2·3 直接染工藝條件的確定
2·3·1 染色溫度的影響
取板栗殼染液,pH值4·6,濃度為X,氯化鈉質量濃度6·7g/L,采用不同溫度,用板栗殼提取液對毛織物進行染色,實驗結果見圖3。
由圖3可知:在不同的溫度條件下,板栗殼染料對毛織物染色的深度,K/S值和色差ΔE均隨溫度升高而變大,二者變化一致。二者都在80~90℃增加較大,90℃后增加緩慢,故染色溫度取90℃。其原因可能是隨著溫度的升高,染料分子的動能增加,其吸附擴散速率增大,提高了上染深度。當溫度過高時,染料上染吸附速率加快,纖維上染料濃度增大,染液濃度降低,同時解吸速率也加快,織物染色深度并沒有明顯增加。故染色溫度3水平取80、90、100℃3個數值。
2·3·2 染液濃度的影響
取染液6份,分別加入不同量的水,使染液濃度分別為0·2X、0·4X、0·6X、0·8X、1·0X、1·2X,pH值保持不變,氯化鈉質量濃度6·7g/L,染色溫度90℃。實驗結果見圖4。
由圖4可知:隨著染料濃度的增加,K/S值與色差ΔE值均增加,大于0·8X時,增加緩慢。原因是染液染料濃度越大,平衡吸附量就越大,纖維上染料濃度也愈高,織物的表面得色就越深。故染液濃度3水平取0·6X、0·8X和X3個數值。
2·3·3 染色pH值的影響
取染液5份,用甲酸和氫氧化鈉分別把染液pH值調至3、4、5、6、7。染色溫度90℃,氯化鈉質量濃度6·7g/L,實驗結果見圖5。
由圖5可知:在不同pH值條件下,板栗殼染料對毛織物染色的深度成規律性。pH值增大,K/S值與色差ΔE均減小。pH值為3、4時,變化緩慢,pH值大于5時,減幅增大。pH值為4時,染色較深。因為羊毛纖維等電點的pH值為4·2~4·8。當pH值低于等電點時,蛋白質纖維帶正電荷,板栗殼染料陰離子與蛋白質纖維帶正電荷的氨基除產生離子鍵結合外,還存在范德華力和氫鍵等其他形式的結合力。當高于等電點時,蛋白質纖維帶負電荷,染料分子與纖維之間沒有離子鍵,只有范德華力和氫鍵。pH值3水平應取4、5和6。
2·3·4 氯化鈉質量濃度的影響
染色溫度90℃,染液濃度X,pH值4,取不同質量濃度氯化鈉的染液,實驗結果見圖6。
由圖6可知:氯化鈉質量濃度對板栗殼染料染毛織物的染色深度影響較大,特別是色差值ΔE變化明顯。在pH值低于等電點時,可提高勻染性。其中氯化鈉質量濃度為6·7g/L時,色差ΔE最大,故氯化鈉質量濃度3水平選取4·0、6·7、9·3g/L。
2·3·5 正交試驗
結合前面所做的單因素實驗,選擇染色溫度、染液濃度、pH值、氯化鈉質量濃度為影響因素,K/S值、Integ值與色差ΔE為判斷指標,做正交試驗,其因素水平見表2。
選用L9(34)正交表進行試驗方案設計,實驗結果與極差分析見表3。其中K/S值為在有色物體的反射或投射光譜的最大吸收波長處計算Kubelka-Munk函數的值;Integ值為在可見光范圍內(400~700nm)求取有色物體的三刺激值之和。因板栗殼染料為天然植物染料,是混合染料,也可以采用Integ值作為衡量指標[8]。
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