木附子提取物在粘胶/羊毛混纺织物上的印花性能

许 磊，张 蓉，包 丽，赵 兵，曹天天，王海燕

(1.苏州经贸职业技术学院, 江苏 苏州 215009； 2.江苏省高端纺织智造工程研究中心, 江苏 苏州 215009；3.国家丝绸及服装产品质量监督检验中心, 江苏 苏州 215128； 4.苏州市纤维检验院, 江苏 苏州 215128)

随着纺织品消费市场能力的提升，天然染料染色产品的开发越来越受到研究人员及相关产品开发企业的重视[1-3]，特别是天然染料具有色泽自然、环保健康的特点[4-5]，受到市场的青睐。目前国内已经有少量的印染企业开始使用天然染料进行产品加工，但是生产总量仍然较小，且天然染料的品种筛选、工艺完善还需要进一步提升[6-8]。在天然染料印花产品的开发中，涉及的产品类别相对较少，产业化开发的产品品种不多，同样也受限于染料品种、加工工艺及生产成本等多种因素的影响[9-10]。

因此，开发天然染料印花产品，提升其加工技术水平及应用范围，提高产品品质，对于纺织产业转型提质升级具有重要意义。木附子提取物是一种具有抑菌消炎作用的中药材，主要含有五倍子鞣酸成分，目前对其用于羊毛织物印花产品开发的研究还较少，限制了产品的推广。因为木附子提取物具有的抑菌特性，可用于天然功能性纺织产品的开发。本文对木附子提取物在羊毛混纺面料上的印花工艺、功能效果等进行了研究，为开发天然环保的功能性羊毛混纺纺织产品，拓展羊毛混纺纺织产品应用领域，提升羊毛混纺纺织产品附加值提供研究参考。

1 实验部分

1.1 材料及药品

粘毛绫(粘胶/羊毛65/35，苏州新民纺织有限公司)、木附子提取物(食品级，西安立环生物科技有限公司)、海藻酸钠(分析纯，天津市大茂化学试剂厂)、甘油(分析纯，国药集团化学试剂有限公司)、FeSO4(分析纯，天津市大茂化学试剂厂)、KAl(SO4)2(分析纯，国药集团化学试剂有限公司)、CuSO4(分析纯，天津市大茂化学试剂厂)。

1.2 仪器及设备

150目(孔径106 μm)印花筛网(印制图案为20 cm×25 cm)、YG912L紫外线透过率测试仪(南通三思机电科技有限公司)、HD-101A烘箱(南通宏大实验仪器有限公司)、Datacolor 600测色仪(德塔颜色商贸(上海)有限公司)、RC-CSD多功能试样汽蒸机(靖江市华夏科技有限公司)、Y571B耐摩擦牢度测试仪(南通宏大实验仪器有限公司)、SW-12A耐洗色牢度实验机(南通宏大实验仪器有限公司)、JA1003 电子天平(温州市大荣纺织仪器有限公司)。

1.3 试验方法

1.3.1 印花色浆制备

将1 g木附子提取物加入29 mL去离子水中，搅拌均匀后加入甘油1 g，再加入质量分数12%的海藻酸钠糊料70 g，搅拌均匀后待用。

1.3.2 一浴法直接印花工艺

准备色浆(冷却至室温)→印花(刮刀45°角刮印2次)→预烘(100 ℃，6～8 min)→汽蒸(105 ℃，20 min)→热水洗(60 ℃，5 min)→冷水洗(室温，1 min)→晾干。

将粘毛绫平铺在工作台上，放上筛网后，把制备好的印花色浆倒入印花筛网，橡胶刮刀为45°角，用力均匀往复刮印2次，取出印制好的粘毛绫在100 ℃烘箱烘干，然后105 ℃汽蒸20 min，60 ℃热水洗净织物，晾干印花织物。

1.3.3 一浴法媒染印花工艺

准备色浆(含媒染剂，冷却至室温)→印花(刮刀45°角刮印2次)→预烘(100 ℃，6～8 min)→汽蒸(105 ℃，20 min)→热水洗(60 ℃，5 min)→冷水洗(室温，1 min)→晾干。

配制色浆时加入1 g媒染剂，将制备好的印花浆料倒入印花筛网，使用橡胶刮刀于45°角往复均匀刮印织物2次，取出印制好的织物，在100 ℃烘干，然后在105 ℃汽蒸20 min，使用60 ℃热水洗净，晾干。

1.3.4 前媒印花工艺

浸轧媒染剂→烘干(100 ℃，8 min)→准备色浆(冷却至室温)→印花(刮刀45°角刮印2次)→预烘(100 ℃，6～8 min)→汽蒸(105 ℃，20 min)→热水洗(60 ℃，5 min)→冷水洗(室温，1 min)→晾干。

