葡萄籽提取物用于Lyocell纤维针织物染色的研究

冯 涛，车蓉蓉

（1.青岛众地家纺有限公司，山东 青岛266001；2.青岛大学，山东 青岛266071）

天然染料具有良好的环境相容性及良好的药物保健性能，随着人类环保意识的增强及对自身健康的日益重视，天然染料引起了许多染料研究和应用机构的关注，其应用领域愈来愈广阔。文章选用葡萄籽提取物对Lyocell纤维针织物进行直接染色，研究其直接染色的染色工艺及染色性能。

1 实验部分

1.1 实验材料与设备

葡萄籽提取物（HPLC测定原花青素含量≥97%）。Lyocell针织坯布，织物组织为1＋1双罗纹，纵密为90行／5cm，横密为63列／5cm，平方米克重为208g／m2。坯布按照常规方法进行煮练和漂白前处理。

主要设备有UV－4501S紫外线可见光光度计、X－Rite Color i7色彩测量—分光光度仪、VERTEX 70红外光谱分析仪、XENOTEST日晒牢度仪、SW－12耐洗色牢度试验机、YG631耐汗渍色牢度仪，煮练锅﹑电子天平﹑电热恒温水浴锅、量筒等。

1.2 最优工艺参数的确定

1.2.1 吸光度 K／S值分析

初步确定染色方案，将影响染色工艺的主要因素设计成正交表，如表1中所示，依照其进行正交试验，浴比1∶30。

表1 葡萄籽提取物直接染色试验正交表及K／S值

实验测得的染液残液的吸光度值如图1所示。考虑到因染液残液中染料的稳定程度等不理想而可能导致所显示的上染百分率与实际有差异。所以在采用吸光度指导确定试验参数的同时，本试验还采用测定表观得色量K／S值来比较染色后织物的染色深度，见表1最右一列。

比较图1中染色前后染液的吸光度的差值（吸光度差值越大，反映上染率越大），并综合考虑表1中各项实验的表观得色量值，初选8号方案，其工艺参数为温度80℃，pH＝4，浓度为4g／L，时间为60min。

图1 葡萄籽提取物直接染Lyocell针织物的吸光度

1.2.2 颜色特征值分析

为求准确，试验进一步测定颜色特征值，比较葡萄籽提取物染后织物的颜色深度，以确定其直接染色参数值，所得各颜色特征值见表2。

由表2可知，各因素对亮度值L＊值影响的先后顺序为：pH值＞温度＞时间＞浓度；对鲜艳度c＊值影响的先后顺序为：浓度＞温度＞时间＞pH值；对色差△E值影响的先后顺序为：pH值＞温度＞浓度＞时间。从鲜艳度方面考虑，浓度的影响最大，所以需对其进行单因素分析，以色差值和亮度值为依据综合考虑，pH值的影响最大，所以也需对其进行单因素分析。

表2 葡萄籽提取物直接染色正交试验结果与计算分析

1.2.3 单因素试验分析

（1）浓度单因素试验分析

染色其他工艺条件为：温度80℃、pH值4、浴比1∶30，染色时间60min，见表3。

表3 葡萄籽提取物直接染色浓度单因素试验结果

由表3可知，随着浓度的增加，L＊值基本呈现减小的趋势；偏红光略倾向增强；偏黄光则呈轻微波动增强的趋势，亦导致c＊值与其相似的波动变化；△E值增大，但当浓度增加到5g／L后，△E值增幅已很小，故浓度优选为5g／L。

（2）pH值单因素试验分析

染色其他条件为：温度80℃、浓度5g／L、浴比1∶30，染色时间60min，见表4。

表4 葡萄籽提取物直接染色pH单因素试验结果

由表4可知，随着pH的增加，L＊值呈现出先减小后增大的趋势；偏红光略倾向减弱；偏黄光的变化则有轻微波动，亦导致c＊值的波动变化；△E值先增大后减小，当pH为3时，△E值最大，故pH为3时较佳。

通过正交试验及单因素分析，得出葡萄籽提取物用于Lyocell织物直接染色的最优工艺条件为：葡萄籽提取物浓度5g／L、温度80℃、pH值3、浴比1∶30，染色时间60min。

1.3 实验结果与讨论

1.3.1 耐摩擦色牢度

参照检测标准GB／T 3920—1997纺织品色牢度耐摩擦色牢度试验方法。对试样的耐摩擦色牢度进行了测试。测试结果为试样的干、湿摩擦牢度均为4级。

试样较高的耐摩擦色牢度表明，植物染料含有较多的羟基，因而在纤维中实现了较好地染色。

1.3.2 耐洗色牢度

参照检测标准GB／T 3921—2008纺织品色牢度耐皂洗色牢度试验方法。对试样的耐洗色牢度进行了测试。测试结果为试样的毛沾色4～5级、粘胶沾色4～5级、变色3级。由试验结果可知试样的耐洗色牢度较好，毛沾色、粘胶沾色都表现出较高的级别，但变色牢度一般。

1.3.3 耐光色牢度

参照检测标准GB／T 8427—2008纺织品色牢度试验耐人造光色牢度方法，对试样的耐光色牢度进行了测试。测试结果为试样的耐光色牢度等级为2～3级。说明直接染针织物的耐光色牢度一般。

1.3.4 耐汗渍色牢度

参照检测标准GB／T 3922—1995纺织品耐汗渍色牢度试验方法。对试样的耐汗渍色牢度进行了测试。测试结果为染色针织物的耐酸性汗渍牢度是粘胶沾色、毛沾色均为4级，变色也为4级；而耐碱性汗渍色牢度是粘胶沾色、毛沾色均为3～4级，变色也为3～4级。由此可知，葡萄籽提取物直接染色针织物的耐汗渍色牢度较高，织物的耐酸性汗渍牢度较耐碱性汗渍色牢度高。这应该与花青素自身的性质有关。

2 结论

2.1 葡萄籽提取物直接染色最优工艺为：葡萄籽提取物浓度5g／L、温度80℃、pH值3、浴比1：30，染色时间60min。染色过程中浓度与pH因素对染色织物的各颜色特征值影响较大。

2.2 染色织物摩擦色牢度很好，耐洗色牢度、耐光色牢度较好，耐酸性汗渍色牢度较高，但耐碱性汗渍色牢度较低。

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