天然媒染剂对茶叶上染真丝的影响分析

黄小萃，刘 臣

(苏州市职业大学 丝绸应用技术研究所，江苏 苏州 215104)

茶叶在中国的种植历史比较悠久。除了普通的饮用、食用价值外，茶叶还有一定的工业价值。比如，作为一种天然的染料来使用，可体现出其环保的特性。关于茶叶在纺织品染色方面的研究已经很多，有直接利用茶叶提取物染色的[1-2]，也有用茶多酚染色的[3-4]；研究也发现，茶叶上染真丝时，使用媒染剂可以适当提高织物色牢度[5]。媒染剂的种类有很多，例如Al3+、Fe3+、Gu2+等金属离子类，但染色中对于金属离子的大量使用势必对环境造成一定的影响。

丹宁酸可用作媒染剂使用，姜黄本身也可以作为一种黄色系染料，国内对于姜黄用作媒染方面的研究很少[6]。本试验选择丹宁酸和姜黄作为媒染剂，采用自制茶叶提取物作为染液，探索天然媒染剂在茶叶上染真丝的应用，为实现染色过程的天然环保化提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料与设备

1)试验材料：素绉缎(16.5姆米)，红茶(市售)，姜黄(市售)。

2)化学试剂：丹宁酸(分析纯)，无水乙醇(化学纯)。

3)试验仪器：BHS-4数显恒温水浴锅，R-201旋转蒸发器，PHS-3CpH计，SW-12J耐洗色牢度试验机，Y571B耐摩擦色牢度仪，Datacolor-check3色差分析仪，Q-SUN B02色牢度试验箱，FA1C04电子天平。

1.2 试验方法

1.2.1 茶叶染液提取

茶叶——无水乙醇提取——浓缩回收——定量——待用。根据需要将染液按原始提取液的体积稀释5倍、10倍、30倍、50倍备用。

1.2.2 媒染方法

媒染一般采取前媒染、同浴媒染、后媒染。分别采用丹宁酸和姜黄为媒染剂进行试验。试验前，对真丝试样纯水浸泡5 min。

1) 前媒染工艺：分别用一定量的丹宁酸和姜黄配置媒染染液，浴比为1：50，将织物浸入，50 ℃下媒染30 min。然后再将织物投入浴比为1：50，稀释5倍的茶叶染液中，于80 ℃上染30 min，水洗、皂洗、晾干。

2) 同浴媒染工艺：将润湿后的织物，浸入到浴比为1：50，稀释5倍的茶叶染液中，分别将一定量的丹宁酸和姜黄加入到稀释5倍的茶叶染液中，于80 ℃上染30 min，水洗、皂洗、晾干。

3) 后媒染工艺：将润湿后的织物，浸入到浴比为1：50，稀释5倍的茶叶染液中，于80 ℃上染30 min；再将织物取出，浸入到浴比为1：50，分别用一定量的丹宁酸和姜黄配置的媒染染液中，于50 ℃媒染30 min，水洗、皂洗、晾干。

1.2.3 媒染剂的用量

丹宁酸质量浓度分别为2 g/L，5 g/L，10 g/L，20 g/L，姜黄质量浓度分别为0.012 5 g/L，0.025 g/L，0.05 g/L，0.1 g/L。

1.2.4 染色的pH值

研究染液pH值对于织物的上染情况，选定媒染工艺后，将染液的pH值调整为3，4，5，6，7.5。

1.3 性能测试

1.3.1 K/S测试

采用色差分析仪进行测试。在D65光源，10°标准下，将测试织物折叠4层，测试400～700 nm内最大吸收波长，每块样布测试4次，求平均值，即为该染色织物的K/S值、L值、a值、b值。

1.3.2 色牢度的测试

1)耐皂洗色牢度：依照GB/T 3921-2008《纺织品 色牢度试验 耐皂洗色牢度》中条件A的方法，测试染色织物的原样变色和贴衬沾色，贴衬采用丝和棉。

2)耐摩擦色牢度：依照GB/T 3920-2008《纺织品 色牢度试验 耐摩擦色牢度》中测试方法，对染色织物进行耐干、湿摩擦色牢度的测试。

3)耐日晒色牢度：依照GB/T8427-2008《纺织品 色牢度试验 耐人造光色牢度：氙弧》进行测试。

4)色牢度的评级：评定原样变色采用GB250-2008，评定变色用灰色样卡，评定贴衬沾色采用GB251-2008，评定沾色用灰色样卡。

2 结果与分析

2.1 媒染方法的影响

在茶叶染液上染真丝的过程中，分别采用了丹宁酸和姜黄两种媒染剂，比较前媒染、同浴染和后媒染三种不同处理工艺对染得织物的K/S值，其中染液采用稀释5倍的茶叶染液，丹宁酸的质量浓度为10 g/L，姜黄的质量浓度为0.05 g/L。不同媒染工艺测试结果见表1。

