拔染在棉织物扎染工艺中的应用研究

姚 骏，陈秀芳

(安徽职业技术学院，安徽 合肥 230011)

扎染在中国、日本、印度、印度尼西亚以及非洲等地都有着悠久的发展历史。随着时代的进步，人们在扎染的图案设计、染色工艺及产品开发等方面都进行了很多改革和创新[1-3]，越来越多的服装设计师和家装设计师将扎染元素运用到他们的作品中[4-6]，传统的扎染技艺正焕发出勃勃生机。在常规扎染工艺中，织物都是在缝扎、捆扎或夹扎之后进行染色。拔染是在织物染色后利用拔染剂(氧化剂或还原剂)局部破坏地色，常用于印花工艺[7-9]。如果将拔染与扎染相结合，即将染色后的织物进行缝扎、捆扎或夹扎，再用拔染剂处理，则在织物被扎部位留下原来的地色，而其他部位的染料被破坏变成白色(或浅色)，形成与常规扎染相反的图案效果。

近些年来，在直接染料和活性染料的结构、性能及染色工艺研究方面都取得了很大进展[10，11]，但这些新型染料在扎染工艺中的应用鲜有文献报道。扎染的创新离不开染色工艺(包括染料及染色方法的选择)的创新，本文将使用扎染最常用的靛蓝以及新型的直接染料和活性染料对棉织物进行染色，并把拔染运用到扎染中，为扎染工艺的创新做出有益尝试。

1 实验部分

1.1 织物试剂及仪器

织物：纯棉漂白布(广州松棉纺织品有限公司)。

试剂：直接染料(台湾永光化学工业股份有限公司)，活性染料(美国亨斯迈公司)，合成靛蓝粉(贵州安顺蜡染村大角苗工坊)，碳酸钠(分析纯，上海广诺化学科技有限公司)，氢氧化钠、连二亚硫酸钠、氯化钠(分析纯，烟台市双双化工有限公司)，高锰酸钾(分析纯，徐州试剂二厂)，亚硫酸氢钠(分析纯，上海苏懿化学试剂有限公司)。

仪器：数显恒温水浴锅(常州普天仪器制造有限公司)，EL-320S型电子天平(常州天之平仪器设备有限公司)。

1.2 拔染原理

1.2.1靛蓝地色拔染原理

靛蓝拔染剂主要为氧化剂。在氧化剂作用下，靛蓝结构中的碳碳双键发生断裂，生成可溶于碱的靛红，经皂洗而去除。反应如下：

靛蓝拔染最常用的氧化剂是氯酸钠∶黄血盐钠7∶3的混合物、并以柠檬酸为介质，拔染性能好，而且不含甲醛，但棉织物在氧化剂和酸剂条件下，易受到损伤使强力下降。高锰酸钾多用于靛蓝牛仔服的水洗后整理，也属于拔染工艺，而且在中性或弱碱性条件下对棉织物的强力损伤小，但需要进行脱锰。

1.2.2直接染料地色拔染原理

直接染料主要采用还原剂进行拔染，常用的还原剂有雕白粉、德固林和保险粉等。偶氮基是直接染料重要的发色团，含偶氮基的直接染料在还原剂作用下使偶氮基裂解，生成两种或两种以上小分子的氨基化合物。这些氨基化合物大多无色，即使有色对纤维的亲和力也小，能通过皂洗和水洗去除，达到拔染的目的。以直接青莲N为例，其还原反应如下：

另外，直接染料以氢键和范德华力固着在棉纤维上，也有利于拔染。但偶氮基数量多或经金属盐固色的直接染料拔染性能较差。

1.2.3活性染料地色拔染原理

偶氮基也是活性染料重要的发色团，所以同直接染料一样，活性染料也主要采用还原剂进行拔染。但活性染料以共价键固着在棉纤维上，其拔染性能与染料-纤维键的稳定性有关，KN型活性染料的染料-纤维键遇高温、强碱易断裂，从而易拔染。另外，对于单偶氮结构的活性染料，活性基团连接在重氮部分的要比活性基团连接在偶合部分的易拔染；染料母体含金属络合结构的、或者为溴氨酸结构及酞菁结构的不易拔染。如活性嫩黄X-6G在棉纤维(以Cell-OH表示)上固着后经还原反应在偶氮基处裂解得到两种氨基化合物，其一为淡黄色、能溶于皂液而去除，其二为以共价键连接在纤维上、但无色的残留物，所以活性嫩黄X-6G拔染性能良好。反应如下：

