氯化鈉對(duì)提升梔子黃染棉織物效果的比較分析

中圖分類號(hào)：TS193.62 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A文章編號(hào)：2095-414X（2025）03-0003-06

0引言

目前，紡織品染色主要還是使用合成染料。然而，合成染料對(duì)人類健康和生態(tài)環(huán)境的危害顯著，容易誘發(fā)人體癌變，是人類遺傳和野生動(dòng)物的繁殖等能力發(fā)生變異-2]。而天然植物染料主要來源于植物的根、莖、葉，天然、健康、環(huán)保，與環(huán)境具有良好的兼容性。美國(guó)紡織服裝制造商Tis-America公司開發(fā)的Eyand植物染系列服裝，整個(gè)植物染色過程節(jié)水高達(dá) 75% ，并確保廢水無污染地回到環(huán)境中[3。植物染也是中國(guó)傳統(tǒng)的紡織印染工藝，應(yīng)用歷史悠久，且符合當(dāng)下的雙碳政策[4-5]。

天然梔子黃是較為常見的直接型黃色系植物染料，分子式為 C₄₄H₆₄O₂₄ ，相對(duì)分子質(zhì)量為 976.97^[6] 。梔子黃色素中含有羧基，故易溶于水，可以用水直接提取，且具有較為理想的耐熱、耐光、耐還原性能，因此是近年來重點(diǎn)發(fā)展的天然染料之一

由于植物染材成本較高，且染色牢度、上色率、勻染性不是很理想。因此為獲得更為經(jīng)濟(jì)、理想的植物染色面料，常通過媒染處理來改善得色深度與染色牢度[10-。梔子黃色素也一樣，不加媒染劑處理的梔子黃染色織物的色差比較大[1。但傳統(tǒng)媒染劑如明礬[KAl（SO₄）₂]， 紅礬 （K₂Cr₂O₇） 等會(huì)破壞水質(zhì)、惡化環(huán)境。為染制全天然綠色環(huán)保的染色均勻的紡織品，本文選擇食品級(jí)的氯化鈉作為媒染劑。氯化鈉俗稱食鹽，化學(xué)式為NaCI，無色立方結(jié)晶或白色結(jié)晶，溶于水、甘油，微溶于乙醇、液氨，不溶于鹽酸3]。氯化鈉水溶液呈中性，醫(yī)療上用來配置生理鹽水，生活上可用于調(diào)味品。因此，用氯化鈉作為媒染劑，環(huán)保、健康。本文探討氯化鈉對(duì)梔子黃染棉織物的染色特征值影響，并對(duì)顏色特征值進(jìn)行效果比較、評(píng)價(jià)。

1實(shí)驗(yàn)

1.1實(shí)驗(yàn)材料、試劑及儀器

實(shí)驗(yàn)材料與試劑：純棉平紋漂白細(xì)布（經(jīng)緯紗線規(guī)格為 29.5tex^*29.5tex ，經(jīng)緯方向的紗線根數(shù)為60根/英寸 ^*60 根/英寸）現(xiàn)磨純天然梔子粉（40目，京東網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)的馨宜然旗艦店供應(yīng)）食鹽（NaCI）（京東網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)的新保工業(yè)品專營(yíng)店供應(yīng)）PH值試紙等。

儀器：X-Rite8400-美國(guó)愛色麗公司的8400臺(tái)式分光色譜儀、馬頭牌 1000g/0.01g 分析天平電子秤、GYR0WASH415水洗干洗色牢度儀、Y571型摩擦牢度儀、好奇 Ex20^°CA 級(jí)工業(yè)量筒、好奇紅水溫計(jì)、燒杯、玻璃棒、紗網(wǎng)等。

1.2實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1梔子黃色素的提取

由于梔子黃易溶于水，也考慮到應(yīng)用經(jīng)濟(jì)性原則，因此本文采用室內(nèi)常溫水直接水提法提取梔子黃色素，工藝流程為：量取子粉與水 $$ 混合 $$ 過濾 $$ 獲取染液[14。梔子黃色素提取參數(shù)如表1所示。在梔子粉與水混合時(shí)用玻璃棒攪拌均勻，并在提取的 120min 內(nèi)，每間隔 30min 再攪拌一次，便于梔子粉充分溶解。最后用300目紗網(wǎng)過濾兩次獲取梔子黃染液，測(cè)得染液pH值為5.8。

