天然红曲色素的真丝绸染色
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丝绸的染料提炼丝绸作为一种特殊的服装面料材质,通常的染色是通过各种人造的化学染料。
然而丝绸染色历史悠久,最初是通过天然植物提取染料来达到各种颜色、印花的染制的。
丝绸的天然植物染料提炼方法一般是在酸或碱溶液中在100℃煮练植物原料,也可在不加酸碱的水中煮练,然后把织物直接放人染料溶液中染色。
真丝绸需先经脱胶处理。
碱一般用碳酸钠,而酸用盐酸,浓度不超过1%。
染色试验结果表明,麻风树花、马缨丹花、茜草科灌木叶和大戟叶染料最好用酸溶液提炼,而胡桃树皮和小檗根染料最好用碱溶液提炼。
所有这些染料中除印度小檗根以外酸碱浓度以1%为佳,而小檗根染料提炼应该用0.8g/1 00ml碱溶液。
马缨丹花、大戟叶和胡桃树皮煮练时间以90min为佳,而麻风树花、茜草科灌木叶和小檗根染料煮练时间以60min为佳。
加入煮练液中的植物染料原料浓度视不同原料而有所增减,马缨丹花、小檗根、麻风树花和茜草科灌木叶的浓度分别为3,4,6,7g/100ml水,而大戟叶和胡桃树皮的浓度应为5g/100ml水。
丝绸的天然植物染色方法丝绸的植物染色时间真丝绸在上述染料溶液中的染色时间,麻风树花和茜草科灌木叶染料以30min为佳,小檗根和胡桃树皮染料以45min为佳,大戟叶染料以60min为佳,而马缨丹花染料以75min为佳。
染色试验结果表明,在上述三种媒染剂中,明矾的应用浓度较高,该浓度视不同染料分别为5%,10%,15%。
麻风树花、茜草科灌木叶和小檗根染料用5%浓度明矾为佳;马缨丹花和胡桃树皮染料以10%为佳;大戟叶染料以15%为佳。
硫酸铜媒染剂应用浓度,麻风树花和马缨丹花染料以1,2,3%为佳;其他染料以2,3,4%为佳。
所有这些染料除小檗根以外,用2%浓度硫酸铜均可获得良好染色效果,而小檗根染料用3%浓度则可达到优良效果。
硫酸亚铁媒染剂应用浓度,麻风树花和茜草科灌木叶染料以1%为佳,小檗根和胡桃树皮染料以2%为佳,大戟叶染料以3%为佳,而马缨丹花染料以4%为佳。
专论与专辑10种天然染料染羊毛与丝绸的试验于伯龄,李清蓉,马春宇,李 戊 (北京服装学院 北京 100029) 摘要: 在原来工作基础上〔1,2〕,进一步研究了栀子、姜黄、天然棕、可可、番茄、红曲、高梁红、辣椒红、茶叶、咖啡等10种天然色素染羊毛和丝绸的试验。
结果表明栀子、姜黄、天然棕、可可、番茄、高梁红、茶叶、咖啡直接染羊毛和丝绸,皂洗牢度都在3级以上,姜黄和天然棕还可以用铝、铁、铜等无害金属媒染羊毛,皂洗牢度可以提高到4级。
关键词: 天然染料;羊毛;丝绸;染色;媒染 中图分类号:TS193.62 文献标识码:A 文章编号:1005-9350(2001)03-0007-06 我们在原来工作〔1、2〕基础上,进一步研究了天然栀子、姜黄、天然棕、番茄、红曲、高梁红、辣椒红、可可、茶叶和咖啡直接染羊毛和丝绸以及姜黄、天然棕用无毒金属媒染剂——铁、铝、铜等媒染羊毛的试验。
1 实验1.1 仪器色差色牢度仪SC—80A,北京康光光电子公司;电热恒温水浴锅DZKW—D,黄骅航天仪器厂1.2 药品乙酸、甲酸、硫酸、碳酸钠、硫酸钾铝、硫酸亚铁、硫酸铜、氯化亚锡、重铬酸钾均为化学纯试剂。
1.3 材料羊毛凡立丁(60/2公支):北京毛纺厂;真丝斜纹绸:北京丝绸总厂。
1.4 天然染料栀子黄、蓝、绿色素:核工业华康天然色素厂;姜黄色素:北京雷龙食品添加剂公司;高粱红色素:辽宁科先天然色素有限公司;番茄红色素:日本味全公司;天然棕(食品级):襄樊市林产工业公司天然食用色素厂;红曲色素(食品级):市售;可可色素(DB牌):上海大明可可制品有限公司;咖啡、茶叶、辣椒红色素,用食品自行提取。
1.5 直接染色条件天然染料用量3%(ow f),浴比50∶1,丝绸用乙酸调p H=4~5;羊毛用甲酸调pH为3左右, 60℃起染,20~30min到95℃,恒温染30min,温水洗浮色。
1.6 预媒染条件a.硫酸亚铁,氯化亚锡用量10%(ow f),浴比50∶1,室温,时间3h;b.重铬酸钾用量2%(o wf) +2%甲酸,浴比;50∶1,温度60℃,时间3h;c.其他金属10%(o wf),浴比:50∶1,温度60℃,时间3h。
一、天然染料的来源天然染料基本来源于三大部分。
源于植物的染料是从植物的根、茎、叶及果实中提取出来,如靛蓝、茜草、紫草、红花、桑、茶等。
动物染料数目较少,主要取自贝壳类动物和胭脂虫体内,如虫(紫)胶、胭脂虫红、虫胭脂等。
矿物染料是从矿物中提取的有色无机物质,如铬黄、群青、锰棕等。
近年来人们发现细菌、真菌、霉菌等微生物产生的色素也可作为天然染料的来源[1]。
二、天然染料的化学结构天然染料主要化学结构有以下几类:1.吲哚类:靛蓝、泰尔红紫等,如图1。
2.双酮类:姜黄等,如图2。
3.蒽醌类:茜草、胭脂虫粉等,如图3。
三、天然染料染色的优势及存在的问题天然染料尤其是植物源染料是一种对人体非常安全的绿色产品,无过敏性、无致癌性,有较好的生物降解性,原料可再生,色泽温和,具有自然、安静效果。
真丝等高档面料可直接用其染色,颜色鲜艳丰富,可以满足丝、毛等高等面料的高质轻薄化、功能多样化的要求[2]。
而且很多可提取染料的植物又是有一定疗效的草药,同时可使织物获得一定的保健治疗功能,许多植物染料带有一种特殊的清香,这也是有别于合成染料的一大特色。
天然染料的提取、配色以及在织物印染中的应用都不如合成染料方便,而且天然染料难以预制,不能随时可供应用。
其色谱不全,染料供应困难,缺乏精确的色素提炼技术和染色技术,染色过程比较繁琐,染色重复性差,耐光性和耐洗牢度大多不理想、某些媒染剂的使用会给环境、织物造成巨大污染和破坏[3]。
四、解决方案1.开发天然染料的新用途。
长期以来,在植物染料的利用上,人们主要关注其着色作用,实际上,在已开发的近一百种植物染料中,有半数以上具有抗菌、消炎、驱虫等功效[4]。
因此可以开发它们的其他用途,黄苓是一种古老的中药,其干燥根中有很多种黄酮类衍生物,如黄苓黄素、汉黄苓黄素等。
丝绸用黄苓提取液染色后,除可获得实用的染色牢度外,还具有抗菌功效[5]。
2.通过改变结构提高染色性能。
从目前已知(1.辽东学院化学工程学院,辽宁丹东118000;2.辽宁省功能纺织材料重点实验室,辽宁丹东118000)张福辰〔摘要〕中国丝绸的历史源远流长,在合成染料出现之前,真丝织物一直采用天然染料染色,将天然染料用于真丝织物染色,可使天然真丝和天然染料实现优势互补。
