第四节 高粱红天然染料直接染色

一、试验用品

1.试验药品及试剂

无水乙醇、氢氧化钠、盐酸、碳酸钠、氯化钠、乙酸和甲酸，以上均为分析纯试剂。

2.试验材料

黑色高粱壳：产地丹东。

桑丝织物：电力纺。

柞丝织物：柞丝绸5203。

3.主要试验仪器

721分光光度计，26型酸度计，Y541B摩擦牢度试验仪，PHS-3C型酸度计，Nicolet 205红外光谱测定仪（美国Nicolet公司），COLOR-EYE 3100型测色仪（美国Greta Machbeth公司）。

二、桑丝织物直接染色试验

分别将1g桑丝绸、柞丝绸用沸水煮沸10min，冷却挤干水分，用250mL染杯，用乙酸调节pH^［19］，浴比选1∶50，室温入染，15min内升至所需温度，保温30min，水洗，烘干。

试验按表2-1正交试验表进行。染色后用COLOR-EYE 3100型测色仪测定各染色试样的L^*、a^*、b^*、ΔE，计算c^*和H⁰值。其中，L^*、a^*、b^*、c^*、H⁰用来表征染色织物的颜色特征值，ΔE和染色牢度用来表征染色织物主要的染色性能。

表2-1 高粱红天然染料直接染色正交试验表L₉3⁴

1.桑丝织物直接染色正交试验

桑丝织物直接染色正交试验结果及数据分析见表2-2。

表2-2 桑丝织物直接染色正交试验L₉3⁴结果及数据分析

由表2-2可以看出，染液浓度对ΔE、c^*的影响最大，对L^*的影响次之。随着染液浓度的减小，ΔE减小、L^*增加，即试样表面颜色深度减小，亮度增加，说明染液浓度减小，织物上的染料量减少；pH对H⁰和L^*值的影响最大，对ΔE的影响次之。随pH升高，L^*和H⁰值增大，ΔE降低，说明试样亮度增加，黄光增加，试样表面颜色深度降低；NaCl和温度对各因素影响不大。

根据正交试验结果，对直接染色影响较大的染料用量和pH进行单因素试验。

2.桑丝织物直接染色单因素试验

（1）染液用量影响单因素试验。根据正交试验确定染色条件为：温度70℃，pH=4，织物1g，浴比1∶50。试验结果见图2-20。

图2-20

图2-20 染液用量对颜色特征值的影响

由图2-20可以看出，随着染液加入量的增大，桑丝织物表面的ΔE、c^*逐渐增大，L^*、H⁰逐渐减小。至30mL后，各因素变化不大，所以选择提取液的最佳用量为30mL，此时染液浓度为3x/5。

（2）pH影响单因素试验。温度70℃，提取液浓度为3x/5，织物1g，浴比1∶50。试验结果如图2-21所示。

图2-21 染液pH对颜色特征值的影响

由图2-21可以看出，随着pH的增加，ΔE、c^*值减小，即织物表面的色深减小，艳度减小，L^*、H⁰逐渐增大。但pH为3、4、5时，ΔE值变化不大，为了减小染色酸度较高时对桑丝织物的损伤，所以选取染色时pH为5。

根据正交试验及单因素试验结果，桑丝织物直接法染色的条件为：染色浴比1∶50，染液浓度为3x/5，温度70℃，pH=5。

三、柞丝织物直接染色试验

1.柞丝织物直接染色正交试验

柞丝织物直接染色正交试验结果及数据分析见表2-3。

表2-3 柞丝绸直接染色正交试验L₉3⁴结果及数据分析

续表

由表2-3可以看出，pH对L^*、H⁰、c^*、ΔE的影响均较大，随着pH的上升，ΔE、c^*减小，L^*、H⁰增加，即试样表面颜色深度减小，艳度减小，说明pH增加，织物上的染料量较少，但亮度增加；染液浓度对ΔE、H⁰影响较大；温度对L^*、c^*的影响较大；NaCl用量对各因素影响不大。因此，对直接染色影响较大的pH和染液浓度做单因素试验。

2.柞丝织物直接染色单因素试验

（1）染液pH影响单因素试验（图2-22）。染色条件：温度为70℃，染液相对浓度为x，织物1g，浴比1∶50。

图2-22 染液pH对颜色特征值的影响

从图2-22可以看出，随着染液pH的增大，试样的ΔE、c^*值降低，L^*、H⁰增大。但在pH=3、4、5时，试样的ΔE值变化不大，考虑到染色时酸性太大会影响柞丝织物的强力，故选择染色pH为5。

（2）柞丝织物直接染色染液浓度影响单因素试验（图2-23）。染色条件：温度为70℃，pH为5，织物1g，浴比1∶50。

图2-23 染液浓度对颜色特征值的影响

由图2-23可以看出，随着染液加入量的增大，柞丝织物的ΔE、c^*逐渐增大，L^*、H⁰逐渐减小，至30mL后，各因素变化不大，所以选择提取液的最佳用量为30mL，此时染液浓度为3x/5。

根据正交试验及单因素试验结果，确定柞丝织物直接染色条件为：浴比为1∶50，染液浓度为3x/5，温度70℃，pH=5。

四、本节小结

（1）桑丝织物染色时，染液浓度对ΔE、c^*的影响较大，对L^*、H⁰的影响次之。随着染液浓度的减小，ΔE减小、L^*增加，即试样表面深度减小，亮度增加，说明染液浓度减小，织物上的染料量减少；pH对H⁰和L^*值的影响最大，对ΔE的影响次之。pH升高，L^*和H⁰值增大，c^*和ΔE降低，说明试样亮度增加，黄光增加，试样表面深度降低；NaCl和温度对各因素影响不大。

（2）柞丝织物染色时，pH对H⁰、L^*、c^*的影响较大，随着pH的上升，ΔE、c^*减小，L^*、H⁰增加，即试样表面颜色深度减小，艳度减小，说明pH增加，织物上的染料量较少，亮度增加；染液浓度对ΔE影响较大；温度对L^*、c^*的影响较大，pH对H⁰影响较大；NaCl用量对各因素影响不大。

（3）桑丝织物和柞丝织物的直接染色最佳条件如下：

浴比为1∶50，染液浓度为3x/5，温度70℃，pH=5。