前媒工艺：印花前织物在媒染剂质量浓度10 g/L的媒染浴中二浸二轧，在100 ℃烘干。

印花工艺：将印花浆料倒入印花筛网，使用橡胶刮刀于45°角往复均匀刮印织物2次，织物在100 ℃烘干，然后在105 ℃汽蒸20 min，使用60 ℃热水洗净，晾干。

1.3.5 印花后媒工艺

准备色浆(冷却至室温)→印花(刮刀45°角刮印2次)→预烘(100 ℃，6～8 min)→汽蒸(105 ℃，20 min)→热水洗(60 ℃，5 min)→浸轧媒染剂→烘干(100 ℃，8 min)→晾干。

印花工艺：将印花浆料倒入印花筛网，使用橡胶刮刀于45°角往复均匀刮印织物2次，织物在100 ℃烘干，然后在105 ℃汽蒸20 min，使用60 ℃热水洗净，晾干。

后媒工艺：织物在媒染剂质量浓度10 g/L的媒浴中二浸二轧，在100 ℃烘干。60 ℃热水洗净，晾干。

1.4 性能测试

色深值：织物的色深值(K/S值)用Datacolor测色仪测定，采用D65光源，织物对折2次，在不同部位测试4次，取平均值。

色牢度：耐摩擦色牢度按照GB/T 3920—2008 《纺织品 色牢度试验 耐摩擦色牢度》进行测试。

耐水洗色牢度按照GB/T 3921—2008《纺织品 色牢度试验 耐皂洗色牢度》进行测试。牢度评级按照GB/T 250—2008《纺织品 色牢度试验 评定变色用灰色样卡》，沾色评级按照GB/T 251—2008《纺织品 色牢度试验 评定沾色用灰色样卡》。

抑菌性：按照GB/T 20944.3—2008《纺织品 抗菌性能的评价 第3部分：振荡法》进行测试。

紫外线防护系数：UPF值按照GB/T 18830—2009《纺织品 防紫外线性能的评定》进行测试。

2 结果与讨论

2.1 一浴法印花工艺

采用一浴法用木附子提取物进行印花。采用无媒染剂以及FeSO4、CuSO4、KAl(SO4)2几种媒染剂进行印花浆料的制备，印花后对粘毛绫织物K/S值、紫外线防护系数及色牢度等进行测试，一浴法印花工艺对印花性能的影响见表1。

由表1示出，不同媒染剂对木附子提取物的作用效果不同，用不同媒染剂得到织物K/S值大小顺序为CuSO4>FeSO4>KAl(SO4)2>无媒染剂，使用CuSO4作为媒染剂，粘毛绫印花后的耐摩擦色牢度和耐水洗色牢度均好于用其他几种媒染剂或无媒染剂的情况，说明铜离子与五倍子鞣酸在一浴法条件下形成的络合物配位反应[11]稳定性更好，染料的色深值及色牢度更好。CuSO4作为媒染剂时UPF值也最高，因此一浴法印花时使用CuSO4作为媒染剂。

2.2 前媒印花工艺对织物性能的影响

选择FeSO4、CuSO4、KAl(SO4)2分别作为媒染剂，测试木附子提取物前媒处理粘毛绫后的印花性能，按照1.3.4节工艺进行前媒印花加工，经过不同媒染剂前媒处理后，测试其对印花性能的影响。前媒印花工艺对印花性能的影响见表2。

表2 前媒印花工艺对印花性能的影响

由表2示出，采用前媒法对粘毛绫印花，CuSO4作为媒染剂时织物K/S值最高，用不同媒染剂得到织物K/S值大小顺序为CuSO4>FeSO4>KAl(SO4)2。从耐摩擦色牢度和耐水洗色牢度数据来分析，CuSO4作媒染剂时织物的色牢度值最好，干、湿耐摩擦色牢度均超过4级。UPF值表明前媒印花工艺中用FeSO4作为媒染剂时织物防紫外线性能最好且UPF值能达到50，远高于使用CuSO4和KAl(SO4)2的效果，此时织物印花后的K/S值、色牢度与其他2种媒染剂效果相差不大。因此选择FeSO4作为木附子提取物前媒印花媒染剂。

2.3 印花后媒工艺对织物性能的影响

选择FeSO4、CuSO4、KAl(SO4)2分别作为媒染剂，测试木附子提取物印花及后媒工艺处理粘毛绫的印花性能，参照1.3.5节进行印花加工，测试不同媒染剂对印花色深、色牢度及UPF值的影响。印花后媒工艺对印花性能的影响见表3。