樟树落叶天然染料的提取及用于真丝绸染色陈美云;袁德宏;张玉萍【摘要】The extraction of natural dye from dry leaves of camphortree and the dyeing on silk fabrics with extracts were studied. Factors exerting influence on extraction results such as NaOH concentration, extraction temperature, extraction time, material ratio and factors exerting influence on dyeing results on silk fabrics including dyeing pH, dyeing temperature, dyeing time, Na2SO4 concentration were discussed. It was found that the optimum extraction conditions wer e NaOH 0.20 mol/L, extraction at 100 ℃ for 50min, material ratio 1:40. The optimum conditions for the dyeing on silk fabrics were pH value 3.50, dyeing at 90 ℃ for 60 min, bath ratio 50 : 1. Furthermore, the dyed silk fabrics with alkaline extracts had indefinite fastness properties and that the washing fastnesses and colour fastness could be improved by mordanting.%从樟树落叶中提取天然染料并将提取液用于真丝绸的染色,讨论了氢氧化钠浓度、提取温度、提取时间、料液比对樟树落叶天然染料提取效果的影响,以及染色pH值、染色温度、染色时间、硫酸钠质量浓度等对真丝绸染色效果的影响.研究表明,樟树落叶提取的优化工艺为:氢氧化钠0.2 mol/L,提取温度100℃,提取时间50 min,料液比1∶40;樟树落叶提取液对真丝绸直接染色的优化工艺为:染色pH3.50左右,染色温度90℃,浴比50∶1,染色时间60 min.此外,碱性提取物染色真丝绸具有一定的牢度性能,媒染可提高染色真丝绸的染色牢度和耐晒色牢度.【期刊名称】《丝绸》【年(卷),期】2012(049)001【总页数】6页(P5-10)【关键词】樟树落叶;天然染料;提取;真丝绸;染色【作者】陈美云;袁德宏;张玉萍【作者单位】南通大学纺织服装学院,江苏南通226019;南通职业大学纺织服装学院,江苏南通226007;南通职业大学纺织服装学院,江苏南通226007【正文语种】中文【中图分类】TS193.7樟树,属常绿乔木植物,是经济林树种,也是中国亚热带常绿阔叶林的主要组成树种之一,樟树在中国分布广、面积大、蕴藏多、品种全。
真丝织物天然染料蜡染工艺陈秀芳;姚骏【摘要】目前靛蓝是蜡染工艺中最常采用的染料之一.为了拓宽蜡染工艺中天然染料的选择范围,根据蜡染的工艺要求,将真丝织物在40℃下用茶多酚、高粱红、栀子黄、栀子蓝、红花黄、甘蓝红、红米红和紫甘薯色素等天然染料染色,然后用80℃热水洗(脱蜡).结果表明,从织物的表观得色深度K/S值来看,栀子黄和红米红色素最高,茶多酚最低.天然染料染色后的真丝织物耐皂洗色牢度和耐摩擦色牢度均可达到4级以上(栀子黄除外).比较天然染料的综合性能,认为红米红色素最适宜蜡染.这些天然染料可以单独或拼色后对真丝织物进行蜡染,也可在染地色后再进行套染,以进一步丰富蜡染产品的色彩.【期刊名称】《丝绸》【年(卷),期】2018(055)007【总页数】6页(P7-12)【关键词】真丝织物;天然染料;蜡染;织物表观得色深度;耐皂洗色牢度;耐摩擦色牢度【作者】陈秀芳;姚骏【作者单位】安徽职业技术学院纺织服装学院,合肥230011;安徽职业技术学院纺织服装学院,合肥230011【正文语种】中文【中图分类】TS193.6蜡染是传统的手工印染技艺,在中国有着悠久的发展历史。
2006年5月,贵州省丹寨县的苗族蜡染技艺被国务院列入第一批国家级非物质文化遗产名录。
为了合理利用并传承发展这一珍贵的非遗文化,科研和技术人员一方面深入调查研究传统蜡染产品的艺术特征[1-2],一方面积极探索开发新型蜡染产品的应用领域[3-5],而将蜡染工艺融入绘画中,则拓宽了蜡染工艺的发展新方向[6-7]。
一直以来,人们大多按照传统,在蜡染时采用靛蓝染色。
靛蓝是最早使用的天然染料,距今已有近五千年的历史,《诗经》《本草纲目》和《齐民要术》等古籍对靛蓝都有记载。
靛蓝色泽古朴、沉静,深受人们喜爱,其蜡染工艺也为人们所熟知[8]。
为了弥补靛蓝色彩单一的不足,可使用合成染料如活性染料、还原染料和不溶性偶氮染料等[9],使蜡染产品色彩更加丰富,但到目前为止,除靛蓝外,其他天然染料的蜡染工艺鲜有文献做详细报道。
研究与技术DOI:10.3969/j.issn.1001 ̄7003.2018.04.003真丝丝巾天然染料扎染工艺探析陈秀芳ꎬ郝文洁(安徽职业技术学院纺织服装系ꎬ合肥230011)摘要:为了开发丝巾新产品ꎬ文章采用天然染料对真丝丝巾进行扎染ꎮ首先介绍部分天然染料的化学结构和媒染性能ꎬ并以此为理论依据对真丝丝巾进行扎染ꎮ在染色工艺中ꎬ常规浸染采用单一色扎染工艺㊁渐变色扎染工艺和拼混色扎染工艺ꎻ微波染色采用浸渍加热法和注射加热法ꎬ并将这两种方法与不同的捆扎技巧相结合ꎬ得到不同的多套色扎染效果ꎮ与常规的浸染相比ꎬ微波染色加热时间短ꎬ加热效率高ꎬ染料的利用率增加ꎬ废水排放减少ꎬ特别是在多套色扎染中这些优点更为突出ꎮ摩擦色牢度和皂洗色牢度测试表明ꎬ经筛选的天然染料扎染的丝巾产品能基本满足服用需求ꎮ关键词:真丝丝巾ꎻ天然染料ꎻ扎染ꎻ常规浸染ꎻ微波染色中图分类号:TS193.5㊀㊀㊀文献标志码:A㊀㊀㊀文章编号:1001 ̄7003(2018)04 ̄0013 ̄06㊀㊀㊀引用页码:041103Tie ̄dyeingprocessofsilkscarveswithnaturaldyesCHENXiufangꎬHAOWenjie(DepartmentofTextile&GarmentEngineeringꎬAnhuiVocationalandTechnicalCollegeꎬHefei230011ꎬChina)Abstract:Inthispaperꎬsilkscarvesweretie ̄dyedwithnaturaldyestodevelopnewproducts.Thedyeingprocessisbasedonthechemicalstructureandmordantdyeingpropertiesofnaturaldyes.Inthetie ̄dyeingprocessꎬconventionalexhaustdyeingadoptedsinglecolortie ̄dyeingprocessꎬgradientcolortie ̄dyeingprocessandmixedcolortie ̄dyeingprocessꎬwhilemicrowavedyeinginvolvedheatingafterimpregnationandinjection.Meanwhileꎬthetwomethodswerecombinedwithdifferenttyingskillstogainmulti ̄colortie ̄dyeingeffect.Comparedwithconventionalexhaustdyeingꎬmicrowavedyeinggetsshorterheatingtimeandhigherheatingefficiency.Inthemeantimeꎬtheavailabilityofdyeishighandthedischargeofwastewaterisreducedinmicrowavedyeing.Especiallyinmulti ̄colormicrowavedyeingꎬtheaboveadvantagesaremoredistinctive.Testingofcolorfastnesstorubbingandsoapwashfastnessindicatesthatthesilkscarvestie ̄dyedwithselectednaturaldyescanbasicallymeetrequirementofwearing.Keywords:silkscarvesꎻnaturaldyesꎻtie ̄dyeingꎻexhaustdyeingꎻmicrowavedyeing收稿日期:2017 ̄06 ̄08ꎻ修回日期:2018 ̄02 ̄09基金项目:安徽省高等学校自然科学研究重点项目(KJ2016A385)作者简介:陈秀芳(1968)ꎬ女ꎬ副教授ꎬ主要从事天然染料染色工艺的研究ꎮ㊀㊀丝巾是人们生活中常用的服饰ꎬ更是深受女性消费者喜爱㊁能够体现其审美情趣和个性魅力的时尚单品ꎮ随着社会的发展ꎬ服饰产品的消费越来越多元化ꎬ如何拓宽思路ꎬ为丝巾注入更多的设计理念和文化内涵ꎬ在竞争激烈的市场中赢得更多消费者ꎬ是丝巾设计师和生产企业面临的问题ꎮ目前ꎬ丝巾的染色和印花大多采用合成染料ꎮ合成染料色谱齐全ꎬ染色方便ꎬ染色牢度较高ꎬ但部分含偶氮结构的染料在一定条件下被还原分解后会释放出致癌芳香胺ꎬ少数染料还含有重金属元素ꎬ给人体健康和生态环境带来不利影响ꎮ天然染料大多从植物中提取ꎬ具有较好的生物降解性和环境相容性ꎬ其染色产品还有一定的药物治疗和保健作用ꎬ符合现代人崇尚自然和健康的消费理念ꎬ发展前景良好ꎬ成为科研工作者及纺织印染企业关注的热点[1 ̄4]ꎮ真丝织物具有优良的服用性能ꎬ是高档的服装面料ꎬ也是丝巾的首选面料ꎮ本文通过扎染的方式将天然染料用于真丝丝巾ꎬ为丝巾的开发和创新做出有益的尝试ꎮ1㊀实㊀验1.1㊀织物㊁试剂及仪器织物:180cmˑ65cm白色真丝丝巾(市售)ꎮ试剂:栀子黄㊁栀子蓝㊁红花黄㊁甘蓝红(云南通海杨氏天然产物有限公司)ꎬ高粱红㊁苋菜红(德国三颗星食品物料公司)ꎬ硫酸铝钾(分析纯ꎬ天津市福晨化学试剂厂)ꎮ仪器:WD700型微波炉(格兰仕微波炉电器有限公司)ꎬY571C型摩擦色牢度仪㊁SW ̄8A/12A/24A耐洗色牢度试验机(南通宏大实验仪器有限公司)ꎬEL ̄320S型电子天平(常州天之平仪器设备有限公司)ꎮ1.2㊀原㊀理天然染料染色方法有直接染色法㊁还原染色法和媒染法ꎬ其中媒染法可通过使用媒染剂提高染料的上染率和染色牢度ꎮ媒染剂中的金属离子存在空价电子轨道ꎬ可以作为中心离子与染料所含配位基提供的孤对电子结合ꎬ发生配位反应ꎬ形成络合物ꎬ也就是说染料结构中含有配位基时媒染剂才能起作用ꎮ从结构上看ꎬ天然染料可分为吲哚类㊁黄酮类㊁蒽醌类㊁萘醌类㊁双酮类㊁查尔酮类㊁类胡萝卜素㊁二氢吡喃类㊁异喹啉类和花色素类等ꎬ本文所列举的高粱红㊁苋菜红和花色素等天然染料结构中均含有配位基ꎬ媒染性能良好ꎮ高粱红色素是从高粱壳中提取ꎬ属于异黄酮半乳糖苷ꎬ含有两种主要成分ꎬ分子式如图1所示ꎮ图1㊀高粱红色素结构Fig.1㊀Chemicalstructureofsorghumred红苋菜中所含的红色素色泽鲜艳㊁无毒㊁安全性高㊁性质稳定ꎬ是天然的食用色素ꎬ其主要成分是苋菜红素ꎬ为酮类和醌类衍生的次生代谢产物ꎬ分子式如图2所示ꎮ图2㊀苋菜红色素结构Fig.2㊀Chemicalstructureofamaranthusred花色素(图3)是一大类重要的植物色素ꎬ已作为食用天然色素进行开发利用ꎬ代表性的产品包括甘蓝红㊁紫甘薯红㊁红花黄㊁红米红㊁葡萄皮红㊁萝卜红等ꎮ花色素因3㊁5位上的羟基与糖结合情况不同而形成单糖苷或双糖苷ꎬ糖苷颜色主要取决于3 ㊁5 ꎬ位的取代基R1和R2ꎮR1和R2可同时为羟基或一个为羟基㊁另一个为甲氧基ꎮB环上含有邻二羟基的花色素苷可以和金属离子络合ꎮ图3㊀花色素结构Fig.3㊀Chemicalstructureofanthocyanin有些天然染料结构中不含配位基ꎬ不能与媒染剂发生配位反应ꎬ如栀子黄和栀子蓝ꎮ栀子黄色素是从栀子果实中提取的黄色素总称ꎬ其中的主要成分藏花素和藏花酸具有线性结构(图4)ꎬ对纤维有较高的直接性ꎬ染色性能良好ꎮ栀子蓝色素是先将栀子中的主要成分栀子苷在ß ̄葡萄糖苷酶的作用下转化成京尼平ꎬ然后在一定条件与氨基酸反应得到的产物ꎬ其分子式如图5所示ꎮ图4㊀栀子黄色素结构Fig.4㊀Chemicalstructureofgardeniayellow图5㊀栀子蓝色素结构Fig.5㊀Chemicalstructureofgardeniablue㊀㊀另外ꎬ从生产厂家购得的天然染料(实际为食品添加剂)色价相差较大ꎬ比如本实验所采用的栀子蓝色价为40ꎬ甘蓝红色价为50ꎬ紫甘薯色素色价为60ꎬ红花黄色价为100ꎬ红米红色价为180ꎬ栀子黄色价为300ꎮ扎染时染料的用量要参考色价来确定ꎬ一般色价高的染料质量分数为0.5%~2%ꎬ色价中等的染料质量分数为2%~4%ꎬ色价低的染料质量分数大于4%ꎮ1.3㊀方㊀法1.3.1㊀扎的技法将丝巾从长度方向对折ꎬ两端边缘对齐后按屏风折的方式把丝巾聚拢ꎬ然后用塑料包装绳分段捆扎或局部塔扎ꎻ如不要求丝巾在长度方向上两端对称就不必对折ꎬ直接捆扎ꎮ1.3.2㊀常规浸染真丝丝巾轻薄㊁娇嫩ꎬ易受高温㊁强酸㊁强碱及较大外力损伤ꎬ所以在扎染时尽量采用捆扎而非缝扎的方式ꎬ以免染色后留下针眼甚至破洞ꎮ染液pH值为弱酸性或中性ꎬ不宜沸染ꎮ媒染性能良好的染料采用后媒染法ꎬ即在染料上染织物之后再在染液中加入媒染剂ꎬ以提高匀染性和染色牢度ꎮ为保证非捆扎部位染色均匀ꎬ在染色过程中要注意:1)经常搅拌染液ꎬ并防止丝巾露出液面ꎻ2)加明矾时取出丝巾ꎬ待明矾经搅拌溶解后再将丝巾放回染液ꎮ染色后处理是先经几次水洗去除表面的浮色和媒染剂再拆掉塑料绳ꎬ之后再水洗㊁皂洗㊁水洗和晾干ꎮ染色工艺曲线如图6所示ꎮ图6㊀染色工艺曲线Fig.6㊀Dyeingcurve1.3.3㊀微波染色将润湿并脱水的丝巾投入染液ꎬ待丝巾被染液浸透后取出并挤去多余染液ꎬ放入微波炉加热5~8minꎮ丝巾从微波炉取出经自然冷却2min左右再进行后处理ꎮ也可将丝巾局部注射染液后再进行上述操作ꎮ1.4㊀色牢度测试1.4.1㊀耐摩擦色牢度按GB/T3920 2008«纺织品色牢度试验耐摩擦色牢度»测定ꎮ1.4.2㊀耐皂洗色牢度按GB/T3921 2008«纺织品色牢度试验耐皂洗色牢度»测定ꎮ2㊀结果与分析2.1㊀常规浸染2.1.1㊀单一色扎染工艺按1.3.1将丝巾分段捆扎或局部塔扎ꎬ如图7(a)(b)所示ꎮ捆扎紧实ꎬ但不用过于严实ꎬ可以留些缝隙使染色时染液渗透而形成随机的纹理ꎮ称取高粱红染料1gꎬ再加水600mL配成染液ꎬ在恒温水浴锅里加热至40ħ时投入捆扎好的丝巾ꎮ继续升温至70ħꎬ并保温染色30minꎮ称取媒染剂明矾1.25g放入染液ꎬ继续染色30minꎮ经后处理即得到高粱红的单一色扎染效果ꎬ如图7(c)(d)所示ꎮ图7㊀单一色扎染Fig.7㊀Single ̄colortie ̄dyeing2.1.2㊀渐变色扎染工艺结合1.3.1方法并将丝巾分成五段ꎬ如图8(a)所示ꎮ称取苋菜红染料0.2gꎬ再加水600mL配成染液ꎬ在恒温水浴锅里加热至40ħ时投入捆扎好的丝巾ꎮ同时称取明矾1gꎬ在小烧杯中用少量热水将其溶解ꎮ待染液温度升至80ħ时ꎬ向其中倒入约1/4的明矾溶液ꎬ并搅拌均匀ꎮ明矾与苋菜红染料的反应迅速ꎬ在1min之内即可从染液中提起丝巾的第一段捆扎部位(实际为丝巾在长度方向展开后的中间位置)ꎬ其余部分继续浸没在染液中ꎮ约2min后再向染液中倒入1/4的明矾溶液ꎬ搅拌均匀后在1min之内从染液中提起丝巾的第二段捆扎部位ꎬ其余部分继续浸没在染液中ꎮ重复此操作ꎬ直至最后一段捆扎部位(此部位可适当延长反应时间)ꎮ经后处理即得到苋菜红的渐变色扎染效果如图8(b)(c)所示ꎮ图8㊀渐变色扎染Fig.8㊀Gradient ̄colortie ̄dyeing2.1.3㊀拼混色扎染工艺2.1.3.1㊀栀子蓝和栀子黄拼混按1.3.1将丝巾两端边缘对齐后ꎬ用熨斗在距边缘15cm处熨烫出一条与其平行的折痕ꎮ按屏风折的方式把丝巾聚拢ꎬ然后用塑料包装绳在边缘与折痕之间分段捆扎ꎬ再沿着折痕进行小面积的塔扎ꎬ每一次塔扎的方式应有所区别如图9(a)所示ꎮ称取栀子蓝染料1.2gꎬ再加水600mL配成染液ꎬ在恒温水浴锅里加热至40ħ时投入捆扎好的丝巾ꎮ继续升温至70ħꎬ保温染色60min(无需加媒染剂)ꎮ染色后丝巾经充分水洗ꎬ拆掉部分包装绳ꎬ并在其他部位重新捆扎ꎬ对需要大面积保留蓝色的部位用保鲜袋进行包裹㊁扎紧ꎬ如图9(b)所示ꎮ再称取栀子黄染料0.2gꎬ配成600mL的染液并加热至70ħꎬ投入经第二次捆扎的丝巾染色30min(无需加媒染剂)ꎮ经后处理即得到栀子蓝和栀子黄的拼混色扎染效果ꎬ如图9(c)所示ꎮ图9㊀栀子蓝和栀子黄拼混扎染Fig.9㊀Tie ̄dyeingofgardeniablueandgardeniayellow2.1.3.2㊀红花黄和甘蓝红拼混将丝巾从长度方向对折ꎬ两端边缘对齐后在距其8cm的地方进行捆扎ꎬ并以丝巾对折处的一角为中心进行塔扎ꎮ塔扎部位(从根部到中部)和捆扎部位(靠边缘一侧)用保鲜袋包裹㊁扎紧ꎬ如图10(a)所示ꎮ称取红花黄染料0.3gꎬ加水300mLꎬ按图6的染色工艺曲线进行染色(明矾用量为0.3g)ꎮ之后拆除保鲜袋ꎬ将所染黄色部分另用保鲜袋包裹㊁扎紧ꎮ称取甘蓝红染料0.1gꎬ加水100mLꎬ按图6的染色工艺曲线进行染色(明矾用量为0.1g)ꎮ红花黄和甘蓝红拼混扎染的效果ꎬ如图10(b)所示ꎮ图10㊀红花黄和甘蓝红拼混扎染Fig.10㊀Tie ̄dyeingofsaffloweryellowandredcabbagepigments浸染后的染色残液可继续使用ꎬ质量分数偏低时适当追加染料ꎮ拆下来的塑料包装绳和保鲜袋经清洗也可重复使用ꎮ2.2㊀微波染色在常规的扎染工艺中ꎬ将缝扎后的织物进行浸染ꎬ从染液升温到完成染色ꎬ需要一个多小时的时间(多色套染则需要更多的时间)ꎬ而且染料利用率不高ꎬ废水排放较多ꎮ近年来ꎬ微波技术在纺织品染整加工包括前处理㊁染色㊁印花和后整理中的应用日益广泛ꎬ其清洁㊁高效的加热特点深受企业欢迎[5 ̄9]ꎮ笔者曾尝试将微波加热用于真丝织物的天然染料染色ꎬ也取得了良好的效果[10]ꎮ本文同样将微波加热用于真丝丝巾的天然染料扎染ꎮ2.2.1㊀浸渍法扎染工艺按1.3.1对丝巾进行分段捆扎和塔扎ꎬ如图11(a)所示ꎮ之后将丝巾放入冷水浸泡ꎮ配制3g/L的苋菜红染液(其中含明矾3g/Lꎬ需现用现配)ꎬ按1.3.3进行微波染色ꎮ苋菜红染液浸渍后用微波加热的扎染效果ꎬ如图11(b)(c)所示ꎮ2.2.2㊀注射法扎染工艺按1.3.1对丝巾进行捆扎ꎬ并将丝巾分成六段ꎬ如图12(a)所示ꎮ之后将丝巾放入冷水浸泡ꎮ分别配制10g/L的栀子蓝染液ꎬ2g/L的栀子黄染液和3g/L的高粱红染液(其中含明矾3g/Lꎬ需现用现配)ꎬ再取适量上述染液按一定比例两两相拼ꎬ图11㊀微波扎染(浸渍法)Fig.11㊀Microwavetie ̄dyeing(dippingmethod)得到橙色㊁绿色和紫色染液ꎮ将润湿后的丝巾挤去多余水分ꎬ用注射器分别吸取上述染液ꎬ按红㊁橙㊁黄㊁绿㊁蓝㊁紫的顺序注入丝巾的各个部位ꎮ染液用量要能够浸透该部位ꎬ多余的染液要挤掉ꎬ防止流淌㊁滴落而发生沾污ꎮ注射过全部染液后按1.3.3进行微波染色ꎮ多种染液注射后用微波加热的扎染效果ꎬ如图12(b)(c)所示ꎮ图12㊀微波扎染(注射法1)Fig.12㊀Microwavetie ̄dyeing(injectionmethodⅠ)注射加热法与不同的捆扎技巧结合ꎬ可得到不同的多套色扎染效果ꎮ比如ꎬ将丝巾沿长度和宽度方向折叠几次后缠绕在木棍上ꎬ用塑料包装绳进行捆扎ꎬ如图13(a)所示ꎮ丝巾用冷水浸泡后挤去多余水分ꎬ将上述的10g/L栀子蓝染液㊁2g/L栀子黄染液和3g/L高粱红染液分别用注射器注入丝巾的不同部位ꎬ按1.3.3进行微波染色ꎬ其扎染效果ꎬ如图13(b)所示ꎮ图13㊀微波扎染(注射法2)Fig.13㊀Microwavetie ̄dyeing(injectionmethodⅡ)2.2.3㊀综合法扎染工艺对于丝巾上较大面积的染色部分且在捆扎后便于浸渍的ꎬ可将上述浸渍法与注射法结合使用ꎬ称为综合法ꎮ比如ꎬ将丝巾从长度方向对折后进行大面积塔扎ꎬ并用保鲜袋将塔扎部分包裹㊁扎紧ꎬ如图14(a)所示ꎮ丝巾其他部分用冷水浸泡并挤去多余水分ꎬ浸入10g/L的栀子蓝染液ꎬ浸透后挤去多余染液ꎬ放入微波炉加热3minꎮ丝巾取出后将染色部分用保鲜袋包裹㊁扎紧ꎬ再拆掉塔扎部分的保鲜袋ꎮ塔扎部分用冷水浸泡并挤去多余水分ꎬ将10g/L栀子蓝染液㊁2g/L栀子黄染液和3g/L高粱红染液分别用注射器注入其不同部位(适当留白)ꎬ放入微波炉加热6minꎬ取出冷却约2min进行后处理ꎬ其扎染效果ꎬ如图14(b)所示ꎮ微波加热前注意将保鲜袋剪一小口ꎬ以防保鲜袋在加热时发生鼓胀甚至爆炸ꎮ图14㊀微波扎染(综合法1)Fig.14㊀Microwavetie ̄dyeing(comprehensivemethodⅠ)又如ꎬ将丝巾从长度方向对折ꎬ对角线方向的两个角提到一起进行大面积塔扎ꎬ塔扎部位的长度为丝巾的宽度ꎬ如图15(a)所示ꎮ分别配制5g/L的红花黄染液㊁5g/L的甘蓝红染液和5g/L的紫甘薯染液(明矾用量均与染料用量相同)ꎮ丝巾用冷水润湿并挤去多余水分ꎬ将塔扎部分的顶端浸渍在红花黄染液中ꎬ根部以下浸渍在甘蓝红染液中ꎬ其余塔扎部位分别用注射器吸取上述三种染液进行局部注射ꎮ浸渍和注射完成后ꎬ挤去多余的染液ꎬ将丝巾放入微波炉加热8minꎬ再进行后处理ꎮ扎染效果如图15(b)所示ꎮ图15㊀微波扎染(综合法2)Fig.15㊀Microwavetie ̄dyeing(comprehensivemethodⅡ)与常规的浸染相比ꎬ微波染色加热时间短ꎬ加热效率高ꎬ染料在纤维内部的透染性好ꎬ染料的利用率增加ꎬ废水排放减少ꎬ在多套色扎染中这些优点更为突出ꎮ但在面积较大的染色部位ꎬ布面的匀染性不及常规浸染ꎬ特别是在染液中含有媒染剂的情况下ꎮ当然这在扎染产品中也是可以接受的ꎮ2.3㊀染色牢度测试对图7 