表1 不同媒染工艺测色结果

由表1可知：①对比未媒染的真丝，基于丹宁酸和姜黄的媒染工艺得到的染色织物K/S都比未媒染要高，而前媒染的工艺基本都比同浴染和后媒染的上染织物表观颜色要深，说明丹宁酸和姜黄的使用改善了茶叶上染真丝的染色效果，起到了媒染的作用，且前媒染的工艺最优。②采用姜黄媒染真丝时，前媒染得到的染色织物K/S最高，同浴媒染次之，后媒染得到的染色织物K/S最低。这可能是因为，在媒染之初，纤维表面存在的空位较多，姜黄容易吸附和渗透。同浴媒染时，对比茶叶，姜黄本身更容易与纤维结合；而在后媒染时，茶叶染液已经吸附于纤维表面，使得后媒染得到的织物表观深度降低。

2.2 媒染剂用量的影响

染液采用稀释5倍后的茶叶提取物，姜黄的质量浓度分别是0.012 5 g/L，0.025 g/L，0.05 g/L，0.1 g/L；丹宁酸的质量浓度分别是2 g/L，5 g/L，10 g/L，20 g/L。采用前媒染的工艺，对染得织物的测色结果进行分析，不同质量浓度媒染剂的测色结果见表2。

表2 不同质量浓度媒染剂的测色结果

由表2可知：①当姜黄质量浓度为0.1 g/L时，织物的K/S最大，织物呈现黄绿色趋势，主要是因为姜黄用量相对比较大，织物上吸附了过多的姜黄，织物已经趋近饱和状态，影响到茶叶上染真丝；②姜黄质量浓度在0.025 g/L时，染色织物的K/S值相对较高，a值和b值相对稳定，且织物主要呈现的还是茶叶上染的基本色调，凸显媒染剂的效果。丹宁酸的质量浓度为5 g/L时，染色织物的K/S值最大，上染效果较好。

2.3 染液pH值的影响

一般情况下，媒染剂对pH值的变化很敏感，而姜黄在不同pH值下更是表现出不同的颜色[7]，通过改变染液的pH值，研究不同pH值下媒染剂对真丝织物上染效果的影响。染液采用稀释5倍后的茶叶提取物，姜黄质量浓度为0.025 g/L，丹宁酸质量浓度为5 g/L。采用前媒染的工艺，对染得织物的测色结果进行分析，不同pH值下测色结果见表3。

表3 不同pH值下染色织物的测色结果

由表3可知：①丹宁酸、姜黄两种媒染剂，在不同pH值环境下得到的染色织物的K/S不同。pH值越大，得到的染色织物的K/S越小，染液pH值对茶叶上染真丝的影响很大。总的趋势是碱性条件下，不利于媒染剂发挥作用，不利于上染；酸性条件下，丹宁酸和姜黄媒染后的织物具有更好的上染效果。②不同媒染剂染得织物的色相和色光变化也很明显，如图1所示。由图1可知：姜黄媒染时，随着pH值增加，织物颜色由黄棕色向浅黄色偏移；丹宁酸媒染时，随着pH增加，织物颜色由黄棕色向浅褐色方向偏移。当染液pH=5时，可以兼顾染色后织物的表观深度和色光稳定性。

2.4 优化媒染工艺下染液质量浓度

采用姜黄质量浓度为0.025 g/L，丹宁酸质量浓度为5 g/L，前媒染的工艺，调节染液的pH=5，将原样茶叶提取物稀释不同倍数，研究染色织物所呈现出的颜色变化。不同质量浓度茶叶染液下染色织物的测色结果如表4所示。不同浓度染液染得织物颜色变化如图2所示。

表4 不同质量浓度茶叶染液下染色织物的测色结果

由图2可知，不同质量浓度的茶叶提取物下，织物呈现的颜色差别也很明显，这也给实际需要的颜色提供参考。在稀释5倍茶叶染液时，染得的织物色泽更为饱满。由表4可知：不同质量浓度的茶叶提取物下，得到的染色织物的K/S变化非常明显，质量浓度越小，染得的织物K/S值越小，这主要是茶叶中有效的染色成分减少所造成的。

2.5 色牢度测试

测试染得织物的耐(干/湿)摩擦色牢度、耐皂洗色牢度和耐日晒色牢度，据此衡量媒染剂的使用对茶叶上染真丝后的色牢度影响。最优媒染工艺下染色织物的色牢度测试结果见表5。

表5 最优媒染工艺下染色织物的色牢度测试结果

由表5可知，经过丹宁酸和姜黄媒染后的织物耐摩擦色牢度良好，耐皂洗的原样变色有一定程度的改善，耐日晒色牢度良好，均能满足日常服装对色牢度

的要求。可以推测，媒染剂的使用，使茶叶染液中的有效染色成分与纤维结合更加牢固，从而使耐皂洗色牢度中原样变色的情况有所改善。

3 结论

1) 媒染剂媒染真丝的最优工艺：丹宁酸采用前媒染，质量浓度为5 g/L，pH=5；姜黄采用前媒染，质量浓度为0.025 g/L，pH=5；当染液稀释5倍时，得到的染色织物色泽较为饱满。

2) 丹宁酸和姜黄媒染后，用茶叶染液上染真丝的色牢度为：耐摩擦色牢度为4-5级，耐皂洗色牢度中原样变色达到3级及以上，耐日晒牢度良好，基本符合真丝织物的色牢度要求。

3) 丹宁酸和姜黄本身对环境没有污染，改善了茶叶染液对真丝的上染效果，是一种环保型的媒染工艺，为天然染料在织物中的染色提供了帮助。