1.2.2染色工藝

梔子黃色素可直接吸附到纖維上，采用直接室內(nèi)恒溫染色。將上述提取的梔子黃染液平分為兩份，每份約為 95mL ，染液體積減少主要原因?yàn)檫^濾時(shí)和更換盛裝溶液的容器時(shí)引起了染液損耗。將其中一份染液添加了 2g 助染劑NaCl，用玻璃棒攪拌充分溶解。準(zhǔn)備兩塊純棉漂白細(xì)布，布重均為 4.5g 尺寸 29cm× 12cm ，將這兩塊布分別投入上述不同的兩份梔子黃染液中染色，染色時(shí)間均設(shè)為 60min 。染色方案見表2，染布1為直接染色，染布2添加NaCl作為助劑。

1.3梔子黃染色棉織物顏色特征值測(cè)試方法

染色后的純棉細(xì)布經(jīng)水洗除去表面浮色，自然風(fēng)干（無日曬）后用X-Rite8400分光色譜儀測(cè)其顏色特征值，以獲取NaCI對(duì)梔子黃染棉織物的染色特征值影響。色譜儀在D65標(biāo)準(zhǔn)光源 ?10^° 視場(chǎng)條件下，每塊染布均測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)值與部位值。標(biāo)準(zhǔn)值測(cè)試時(shí)，將染布折疊6層，在不同部位保持經(jīng)緯方向一致的情況下測(cè)4次[15，取平均值作為標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試值。部位值按圖1標(biāo)注位置，在布面上選取16個(gè)點(diǎn)，將這16個(gè)點(diǎn)分別對(duì)準(zhǔn)色譜儀鏡頭中心處進(jìn)行測(cè)試。

1.4色牢度檢測(cè)

對(duì)染色后獲得的棉織物進(jìn)行耐皂洗和耐摩擦色牢度檢測(cè)，其中耐皂洗色牢度參照中國(guó)國(guó)標(biāo)GB/T3921-2008《紡織品色牢度試驗(yàn)?zāi)驮硐瓷味取窚y(cè)試，耐摩擦色牢度參照中國(guó)國(guó)標(biāo)GB/T3920—2008《紡織品色牢度試驗(yàn)?zāi)湍Σ辽味取窚y(cè)試。

2實(shí)驗(yàn)結(jié)果

2.1測(cè)試獲取的各項(xiàng)數(shù)據(jù)

測(cè)試后選取 L^*，a^*，b^*，c^* 等各項(xiàng)數(shù)值，各項(xiàng)數(shù)值測(cè)試結(jié)果見表3、表4，其中L*為明度，值越大，顏色越亮； a^* 表示紅綠軸； b^* 表示黃藍(lán)軸； c^* 表示色彩的飽和度或純度。圖2和圖3分別為染布1、染布2的K/Svswave-length圖，每幅圖中的16條曲線均為該染布的16個(gè)測(cè)試點(diǎn)（圖1）在不同波長(zhǎng)下對(duì)應(yīng)的K/S。K/S為織物表面得色深度或上染率，值越大，表示越深，反之越淺。

2.2織物顏色特征值計(jì)算

對(duì)應(yīng)表3、表4中各測(cè)試點(diǎn)的顏色值，我們對(duì)染布1、染布2進(jìn)行分析。首先分別對(duì)這兩塊染布從 L^*，a^* /b*、c*這四個(gè)方面對(duì)16個(gè)測(cè)試點(diǎn)計(jì)算平均值，獲得整塊布的整體狀況值。其中標(biāo)準(zhǔn)差越大，則表示這16個(gè)測(cè)試點(diǎn)所組成的數(shù)據(jù)集的離散程度越大，也就說明這16個(gè)點(diǎn)的色差越大。

由于標(biāo)準(zhǔn)值是將面料折疊6層后測(cè)4次取得的平均值，因此本文將各個(gè)點(diǎn) L^*，a^*，b^*，c^* 的平均值作為樣本值，并計(jì)算與標(biāo)準(zhǔn)值的差值，獲取樣本的顏色特征值△L、△a、△b、△c。這些差值計(jì)算方式與顏色特征的對(duì)應(yīng)關(guān)系見表5。

根據(jù)以上計(jì)算方式，我們分別對(duì)染布1和染布2的各項(xiàng)顏色特征值進(jìn)行計(jì)算并得到表6和表7的結(jié)果。

2.3色牢度檢測(cè)結(jié)果

染布1與染布2的色牢度檢測(cè)結(jié)果見表8。

3實(shí)驗(yàn)分析與結(jié)論

3.1染布1與染布2的△L、 Δ a、 Δ b、 Δ c比較分析與結(jié)論

將染布1與染布2的△L、△a、△b、△c進(jìn)行比較，以便獲得顏色深淺與顏色偏向方面的不同結(jié)果。 ΔL Δa，Δb，Δc 的比較數(shù)值見表9。