图15中的丝巾进行摩擦色牢度和皂洗色牢度测试ꎬ结果如表1所示ꎮ本文所用天然染料经过筛选ꎬ大多染色牢度较好ꎬ能基本满足服用要求ꎮ苋菜红牢度稍差ꎮ文中涉及的天然染料均为食用色素ꎬ扎染后丝巾产品的褪色对人体健康无害ꎬ但会影响其外观ꎬ缩短使用期ꎮ作为生产者应当在产品标识上做详尽的说明ꎬ让消费者了解丝巾产品正确的洗涤㊁晾晒㊁熨烫及保存方法ꎬ以延长产品的使用期ꎮ表1㊀丝巾染色牢度Tab.1㊀Dyeingfastnessofsilkscarves图7(d)高粱红43~444图8(c)苋菜红3~433~43~4图9(c)栀子蓝㊁栀子黄4444图10(b)红花黄㊁甘蓝红4~54~54~54~5图11(b)苋菜红3~433~43~4图12(b)高粱红㊁栀子蓝㊁栀子黄43~444图13(b)高粱红㊁栀子蓝㊁栀子黄43~444图14(b)高粱红㊁栀子蓝㊁栀子黄43~444图15(b)红花黄㊁甘蓝红4~54~54~54~53㊀结㊀语1)天然染料对真丝丝巾进行扎染ꎬ染色工艺可采用常规浸染和微波染色ꎬ后者优点较突出ꎬ更适合多套色扎染ꎻ2)经过筛选的天然染料对丝巾扎染后染色牢度较好ꎬ能基本满足服用要求ꎻ3)天然染料结构和性能各异ꎬ色谱不全ꎬ有待进一步研究其染色工艺及拼色方法ꎻ4)扎染工艺千变万化ꎬ本文侧重 染 的工艺ꎬ扎 的技法较为简单ꎬ希望借此抛砖引玉ꎬ与广大科研工作者和企业生产者共同开发真丝丝巾的天然染料扎染产品ꎮ参考文献:[1]周宇阳.黄色系天然染料对蚕丝织物的染色[D].苏州:苏州大学ꎬ2015:1 ̄7.ZHOUYuyang.DyeingandFunctionalizationofSilkFabricwithYellowNaturalDyes[D].Suzhou:SoochowUniversityꎬ2015:1 ̄7.[2]王媛.天然染料在羊毛织物上染色印花性能研究[D].苏州:苏州大学ꎬ2016:4 ̄9.WANGYuan.ResearchofDyeingandPrintingwithNaturalDyeonWoolFabric[D].Suzhou:SoochowUniversityꎬ2016:4 ̄9.[3]陈秀芳ꎬ金隽ꎬ唐林.真丝织物天然染料染色综述[J].丝绸ꎬ2014ꎬ51(1):31 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工业技术胭脂虫红色素是从寄生在仙人掌上的胭脂虫雌虫体内提取的一种天然蒽醌类色素,可生物降解,绿色环保,满足人们健康环保的消费理念,受到人们的关注和青睐[1-3]。
天然染料对纤维亲和力较小,得色量较低、染色牢度较差,染色时一般需要使用媒染剂来提高染色牢度[4]。
传统媒染剂大多含重金属离子,对环境造成破坏,违背了天然染料染色利于生态环保的初衷[5]。
稀土离子具有特殊的4f电子层结构,具有很强的络合作用,稀土作为媒染剂可使染料和纤维形成稳定的络合物,增强染料和纤维的结合力,提高染色深度和牢度[6-7]。
该文采用氯化镧稀土作为媒染剂,用于真丝织物胭脂虫红色素染色中,可提高天然染料染色牢度,避免对环境的污染,对发展生态染整加工具有积极和现实意义。
1 实验1.1 材料和仪器材料:真丝织物(浙江富利达丝绸印染有限公司),胭脂虫红色素(郑州鸿祥化工有限公司),氯化镧(天津大茂化学试剂厂),乙酸(浙江省兰溪市屹达化工试剂有限公司),氢氧化钠(浙江省兰溪市屹达化工试剂有限公司)。
仪器:UV-2450分光光度计(日本岛津公司),Datacolor S F 600电脑测色配色仪(美国DATAC O L O R 公司),Q -S u n日晒色牢度试验机(美国Q -L ab 公司),SW-12皂洗牢度试验仪(宁波纺织仪器厂)。
1.2 染色工艺曲线1.2.1 前媒法前媒法染色工艺如图1所示。
DOI:10.16660/ k i.1674-098X.2016.36.088真丝织物胭脂虫红生态媒染染色①钱欣歆1,2 陈红艺1,2 白刚1,2(1.绍兴文理学院纺织服装学院;2.浙江省清洁染整技术研究重点实验室 浙江绍兴 312000)摘 要:该文以氯化镧稀土作为媒染剂,研究胭脂虫红色素真丝织物生态媒染染色性能,探讨pH值、媒染剂用量、媒染方式对上染百分率和/值影响,并测定皂洗牢度和日晒牢度。
研究结果表明,氯化镧具有较强的配位络合作用,与胭脂虫红色素和纤维形成络合结构,显著提高上染百分率和/值,染色织物皂洗牢度和日晒牢度均达到4级。
22丝绸科技2)2019年第5期天然染料胭脂虫红对丝棉混纺织物的染色工艺研究张振雄(苏州新民丝绸有限公司,江苏苏州215006)摘要:本文讨论了天然染料胭脂虫红对丝棉混纺织物的染色性能和染色工艺,探讨了胭脂虫红染料的最大吸收波长和浓度标准曲线的绘制,并分析了不同染色工艺参数(如染料的用量、染液的PH值、染色的温度、染色时间等)对上染效果的影响,确定了夭然染料胭脂虫红对丝棉混纺织物的最佳染色工艺条件为:染料用量o.w.f5%、染色温度90汇、染液pH值3、染色时间60min,结果发现胭脂虫红色素对丝棉混纺织物上染具有较好的提升性。
关键词:丝棉;染色;天然染料;胭脂虫红中图分类号:TS102.3文献标志码:B文章编号:1003-9910(2019)05-22-041前言丝棉混纺织物具有良好的吸湿性、回弹性、亲肤性和光泽性,在夏季穿着时不仅舒适凉爽且具有一定的垂感和美观性,轻薄型织物常可作夏季裙料、T恤衫、风衣外套等。
中厚型织物可作春秋季西装、套裙、童装等高档服装,由于具有以上优点,近些年此类服装得到了消费者以及生产者的青睐,在国内以及国外市场需求量较大。
天然染料胭脂虫红是从仙人掌上的雌胭脂虫体内提取的一种天然色素,它是一种蔥醍类天然色素,其理化性能非常稳定,有研究表明胭脂虫红色素除了着色功能外,还具有良好的氧化性,对皮肤无过敏和致癌性IT,本文采用胭脂虫红色素对丝棉织物进行染色,研究此类面料的染色工艺和方法可以进一步提高其附加值,并满足人们绿色环保的消费方式。
2实验材料和方法2.1实验材料及试剂2.1.1材料丝棉混纺织物:以45%的棉与55%的丝混纺交织提花而成(苏州新民纺织有限公司)。
作者简介:张振雄,本科学历,新民纺织有限公司技术部经理,高级经济师,纺织丝绸工程师。
1981年进厂从事纺织技术改造和产品开发工作。
•M嫌弦漓•2019年第5期丝绸科技323天然色素:胭脂虫红色素(上海统益生物科技 有限公司)。
天然染料红曲米在棉、丝、毛纤维上的染色比较红曲米以籼稻、粳稻、糯米等稻米为原料,用红曲霉菌发酵而成,为棕红色或紫红色米粒。
长期以来,红曲米的作用甚广。
中药使用:出处:《饮膳正要》,性状:为不规则形的颗粒,状如碎米;外表棕红色,质脆,断面粉红色,微有酸气,味淡,以红透质酥,陈久为佳。
来源:为曲霉科真菌紫色红曲霉寄生在粳米上而成的红曲米。
功能主治:活血化瘀;健脾消食。
主饮食积滞;脘腹胀满;赤白下痢;产后恶露不尽;跌打损伤。
《饮膳正要》:味甘,平,无毒。
红曲《纲目》:甘,温,无毒。
《本经逢源》:甘微苦辛,平。
红曲最早发现于中国,已有一千多年的生产、应用历史,是中国及周边国家特有的大米发酵传统产品。
红曲古代称丹曲,既是中药,又是食品,是用红曲霉属真菌接种于大米上经发酵制备而成的。
明代李时珍在《本草纲目》评价它说:“此乃人窥造化之巧者也”,“奇药也”,在许多古代中药典集中岭载该品具有活血化瘀、健脾消食等功效,用于治疗食积饱胀、产后恶露不净、痕滞腹痛和跌打损伤等症。
食品色素使用:红曲是一种红色霉菌,中国古代人民很早就认识到它的食用价值。
