶50；溫度：45～50℃；時(shí)間：3～5 min。脫錳工藝：亞硫酸氫鈉：30 g/L；浴比：1∶50；溫度：45～50 ℃；時(shí)間：1～3 min。

1.4.2直接染料和活性染料地色拔染

直接染料和活性染料地色拔染原理基本相同，都采用保險(xiǎn)粉作為還原劑，工藝條件：燒堿：5 g/L；保險(xiǎn)粉：5～10 g/L；浴比：1∶50；溫度：90～95 ℃；時(shí)間：1～3 min。

拔染時(shí)先按1∶50的浴比制備5 g/L的燒堿溶液，加熱至90～95℃，然后將扎好并潤(rùn)濕、擠干的織物投入其中。稱取適量保險(xiǎn)粉，一邊撒入燒堿溶液，一邊攪拌。

2 結(jié)果與討論

2.1 靛藍(lán)地色拔染

經(jīng)靛藍(lán)染色后的棉織物在40～50 ℃、5 g/L的高錳酸鉀溶液中，隨著處理時(shí)間的延長(zhǎng)，織物由黃綠色變?yōu)辄S棕色直至紅棕色，這是由于靛藍(lán)的逐漸減少和二氧化錳的逐漸增加所致。氧化后的織物經(jīng)水洗去除多余的高錳酸鉀，再投入40～50℃、30 g/L的亞硫酸氫鈉溶液中，織物逐漸呈現(xiàn)白色，實(shí)現(xiàn)拔白效果?？刂瓶椢镌诟咤i酸鉀溶液中處理的時(shí)間，可得到不同程度的拔染。圖1、圖2均為靛藍(lán)地色拔白，其中圖1為織物夾扎、捆扎后全部浸入高錳酸鉀溶液，圖2為織物捆扎后局部浸入高錳酸鉀溶液。圖3為半拔，即將織物捆扎后在高錳酸鉀溶液中浸漬較短時(shí)間(30 s左右)便取出，水洗后脫錳。相對(duì)來(lái)說(shuō)，拔白比較容易實(shí)現(xiàn)，如果地色不夠潔白可重復(fù)進(jìn)行氧化和脫錳而半拔不易控制，特別是染色不勻時(shí)半拔會(huì)造成地色不凈。

圖1 靛藍(lán)地色拔白(全部) 圖2 靛藍(lán)地色拔白(局部)

圖3 靛藍(lán)地色半拔

2.2 直接染料地色拔染

織物上的直接青蓮2B在燒堿和保險(xiǎn)粉的作用下迅速褪色，有很好的拔白效果，見(jiàn)圖4。直接寶藍(lán)BRN褪色較慢，中間出現(xiàn)過(guò)渡色即紫紅色，隨著保險(xiǎn)粉用量增加和拔染時(shí)間延長(zhǎng)，紫紅色會(huì)消失，得到拔白效果，見(jiàn)圖5。利用直接寶藍(lán)BRN在拔染過(guò)程中出現(xiàn)過(guò)渡色的特點(diǎn)，拔染時(shí)可將織物的某一部分提前從燒堿溶液中取出，余下部分繼續(xù)拔染，得到半拔和全拔(即拔白)的對(duì)比效果(捆扎較緊的部位也會(huì)部分保留原來(lái)的地色或呈現(xiàn)半拔效果)，見(jiàn)圖6。直接玫紅FR褪色較快，但較難拔白，會(huì)留下淡黃色，與織物上原來(lái)的玫紅色形成一定的對(duì)比，見(jiàn)圖7。直接綠褪色較慢，最后留下淡淡的黃綠色，使地色不夠潔白，見(jiàn)圖8。直接翠藍(lán)FBL、直接黃PG和直接大紅F2G較難拔染。

圖4 直接青蓮2B拔染 圖5 直接寶藍(lán)BRN拔染(全拔)

圖6 直接寶藍(lán)BRN拔染(半拔+全拔) 圖7 直接玫紅FR拔染

圖8 直接綠拔染

2.3 活性染料地色拔染

從拔染結(jié)果看，諾威克隆紅S-B、深夜黑S-R、藏青EC-R和藍(lán)EC-2R拔染性能較好，易拔染，見(jiàn)圖9～圖12；諾威克隆紅EC-4B和海洋藍(lán)S-R拔染后留下淺的地色，見(jiàn)圖13～圖14；諾威克隆黃S-3R和黃EC-2R較難拔染。

對(duì)于較難拔染的染料，可與易拔染的染料按一定比例拼色，染色后再進(jìn)行局部拔染，則易拔染的染料被破壞而褪色，留下難拔染的染料，而織物被扎部位仍保持原來(lái)的地色，如諾威克隆黃S-3R和紅S-B拼色拔染，見(jiàn)圖15；諾威克隆黃EC-2R和深夜黑S-R拼色拔染，見(jiàn)圖16；諾威克隆海洋藍(lán)S-R和紅S-B拼色拔染，見(jiàn)圖17；諾威克隆黃S-3R和藍(lán)EC-2R拼色拔染，見(jiàn)圖18。

圖9 諾威克隆紅S-B拔染 圖10 諾威克隆深夜黑S-R拔染

圖11 諾威克隆藏青 圖12 諾威克隆藍(lán)

圖13 諾威克隆紅 圖14 諾威克隆海洋藍(lán)

圖15 諾威克隆黃S-3R 圖16 諾威克隆黃EC-2R

圖17 諾威克隆海洋藍(lán)S-R 圖18 諾威克隆黃EC-2R

2.4 三種地色拔染工藝的比較

比較靛藍(lán)地色拔染、直接染料地色拔染和活性染料地色拔染發(fā)現(xiàn)，靛藍(lán)地色拔染需要經(jīng)過(guò)氧化和脫錳，工藝較復(fù)雜，而靛藍(lán)本身染色工藝也較復(fù)雜，勻染性差，染色牢度特別是水洗牢度和摩擦牢度較差；直接染料拔染工藝較簡(jiǎn)單，容易實(shí)現(xiàn)半拔和全拔效果，但直接染料曾被嚴(yán)格禁用，環(huán)保型的直接染料品種較少，而且直接染料以氫鍵和范德華力固著在纖維上，濕處理牢度較差；活性染料拔染工藝也較簡(jiǎn)單，而且染料品種多、色譜全，根據(jù)染料拔染難易程度不同可實(shí)現(xiàn)半拔和全拔效果，不同拔染性能的染料拼色拔染可進(jìn)一步豐富其地色拔染的色彩和圖案效果，再者活性染料以共價(jià)鍵固著在纖維上，染色牢度較好，特別是近年來(lái)開發(fā)的活性染料新品種，其染色性能和染色牢度更加優(yōu)異。

3 結(jié)語(yǔ)

棉織物用靛藍(lán)、直接染料和活性染料染色后，將拔染與扎染相結(jié)合，得到與常規(guī)扎染相反的圖案效果，可進(jìn)一步豐富棉織物的扎染工藝；靛藍(lán)、直接染料和活性染料三者相比，活性染料品種多、色譜全、染色牢度好，最適合進(jìn)行地色拔染，可很好地用于棉織物扎染工藝的創(chuàng)新；上述染料結(jié)構(gòu)及染色、拔染性能各異，有待繼續(xù)深入研究其在扎染工藝中的應(yīng)用。