從表9中可知如下結(jié)果：1）染布1與染布2顏色都偏暗，且染布2比染布1更暗，也就是染色更深，因此梔子黃染棉織物，加入NaCl作為助染劑后可獲得更深的顏色。2）在紅綠軸上，染布2顏色偏紅，染布1顏色稍偏綠，由此可見NaCl可使棉織物上染梔子黃獲得偏紅色調(diào)的黃色。3）在黃藍(lán)軸上，染布1和染布2均顯示黃色，但染布2的 Δb 數(shù)值接近染布1的兩倍，可見加入 NaCl 可使棉織物獲得更黃的顏色。4）在色彩飽和度上，染布1和染布2的 Δc 均為負(fù)數(shù)，且染布2更不飽和。

3.2染布1與染布2各測(cè)試點(diǎn)標(biāo)準(zhǔn)差的比較分析與結(jié)論

將染布1與染布2各測(cè)試點(diǎn)標(biāo)準(zhǔn)差進(jìn)行比較，以便獲得勻染性的不同結(jié)果。各測(cè)試點(diǎn)標(biāo)準(zhǔn)差比較見表 10

從表10中可知如下結(jié)果：染布2中16個(gè)測(cè)試點(diǎn)的 L^*，a^*，b^*，c^* 的標(biāo)準(zhǔn)差數(shù)值均比染布1的更小，由此可見染布2各個(gè)測(cè)試點(diǎn)的數(shù)據(jù)離散程度更小，染布2的色差值比染布1更小，由此可見梔子黃染棉織物，加入NaCl作為助染劑后可明顯提升染色勻染性。

3.3染布1與染布2各測(cè)試點(diǎn)標(biāo)準(zhǔn)差的比較分析與結(jié)論

將染布1與染布2的K/Svswavelength圖進(jìn)行比較，從圖3、圖4的測(cè)試結(jié)果可知：1）在同等波長(zhǎng)范圍內(nèi)，染布1中的各條K/S值曲線相對(duì)較為分散，染布2中的各條K/S值曲線相對(duì)較為集中，說明染布2各個(gè)測(cè)試點(diǎn)的染色更均勻，色差更小。2）可見光中的黃色波長(zhǎng)為 597～577nm ，查看圖3與圖4中這個(gè)波長(zhǎng)段內(nèi)對(duì)應(yīng)的K/S曲線，染布2的整體曲線位置更高，也就是K/S值更大， NaCl 作為助染劑后，梔子黃染棉織物的上染率更高。

3.4染布1與染布2色牢度的比較分析與結(jié)論

從表8中的數(shù)據(jù)結(jié)果可知：1）梔子黃直接染純棉面料能夠獲得較理想的色牢度值，基本能夠滿足紡織品的安全標(biāo)準(zhǔn)。2）NaCI作為助染劑后，能夠提高色牢度。

4結(jié)語

（1）梔子黃色素可在常溫下溶于水直接提取，且在常溫下可染出黃色純棉面料，具有良好的應(yīng)用經(jīng)濟(jì)性。（2）梔子黃色素染純棉織物，未加入NaCl作為助染劑而直接染的棉織物為偏些綠色調(diào)的黃顏色，而加入NaCl作為助染劑后可使棉織物獲得更深濃且偏紅色調(diào)的黃顏色。（3）梔子黃色素染純棉織物，加人NaCl作為助染劑后可使棉織物的勻染性明顯提升。（4）梔子黃色素染純棉織物，加入NaCl作為助染劑可提高色牢度。

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Abstract：GardeaellisindoectaturaldingoediateIndertbaitooicndiroetallfdly gardenia yellow dyed cotton fabric，gardenia yellow pigment was extracted at indoor room temperature （15^°C） and gardenia yellow concentration of 0.75g/100mL ，and the dyeing of pure coton fabric was conducted at indoor room temperature.The fabric dyeing experiment is dividedintotwogoups，onegroupwithsodimchorideasteauxiliarydeingagent，theothergoupwithoutaddinganyaditiesAfter thedyeingexpernt，tesultsoftetwogoupsofbricswerecomparedTealuefteolorharacteristicsereaidbyspc trographic chromatography，and the values of L^*"a^*"b^*"c^*"andK/Swere selected foranalysis，and thecolour fastness valueswere measured.Theresultsshowthatthegardeniayellowpigmentcanbeextractedandusedforpurecottonfabricatroomtemperature，whichhas goodaplicationeconomy.Asthedyeigauiliarysodumchlodecandirectldyepurecottnfabricingrdenaellwtoaiore reddishyellow.Sdimchloridecanincreasethedyeabsorptionofgardeniayellowonpurecottnfabricaswellastestaiinghoogeityand colour fastnessvaluesof the fabric.

Key words： Gardenia yellow;cotton fabric; sodiumchloride; staining homogeneity; colour fastness

（責(zé)任編輯：孫婷）