红曲用途极广,如古代未发明酱油专用酱色(焦糖)之前,红曲是红烧肉和其他红色食品的主要食用色素。
旧时在北京,有一道家喻户晓的风味小吃叫灌肠。
灌肠其实不是肠,而是用团粉和红曲做成的像腊肠样的东西,切成薄片,放在平底锅里用猪油煎焦,吃时加蒜汁盐水,色味两绝。
这其中红曲起到了特别重要的作用。
不止是灌肠,许多驰名中外的风味食品如无锡排骨、苹果鱼肚、樱桃肉、玫瑰卤鸭、鸳鸯鱼枣、寿桃馒头、马蹄糕、琉璃珠矶中都有红曲,红曲还可用于酿造黄酒,制做腐乳、食酯、食品色素等等。
见到红曲米,我想到的是老家的粉蒸肉,那粉红色与热气腾腾的感觉记忆尤深。
红曲的问世,给中国和世界食品微生物发酵史写下了一页光辉篇章。
天然染料使用:近年来,传统天然染料重新回到人们视野,红曲米作为生物染料也开始被研究人员关注并尝试用于天然纤维的染色。
天然红曲色素的真丝绸染色任燕;徐成书;胥小凤【摘要】针对天然染料红曲色素的染色性能,通过分析不同影响因素对染色效果的影响,确定出天然红曲色素真丝绸染色的最佳媒染剂和媒染工艺.先通过光谱曲线对红曲色素的pH值稳定性进行分析,后采用单因素变量法,对媒染剂的种类和用量、染色浴及媒染浴的pH值、媒染温度、时间进行逐一优化,确定出较好的媒染剂和媒染工艺.结果表明,红曲色素更适宜在酸性条件下上染,在用量为8%(o.w.f.)时,染色浴pH值3~4;最佳媒染剂是稀土,且用量为6%(o.w.f.),媒染液pH值3,媒染温度85℃,媒染时间30min ,浴比50∶1,真丝织物具有理想的表观深度,染色织物的各项牢度较好.%The dyeing property of nature dyestuff Monascus pigment was studied .After an analysis of different factors′impact on dyeing effect ,the optimal mordant and chrome dyeing method were estab‐lished .First ,pH value stability of monascus pigment was studied by spectral curve .And then the dosage of mordant agent ,the pH value of dyeing bath and mordant bath ,mordant temperature ,and mordant time were optimized by using single factor experiment method . Finally ,the better after‐chrome dy eing process was determined . Results show that the suitable pH value for dyeing with monascus pigment is 3~4 ,so the pH value of dyeing bath is about 3~4 w hen the dosage of dyestuff is 8% (o .w .f .) .The appropriate mordant agent is rare earth and its dosage is 6% (o .w .f .) ,the pH value of mordant dyeing bath 3 ,mordant temperature 85℃ ,mordant time is 30 min ,andbath ratio 50∶1 .Under this optimal after‐chrome dyeing method ,the silk fabric gets the deep K/S value ,the fast‐ness of the dyed fabric i s good .【期刊名称】《西安工程大学学报》【年(卷),期】2015(000)003【总页数】6页(P289-294)【关键词】天然染料;红曲色素;真丝绸;媒染【作者】任燕;徐成书;胥小凤【作者单位】西安工程大学纺织与材料学院,陕西西安710048;西安工程大学纺织与材料学院,陕西西安710048;西安工程大学纺织与材料学院,陕西西安710048【正文语种】中文【中图分类】TS193.60 引言多数红曲色素的生产是利用传统的固体发酵法,先用红曲菌发酵产生红曲米,再从红曲米中提取红曲色素[1].目前,人们对红曲色素的研究多围绕食品科学、生物科学等领域展开,将其对纺织品进行染色的研究较少.对红曲色素的真丝绸染色进行相关研究,旨在丰富纺织品用天然染料的品种.文献[1]对天然染料的羊毛及蚕丝染色中提及了红曲色素,证明其作为天然染料的可行性;文献[2]对高粱红天然染料对羊毛织物的媒染染色进行过相关细致的研究;文献[3]也对红曲色素的稳定性及色阶的提高进行了相关研究;文献[4]对稀土在植物染料染色中的媒染作用进行了大量的研究,证明稀土在纤维上的媒染应用切实可行.文中以稀土作为媒染剂,采用红曲色素对真丝绸进行染色,旨在满足印染行业所倡导的“绿色环保、节能减排”.1 实验1.1 材料与仪器1.1.1 材料 03双绉真丝织物(市购),红曲色素(粉末状,西北农林科技大学提供).1.1.2 化学品渗透剂JFC(工业级),稀土(分析纯),明矾(分析纯),硫酸亚锡(分析纯),硫酸铝(分析纯),醋酸(分析纯),纯碱(分析纯),皂洗剂(工业级).1.1.3 仪器 SDM2-12-140型高温样品染色机,CP313型电子天平,UV-1800PC紫外-可见分光光度计,YG001N型电子单纤维强力仪,爱色丽Colori7分光测色仪,RP-150U可程式恒温恒湿试验箱,KYKY2800B扫描电子显微镜,Y571B纺织品耐摩擦色牢度仪,SW-12A纺织品耐洗色牢度测试仪.1.2 方法1.2.1 染浴组成及染色工艺红曲色素用量为8%(o.w.f),媒染剂用量为6%(o.w.f),染浴p H 值为3,染色温度85℃,染色时间30min;后媒法染色时媒染温度85℃,媒染时间30min,浴比50∶1.为保证匀染,染色时的升温速率都控制在1℃/min.染色工艺曲线如图1所示.直接染色的染色工艺按照图1(a)曲线进行,但在加料时仅加染料而不加媒染剂.图1 染色工艺曲线Fig.1 The curve of dyeing process1.2.2 后处理工艺染色结束后,后处理工艺流程为:50℃水洗10min,中性洗涤剂1.0g/L,70℃皂洗15min,最后再50℃水洗10min,浴比50∶1.实验中如无特别说明,所有染色工艺结束后均采用上述后处理工艺.1.2.3 测试方法光谱曲线的描绘:取2g/L红曲色素母液3m L,p H=3,6.4,10(p H 值3,10为酸或碱调节值,6.4是水的p H值),缓冲溶液稀释至90m L,常温放置30min,观察颜色变化,并用UV-1800PC紫外-可见分光光度计进行测试,得出相应的光谱曲线.织物表观深度K/S值的测试:采用X-rite Color i7测色配色系统,D65光源,10°观察角,被测织物折叠4层,正反两面各测试两次,每块织物测试4次取平均值作为K/S值.