紫草在柞丝绸织物染色中的应用

吕 丽 华，叶 方，张 欢

（大连工业大学 纺织轻工学院，辽宁 大连 116034）

0 引言

国际上对天然染料染色性能的研究，主要集中在亚洲，特别是印度、日本［1-4］。我国对天然染料的开发正在积极地探索之中。周秋宝等对紫草用于真丝织物、聚酯纤维、毛织物及亚麻织物等染色性能进行研究［5-9］。作者对天然植物染料（大黄、姜黄等）用于改性纤维素纤维织物进行了一系列的研究，并取得了一定的成果［10-12］。

紫草用于柞蚕丝织物的染色性能研究还未见报道。本论文主要研究紫草用于柞蚕丝织物的染色性能，为开发“高附加值服装”、“生态服装”、“全绿服装”奠定理论基础。

1 紫草染料

紫草的化学成分含乙酰紫草素、紫草素、β，β’-二甲基丙烯酰紫草素等。其主要成分是紫草素，它由含有2个酚羟基的α2萘醌及其配糖体组成［8］。

2 实验

2.1 材 料

柞蚕丝织物。紫草根、乙醇、无水碳酸钠、冰醋酸、硫酸铝钾、硫酸亚铁、硫酸铜均为分析纯。

2.2 工艺及方法

（1）直接染色：配制染液→染色→水洗、干燥→中性洗、水洗、干燥。

（2）后媒染色：制备染液→染色→水洗、干燥（直接染色试样）→媒染→水洗、干燥（后媒染试样）→水洗、干燥。

3 结果与讨论

3.1 紫草萃取实验

将紫草根，研磨捣碎后，用电子秤称取10g溶于150mL 无水乙醇中恒温50 ℃，40min后，将其过滤所得染液定容至200mL。

3.2 直接染色试验

3.2.1 紫草染柞丝绸织物的正交试验

将影响染色工艺的主要因素设计成正交表，依照其进行正交试验，浴比选为1∶40，染色前将织物在沸水中煮10 min，使纤维充分溶胀，以利于染色的进行。试验结果见表1。

表1 直接染色正交试验结果与计算分析Tab.1 Orthogonal experiment results and analysis of direct dyeing

由极差分析可知，各因素对染色织物色差值ΔE的影响先后顺序为：染液体积分数＞染液pH值＞反应温度＞反应时间。随着染液体积分数增加，ΔE值增大；随着pH 值的增加，ΔE先增大后减小；随着温度的升高，ΔE逐渐增大；随着时间的延长，ΔE逐渐增大。

3.2.2 紫草上染柞丝绸织物的单因素分析

3.2.2.1 染液体积分数单因素分析

染液体积分数分别取4%、5%、6%、7%、8%、9%。其他条件：pH 值为4，温度80 ℃，时间60min，浴比1∶40。测试结果见图1。由图1可知，随着染液体积分数的增大，染色织物色差值ΔE及饱和度值C逐渐增大，但是当染液体积分数大于8%时，色差值和饱和度值增大幅度不明显，故取染液体积分数8%。

图1 染液体积分数与ΔE 和C 的关系Fig.1 Relationship between volume fraction of dye liquor and andΔEand C

3.2.2.2 pH 值单因素分析

pH 值分别取3、4、5、6、7、8。其他条件：染液体积分数8%，温度80 ℃，时间60min，浴比1∶40。测试结果见图2。由图2可知，随着pH 值的增加，染色织物色差值ΔE及饱和度值C先增大后减小。当pH 值为6时，色差值ΔE及饱和度值C达到最大，故取pH 值6。

图2 pH 值与ΔE 和C 的关系Fig.2 Relationship between pH and andΔEand C

通过正交试验及单因素分析得出紫草用于柞蚕丝织物染色的最优工艺条件为：染液体积分数8%，pH 值为6，温度80 ℃，时间60 min，浴比1∶40。

3.3 后媒染试验

图3 媒染剂与ΔE 和C 的关系Fig.3 Relationship between mordants andΔEand C

媒染剂加入量为3%，反应温度为60 ℃，反应时间为45min，测试结果见图3。由图3可知，所染柞蚕丝织物经铝盐、铁盐、铜盐媒染处理后，色差值和饱和度都有所增加，其中，铁盐媒染时，色差值ΔE及饱和度值C最大。从布样颜色可以看出，经铝盐（Al3+）处理后布样颜色泛红光；经铁盐（Fe2+）处理后布样颜色偏灰绿色；经铜盐（Cu2+）处理后布样颜色偏灰蓝色，如图4 所示。通过后媒染，不仅提高了织物的色差值，而且改变了天然植物染料——紫草上染柞蚕丝织物颜色单一的弊端。

图4 直接染色及媒染试样照片Fig.4 Photos of direct dyed and mordant dyed samples

4 染色织物的牢度测定

4.1 耐水洗牢度测定

测试方法按照国标进行，测定结果见表2。由表2可知，紫草用于柞蚕丝织物染色，染色试样的耐水洗牢度等都达到3级以上的标准，满足服装服用牢度要求。

表2 试样耐水洗染色牢度结果Tab.2 Results of fastness to washing

4.2 耐摩擦牢度测定

紫草用于柞蚕丝织物染色，染色试样的干摩擦牢度为4级，湿摩擦牢度为3级，满足服装服用牢度要求。

5 结论

（1）通过正交试验及单因素分析，优化出紫草上染柞蚕丝织物的最佳工艺条件：染液体积分数8%，pH 6，温度80 ℃，时间60min，浴比1∶40。

（2）通过媒染处理所染织物，丰富了柞蚕丝织物的颜色，并且增加了织物的色差值和饱和度值。

（3）通过耐水洗和耐摩擦牢度测定，柞蚕丝织物的沾色、变色及干湿摩擦牢度都达到3级以上。