活性艳红K-2G在棉纤维上固着后经还原剂作用，在偶氮基处裂解得到两种产物，其一为浅棕色、能溶于皂液而去除，其二以共价键连接在纤维上且为棕色的残留物，所以活性艳红K-2G拔染性能差。反应如下：

1.3 染色工艺

1.3.1靛蓝染色

工艺处方：靛蓝：2～5%(owf)；烧碱：5～8 g/L；保险粉：5～8 g/L；元明粉：20～30 g/L；浴比：1∶50。

工艺流程：染料还原和溶解(20～30 ℃，10～15 min)→隐色体上染(20～30 ℃，40～45 min)→隐色体氧化(空气氧化，10～15 min)→热水洗→冷水洗→烘干。将织物缝扎、捆扎或夹扎并放入冷水浸泡，准备拔染。

1.3.2直接染料染色

选用直接青莲2B、直接宝蓝BRN、直接玫红FR和直接绿、直接翠蓝FBL、直接黄PG和直接大红F2G对棉织物进行染色，工艺处方及条件：染料用量：2%～4%(o.w.f.)；浴比：1∶30；染色温度：90～95℃；染色时间：40 min。

染色后对织物进行热水洗、冷水洗并烘干，再用不同方法将织物缝扎、捆扎或夹扎。扎好的织物放入冷水浸泡，准备拔染。

1.3.3活性染料染色

选用诺威克隆红S-B、黄S-3R、海洋蓝S-R、深夜黑S-R、红EC-4B、黄EC-2R、蓝EC-2R等对棉织物进行染色，工艺处方及条件：诺威克隆染料：2%～3%(o.w.f.)；氯化钠：15～20 g/L；碳酸钠：15～20 g/L；浴比：1∶30；染色温度：60℃；染色时间：30 min；固色温度：60℃；固色时间：30 min。

染色按活性染料浸染的一浴两步法进行操作：染液配好后加热至60℃，投入织物开始染色，15 min时加氯化钠进行促染，继续染色15 min。将碳酸钠用少量热水溶解倒入染液并搅拌均匀，固色30 min，之后织物经水洗、皂洗、水洗、烘干再进行缝扎、捆扎或夹扎，准备拔染。

1.4 拔染工艺

1.4.1靛蓝地色拔染

靛蓝地色拔染主要分两步：第一步为氧化，即用高锰酸钾作为氧化剂破坏靛蓝结构；第二步为脱锰，即用亚硫酸氢钠去除织物上棕色的二氧化锰，实现拔白效果。氧化工艺：高锰酸钾：5 g/L；浴比：1∶50；温度：45～50℃；时间：3～5 min。脱锰工艺：亚硫酸氢钠：30 g/L；浴比：1∶50；温度：45～50 ℃；时间：1～3 min。

1.4.2直接染料和活性染料地色拔染

直接染料和活性染料地色拔染原理基本相同，都采用保险粉作为还原剂，工艺条件：烧碱：5 g/L；保险粉：5～10 g/L；浴比：1∶50；温度：90～95 ℃；时间：1～3 min。

拔染时先按1∶50的浴比制备5 g/L的烧碱溶液，加热至90～95℃，然后将扎好并润湿、挤干的织物投入其中。称取适量保险粉，一边撒入烧碱溶液，一边搅拌。

2 结果与讨论

2.1 靛蓝地色拔染

经靛蓝染色后的棉织物在40～50 ℃、5 g/L的高锰酸钾溶液中，随着处理时间的延长，织物由黄绿色变为黄棕色直至红棕色，这是由于靛蓝的逐渐减少和二氧化锰的逐渐增加所致。氧化后的织物经水洗去除多余的高锰酸钾，再投入40～50℃、30 g/L的亚硫酸氢钠溶液中，织物逐渐呈现白色，实现拔白效果。控制织物在高锰酸钾溶液中处理的时间，可得到不同程度的拔染。图1、图2均为靛蓝地色拔白，其中图1为织物夹扎、捆扎后全部浸入高锰酸钾溶液，图2为织物捆扎后局部浸入高锰酸钾溶液。图3为半拔，即将织物捆扎后在高锰酸钾溶液中浸渍较短时间(30 s左右)便取出，水洗后脱锰。相对来说，拔白比较容易实现，如果地色不够洁白可重复进行氧化和脱锰而半拔不易控制，特别是染色不匀时半拔会造成地色不净。