参照GB/T3920—2008《纺织品色牢度试验耐摩擦色牢度》进行耐摩擦色牢度测试,GB/T 3921.1—2008《纺织品色牢度试验耐洗色牢度》进行耐皂洗色牢度测试,GB/T8427—2008《纺织品色牢度试验耐人造光色牢度》进行耐日晒色牢度测试.2 结果与讨论2.1 红曲色素在不同p H值下的光谱曲线分别用醋酸-醋酸钠缓冲体系、纯碱来调节染浴的p H值,加入相同用量的红曲色素,用紫外-可见分光光度计测试红曲色素的光谱曲线,结果如图2所示.由图2可知,随着p H值的增大,红曲色素的吸收波长向短波方向移动,说明红曲色素在碱性条件下发生了一定程度的分解[5].整体来说,红曲色素在p H值为3~6时稳定性较好;p H>6时,颜色会发生变化,且从光谱曲线的面积来看,红曲红素在酸性条件下的吸收强度明显大于碱性条件.所以,红曲色素用于纺织品染色,p H值在3左右较合适.图2 红曲色素在不同p H下的光谱曲线Fig.2 The spectral curve of monascus pigment in different p H value2.2 媒染剂及其用量的选择天然染料染色若要获得牢固浓深的颜色,媒染剂的选择和媒染方式至关重要[6-8].选用稀土、明矾、硫酸铝和硫酸亚锡作为媒染剂,媒染剂的用量分别为0%(o.w.f),2%(o.w.f),4%(o.w.f),6%(o.w.f),8%(o.w.f),10%(o.w.f),其他染色工艺条件按照方法1.2进行,测试被染织物的K/S值,结果如图3所示.从图3可知,不同种类的媒染剂,对天然染料的络合能力及媒染程度不尽相同.媒染剂硫酸铝在用量为6%(o.w.f)时,被染织物具有较深的K/S值;3%(o.w.f)用量的明矾和6%(o.w.f)用量的稀土在进行媒染时,可使被染织物具有次深的表观深度;硫酸亚锡的媒染效果是四者中最差的.结合天然染料染色的初衷,即自然、环保、绿色,重铬酸类的媒染剂虽然用量少且效果佳,但环境污染大,硫酸铝及硫酸亚锡也存在同样的问题.最终选择稀土作为红曲色素真丝染色的媒染剂,用量为6%(o.w.f).2.3 媒染染色工艺选用稀土作为媒染剂,用量分别为0%(o.w.f),2%(o.w.f),4%(o.w.f),6%(o.w.f),8%(o.w.f),10%(o.w.f),分别采用预媒染法、同浴媒染法和后媒染法3种染色工艺进行实验,其他染色工艺条件按照方法1.2进行.测试被染织物的K/S值,结果如图4所示.图3 媒染剂对染色效果的影响Fig.3 Effect of mordant to dyeing efficiency图4 媒染工艺对染色效果的影响Fig.4 Effect of mordant method to dyeing efficiency从图4可知,后媒染色法相较于其他两种媒染方法,可使被染织物具有更高的染色深度,而预媒染法比同浴媒染法的染色效果佳.从图1(c)后媒法染色的染色工艺包括上染和媒染两过程,保证了红曲色素先均匀上染再媒染,匀染和透染性好,但能源消耗大,较费时.图1(a)同浴媒染法是将染料与媒染剂放在同一染浴中染色,这就要求染料有很好的溶解度以及对被染织物有较好的亲和力.通过实验表明,同浴媒染法虽工艺简单、染色时间短,但不适合红曲色素的真丝染色,因为红曲色素的水溶性较差,所以,选择后媒染法.2.4 红曲色素真丝染色工艺中主要因素的优化对影响红曲色素的后媒法染色工艺中主要因素进行工艺优化,优化时染料用量选用8%(o.w.f),媒染剂稀土的用量选用6%(o.w.f).2.4.1 染色浴p H影响令染色浴的p H=3,5,7,9,11进行实验,其他染色工艺条件按照方法1.2进行,测试被染织物的K/S值,结果如图5所示.图5 染色浴p H值的影响Fig.5 Effect of p H value of dyeing bath图6 媒染液p H值的影响Fig.6 Effect of p H value of mordant dyeing bath 由图5可知,随着染色浴的p H值由酸性变至碱性,被染织物的K/S值随之降低.蚕丝织物的等电点是3.5~5.2,适合的染色p H值应在酸性条件下.蚕丝织物在酸性条件下发生电离,氨基质子化后带正电,若酸性越强,蚕丝织物还会发生超当量吸附,所以强酸性浴条件下织物的得色最深;随着p H的升高,蚕丝织物的正电性减弱,织物上的得色量降低.通过对红曲色素光谱曲线的分析,红曲色素的最佳上染p H也是在酸性条件下,且碱性条件会使色素发生一定程度的分解,势必会造成得色量的下降.所以,染色浴的p H应控制在3.2.4.2 媒染染浴p H的影响媒染浴的p H同样对染色效果有重要的影响.令媒染染浴的p H=2,3,4,5,6,8,其他染色工艺条件按照方法1.2进行,测试被染织物的K/S值,结果如图6所示.从图6可知,随着媒染染浴p H值的增大,织物染色的深度K/S值呈现减小的趋势,这说明媒染剂稀土与红曲色素染料发生络合反应的适宜条件依然是酸性条件,红曲色素在蚕丝纤维上的吸附是色素阴离子与纤维上质子化的氨基作用.但是,p H =2,酸性过强不仅对蚕丝的损伤大,对设备也会造成腐蚀;随着媒染染浴p H的增大,尤其是大于5,超过蚕丝的等电点后,被染织物的K/S值明显下降,因为在这种条件下,蚕丝织物上质子化氨基的数量减少,离子化羧基的数量增加,且碱性增强还会使色素的水解程度增大.综合考虑,媒染浴的p H定为3.2.4.3 媒染温度的影响将媒染的温度设为变量,分别为55℃,65℃,75℃,85℃,95℃,其他染色工艺条件按照方法1.2进行,测试被染织物的K/S值,结果如图7所示.从图7可知,红曲色素的真丝绸染色媒染温度在85~95℃时,媒染效果最好,被染织物的K/S值最高.媒染过程中温度越高,媒染的速度越快,有利于纤维—稀土—染料络合体系的形成,相应媒染的效果也最好.但真丝绸质地轻薄,高温染色后因表面擦伤会失去原有的光泽,且易出现灰伤疵病.故将媒染温度定为85℃.图7 媒染温度的影响Fig.7 Effect of temperature of mordant dyeing图8 媒染时间的影响Fig.8 Effect of time of mordant dyeing2.4.4 媒染时间的影响令媒染时间分别为20 min,30 min,40 min,50 min,60min,其他染色工艺条件按照方法1.2进行,测试被染织物的K/S值,结果如图8所示.由图8可知,媒染时间对红曲色素媒染效果呈现先增大后减小的趋势.当媒染时间为40min时,被染织物的K/S值最高,时间再延长,K/S值反而下降.红曲色素不适合长时间高温染色,长时间高温会增加色素的水解,从而使得被染织物的表观深度降低.为顺应节能降耗,最终选择媒染时间为30min.2.5 各项牢度测试真丝绸采用天然红曲色素染色结束后,按照1.3中的测试方法对被染样品进行各项牢度测试,测试结果如表1所示.表1 各项色牢度测试结果Table 1 The results of color fastness test注:酸性染料采用酸性红5B.耐摩擦色牢度/级染色工艺耐洗色牢度/级干摩湿摩耐日晒色牢度/级棉沾丝沾原样变色直接染色工艺 3~4 3 2~3 2~4 4 4 4 4 5 3 2 2后媒染色工艺 4 3~4 4 3~4 3~4 3~4酸性染料染色由表1可知,天然染料红曲色素对真丝绸染色后织物的各项牢度不及酸性染料的真丝绸染色样品,直接染色的蚕丝织物牢度更差.