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(zhì)量濃度6·7g/L,采用不同溫度,用板栗殼提取液對(duì)毛織物進(jìn)行染色,實(shí)驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)圖3。
[pagebreak]由圖3可知:在不同的溫度條件下,板栗殼染料對(duì)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(dòng)能增加,其吸附擴(kuò)散速率增大,提高了上染深度。當(dāng)溫度過(guò)高時(shí),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(shí)解吸速率也加快,織物染色深度并沒(méi)有明顯增加。故染色溫度3水平取80、90、100℃3個(gè)數(shù)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(zhì)量濃度6·7g/L,染色溫度90℃。實(shí)驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)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(shí),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(gè)數(shù)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(diào)至3、4、5、6、7。染色溫度90℃,氯化鈉質(zhì)量濃度6·7g/L,實(shí)驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)圖5。
由圖5可知:在不同pH值條件下,板栗殼染料對(duì)毛織物染色的深度成規(guī)律性。pH值增大,K/S值與色差ΔE均減小。pH值為3、4時(shí),變化緩慢,pH值大于5時(shí),減幅增大。pH值為4時(shí),染色較深。因?yàn)檠蛎w維等電點(diǎn)的pH值為4·2~4·8。當(dāng)pH值低于等電點(diǎn)時(shí),蛋白質(zhì)纖維帶正電荷,板栗殼染料陰離子與蛋白質(zhì)纖維帶正電荷的氨基除產(chǎn)生離子鍵結(jié)合外,還存在范德華力和氫鍵等其他形式的結(jié)合力。當(dāng)高于等電點(diǎn)時(shí),蛋白質(zhì)纖維帶負(fù)電荷,染料分子與纖維之間沒(méi)有離子鍵,只有范德華力和氫鍵。pH值3水平應(yīng)取4、5和6。
2·3·4 氯化鈉質(zhì)量濃度的影響
染色溫度90℃,染液濃度X,pH值4,取不同質(zhì)量濃度氯化鈉的染液,實(shí)驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)圖6。
[pagebreak]由圖6可知:氯化鈉質(zhì)量濃度對(duì)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(diǎn)時(shí),可提高勻染性。其中氯化鈉質(zhì)量濃度為6·7g/L時(shí),色差ΔE最大,故氯化鈉質(zhì)量濃度3水平選取4·0、6·7、9·3g/L。
2·3·5 正交試驗(yàn)
結(jié)合前面所做的單因素實(shí)驗(yàn),選擇染色溫度、染液濃度、pH值、氯化鈉質(zhì)量濃度為影響因素,K/S值、Integ值與色差ΔE為判斷指標(biāo),做正交試驗(yàn),其因素水平見(jiàn)表2。
選用L9(34)正交表進(jìn)行試驗(yàn)方案設(shè)計(jì),實(shí)驗(yàn)結(jié)果與極差分析見(jiàn)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(zhǎng)處計(jì)算Kubelka-Munk函數(shù)的值;Integ值為在可見(jiàn)光范圍內(nèi)(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(biāo)[8]。
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