图1 靛蓝地色拔白(全部) 图2 靛蓝地色拔白(局部)

图3 靛蓝地色半拔

2.2 直接染料地色拔染

织物上的直接青莲2B在烧碱和保险粉的作用下迅速褪色，有很好的拔白效果，见图4。直接宝蓝BRN褪色较慢，中间出现过渡色即紫红色，随着保险粉用量增加和拔染时间延长，紫红色会消失，得到拔白效果，见图5。利用直接宝蓝BRN在拔染过程中出现过渡色的特点，拔染时可将织物的某一部分提前从烧碱溶液中取出，余下部分继续拔染，得到半拔和全拔(即拔白)的对比效果(捆扎较紧的部位也会部分保留原来的地色或呈现半拔效果)，见图6。直接玫红FR褪色较快，但较难拔白，会留下淡黄色，与织物上原来的玫红色形成一定的对比，见图7。直接绿褪色较慢，最后留下淡淡的黄绿色，使地色不够洁白，见图8。直接翠蓝FBL、直接黄PG和直接大红F2G较难拔染。

图4 直接青莲2B拔染 图5 直接宝蓝BRN拔染(全拔)

图6 直接宝蓝BRN拔染(半拔+全拔) 图7 直接玫红FR拔染

图8 直接绿拔染

2.3 活性染料地色拔染

从拔染结果看，诺威克隆红S-B、深夜黑S-R、藏青EC-R和蓝EC-2R拔染性能较好，易拔染，见图9～图12；诺威克隆红EC-4B和海洋蓝S-R拔染后留下浅的地色，见图13～图14；诺威克隆黄S-3R和黄EC-2R较难拔染。

对于较难拔染的染料，可与易拔染的染料按一定比例拼色，染色后再进行局部拔染，则易拔染的染料被破坏而褪色，留下难拔染的染料，而织物被扎部位仍保持原来的地色，如诺威克隆黄S-3R和红S-B拼色拔染，见图15；诺威克隆黄EC-2R和深夜黑S-R拼色拔染，见图16；诺威克隆海洋蓝S-R和红S-B拼色拔染，见图17；诺威克隆黄S-3R和蓝EC-2R拼色拔染，见图18。

图9 诺威克隆红S-B拔染 图10 诺威克隆深夜黑S-R拔染

图11 诺威克隆藏青 图12 诺威克隆蓝

图13 诺威克隆红 图14 诺威克隆海洋蓝

图15 诺威克隆黄S-3R 图16 诺威克隆黄EC-2R

图17 诺威克隆海洋蓝S-R 图18 诺威克隆黄EC-2R

2.4 三种地色拔染工艺的比较

比较靛蓝地色拔染、直接染料地色拔染和活性染料地色拔染发现，靛蓝地色拔染需要经过氧化和脱锰，工艺较复杂，而靛蓝本身染色工艺也较复杂，匀染性差，染色牢度特别是水洗牢度和摩擦牢度较差；直接染料拔染工艺较简单，容易实现半拔和全拔效果，但直接染料曾被严格禁用，环保型的直接染料品种较少，而且直接染料以氢键和范德华力固着在纤维上，湿处理牢度较差；活性染料拔染工艺也较简单，而且染料品种多、色谱全，根据染料拔染难易程度不同可实现半拔和全拔效果，不同拔染性能的染料拼色拔染可进一步丰富其地色拔染的色彩和图案效果，再者活性染料以共价键固着在纤维上，染色牢度较好，特别是近年来开发的活性染料新品种，其染色性能和染色牢度更加优异。

3 结语

棉织物用靛蓝、直接染料和活性染料染色后，将拔染与扎染相结合，得到与常规扎染相反的图案效果，可进一步丰富棉织物的扎染工艺；靛蓝、直接染料和活性染料三者相比，活性染料品种多、色谱全、染色牢度好，最适合进行地色拔染，可很好地用于棉织物扎染工艺的创新；上述染料结构及染色、拔染性能各异，有待继续深入研究其在扎染工艺中的应用。