多数的天然染料均与纤维之间无直接性或亲和力,不采用媒染剂进行络合作用,染料与纤维间结合力极弱,势必会使得被染织物的各项色牢度变差;酸性染料真丝绸染色,染料与纤维间形成离子键结合,牢度较好.但天然染料红曲色素经合适媒染剂进行媒染络合后,也可提高牢度,因为染料—媒染剂—纤维之间形成了络合产物.3 结论(1)天然红曲色素的真丝绸染色可以采用稀土作为媒染剂,媒染剂的用量为6%(o.w.f).(2)后媒法染色工艺较预媒法染色和同浴媒法染色更适于天然红曲色素的染色. (3)最佳的后媒法染色工艺为:在红曲色素用量为8%(o.w.f)时,染色浴p H 值控制在3~4,媒染剂用量6% (o.w.f),媒染液p H值控制在3,媒染温度85℃,媒染时间30min,浴比50∶1,真丝织物具有理想的表观深度.(4)天然染料染色真丝绸织物的各项色牢度不及酸性染料染色真丝绸,耐日晒色牢度差.【相关文献】[1]于伯龄.10种天然染料染羊毛与丝绸的试验[J].染整技术,2001,23(3):8-12.YU Boling.Dyeing experiments on wool and silk with 10 kinds of natural dyes[J].Textile Dyeing and Finishing Journal,2001,23(3):8-12.[2]路艳华,程万里.高粱红天然染料对羊毛织物的媒染染色研究[J].毛纺科技,2007(2):22-24.LU Yanhua,CHENG Wanli.Study on mordant dyeing of wool fabric dyed with sorghum red natural dye[J].Wool Textile Journal,2007(2):22-24.[3]夏书华,刘颖.有关红曲色素的提取及提高色价的研究[J].北京农学院学报,1999,14(1):44-47.XIA Shuhua,LIU Ying.The study on the extraction of monascus pigments and increasing it's color value[J].Journal of Beijing Agricultural College,1999,14(1):44-47.[4]林细娇,郑光洪,杨东洁,等.稀土在植物染料染色中的媒染应用研究[J].印染助剂,2002,19(1):27-30.LIN Xijiao,ZHENG Guanghong,YANG Dongjie,et al.Applied study on rare earth as a mordant in dyeing with plant dyes[J].Textile Auxiliaries,2002,19(1):27-30.[5]张庆庆,张帝,汤文晶,等.水溶性和醇溶性红曲色素的光稳定性[J].食品科学,2015(1):9-11.ZHANG Qingqing,ZHANG Di,TANG Wenjing,et al.Photo-stability of water-soluble and alcohol-Soluble monascus pigments[J].Food Science,2015(1):9-11.[6]李宗哲,李德远,苏丹,等.天然色素加工新进展及发展对策研究[J].中国食物与营养,2015,23(2):23-26.LI Zongzhe,LI Deyuan,SU Dan,et al.Processing advancement and development strategies of natural pigment[J].Food and Nutrition in China,2015,23(2):23-26.[7]杨建军,崔岩.天然染料的染色技术与媒染方法[J].通化师范学院学报,2014,35(6):37-43.YANG Jianjun,CUI Yan.Dyeing technology and mordant dyeing methods of natural dye[J].Journal of Tonghua Normal University,2014,35(6):37-43.[8]刘瑾姝,邢建伟,师文钊,等.纯棉针织物的秦皮天然染料染色[J].西安工程大学学报,2013,27(4):52-55.LIU Jinshu,XING Jianwei,SHI Wenzhao,et al.Dyeing of cotton knitted fabrics with cortex fraxini nature dyes[J].Journal of Xi′an Polytechnic University,2013,27(4):52-55.[9]李红艳,吴敬佩,余志成.蛹虫草对真丝织物的染色工艺研究[J].现代纺织技术,2015(2):41-44.LI Hongyan,WU Jingpei,YU Zhicheng.Research on dyeing process of cordyceps militaris pigment on silk fabric[J].Advanced Textile Technology,2015(2):41-44.[10]方芳芳,侯秀良,代雅轩,等.高粱壳色素上染毛织物的动力学和热力学[J].纺织学报,2015,36(3):70-75.FANG Fangfang,HOU Xiuliang,DAI Yaxuan,et al.Dyeing kinetics and thermodynamics of sorghum husk colorant onto wool fabric[J].Journal of Textile Research,2015,36(3):70-75.。
天然红曲色素的真丝绸染色
任燕,徐成书,胥小凤
【摘要】摘要:针对天然染料红曲色素的染色性能,通过分析不同影响因素对染色效果的影响,确定出天然红曲色素真丝绸染色的最佳媒染剂和媒染工艺•先通过光谱曲线对红曲色素的P H值稳定性进行分析,后采用单因素变量法,对媒染剂的种类和用量、染色浴及媒染浴的PH值、媒染温度、时间进行逐T⅛ 化,确定出较好的媒染剂和媒染工艺•结果表明,红曲色素更适宜在酸性条件下上染,在用量为8% ( o.w.f.)时,染色浴PH值3~4 ;最佳媒染剂是稀土,且用量为6% ( o.w.f.),媒染液PH值3 ,媒染遍度85°C ,媒染时间30min , 浴比50:1,真丝织物具有理想的表观深度,染色织物的各项牢度较好.
[期刊名称]西安工程大学学报
【年(卷),期】2015(000)003
【总页数】6
【关键词】天然染料;红曲色素;真丝绸;媒染
0引言
多数红曲色素的生产是利用传统的固体发酵法,先用红曲菌发酵产生红曲米,再从红曲米中提取红曲色素[1 ].目前,人们对红曲色素的硏究多围绕食品科学、生物科学等领域展开Z将其对纺织品进行染色的研究较少.对红曲色素的真丝绸染色进行相关研究,旨在丰富纺织品用天然染料的品种•文献[1]对天然染料的羊毛及蚕丝染色中提及了红曲色素,证明其作为天然染料的可行性;文献[2]对高粱红天然染料对羊毛织物的媒染染色进行过相关细致的硏究;文献
[3]也对红曲色素的稳定性及色阶的提高进行了相关研究;文献[4 ]对稀土。