表3 印花后媒工艺对印花性能的影响

由表3示出，不同媒染剂对印花及后媒工艺的数据表明CuSO4作为媒染剂时的K/S值最高，耐摩擦色牢度和耐水洗色牢度也较高，UPF值低于FeSO4作为媒染剂时的印花效果，但好于KAl(SO4)2作为媒染剂时的印花效果。因此木附子提取物的印花及后媒工艺选择CuSO4作为媒染剂较适宜。

综合考量表1～3结果，前媒印花工艺下FeSO4作为媒染剂，获得的印花织物色深K/S值与使用其他媒染剂时相差不大，耐摩擦色牢度和耐水洗色牢度也相对较好，紫外线防护系数UPF值可达到50及以上。因此，选择FeSO4作为木附子提取物前媒印花工艺媒染剂。

2.4 媒染剂用量对印花性能的影响

印花时需添加FeSO4作为媒染剂，在汽蒸条件下与天然染料形成络合物固着在织物上，可以获得更加稳定的色泽及色牢度[11]，此时有较好的色牢度及紫外线防护性能。调整媒染剂用量，在木附子提取物的印花前媒工艺中，媒染剂用量对印花性能的影响见表4。

表4 媒染剂用量对印花性能的影响

由表4示出，随着媒染剂FeSO4用量逐渐增加，织物K/S值呈现先增加后下降的趋势。UPF值在10 g/L时达到50，织物耐摩擦色牢度和耐水洗色牢度也较好。继续增加FeSO4用量，织物K/S值变化不大，耐摩擦色牢度和耐水洗色牢度也变化不大，因此，媒染剂FeSO4用量为10 g/L时织物可获得较好的色深及色牢度，同时获得较好的紫外防护性能。

2.5 甘油用量对印花性能的影响

甘油作为一种吸湿剂，可以提高印花织物汽蒸固色时色浆的吸湿性能，有利于染料渗透进入纤维内部及固色。木附子提取物印花过程中加入甘油对印花性能的影响见表5。

表5 吸湿剂用量对印花性能的影响

由表5示出，随着甘油用量的增加，木附子提取物印花后织物的K/S值呈现明显的逐渐增加的趋势，紫外线防护系数UPF值也逐渐增加，在甘油用量为1 g时织物的UPF值达到50，此时织物的耐摩擦色牢度和耐水洗色牢度也较好。甘油用量大于1 g时，织物K/S值反而稍有下降，这是因为吸湿剂用量过大，影响了染料固着效果，使得织物色深值下降。因此，在色浆制备中，甘油的用量为1 g较适宜。

2.6 汽蒸时间对印花性能的影响

印花后的织物通过汽蒸使得染料上染，汽蒸时间对印花的色深也有一定的影响。根据前面测得的最佳工艺，测试在不同汽蒸时间下的印花性能。汽蒸时间对印花性能的影响见表6。

表6 汽蒸时间对印花性能的影响

由表6示出，随着汽蒸时间逐渐增加，织物色深K/S值也逐渐增大，说明随着汽蒸时间的延长，可以提高木附子提取物的上染及固着效果，但汽蒸时间大于20 min后，K/S值变化趋于平缓，再增加汽蒸时间，K/S值变化不大。UPF值也在汽蒸时间为20 min时达到50。汽蒸时间10 min时的K/S值较低，且色牢度不佳。所以，汽蒸时间为20 min时加工效率较高且织物性能较好。

2.7 印花织物抑菌性能测试

木附子提取物中的五倍子鞣酸因其本身具有一定的抗菌作用，所以木附子提取物对织物的印花工艺完成后，对粘毛绫织物进行抑菌性能测试数据见表7。

表7 粘毛绫织物抑菌性能对比测试

由表7示出，未使用木附子提取物印花的粘毛绫织物不具有抑菌性能。木附子提取物前媒印花加工后，织物的抑菌性能优异，说明木附子提取物印花也可以赋予织物较好的抑菌性能，白色念珠菌抑菌率达到88%，大肠杆菌抑菌率达到90%，金黄色葡萄球菌抑菌率达到93%，这对于开发与设计抑菌功能的天然染料产品具有较好的参考价值。

3 结 论

①采用木附子提取物对粘毛绫织物进行印花加工时，FeSO4作为媒染剂，使用前媒印花工艺加工效果较好，此时紫外线防护系数UPF值为50，紫外线防护性能优异。K/S值较大，耐摩擦色牢度和耐水洗色牢度也较好。

②采用木附子提取物印花时，100 g色浆中甘油用量为1 g，印花后汽蒸时间为20 min。前媒浸轧加工时媒染剂质量浓度为10 g/L，采用二浸二轧的工艺。

③采用木附子提取物对织物印花后，可赋予织物优异的抗菌性能，金黄色葡萄球菌抑菌率可达到93%，大肠杆菌抑菌率可达到90%，白色念珠菌抑菌率可达到88%。