第五节 高粱红天然染料预媒法染色

考虑到重金属离子的毒性及染色对环境的影响，本试验选用无毒的明矾和七水硫酸亚铁对各织物进行预媒法染色，溶液pH采用乙酸调节。桑丝和柞丝织物预媒法染色媒染条件^{［19，20］}如下。

铝媒法染色：明矾［KAl（SO₄）₂］5%（owf），温度 80℃，时间30min，浴比1∶50。

铁媒法染色：硫酸亚铁（FeSO₄·7H₂O）3%（owf），温度60℃，时间45min，浴比1∶50。

高粱红天然染料预媒法染色正交试验表见表2-4。

表2-4 高粱红天然染料预媒法染色正交试验表L₉3⁴

一、铝预媒法染色

（一）桑丝绸铝预媒法染色试验

1.桑丝绸铝预媒法染色正交试验（表2-5）

表2-5 桑丝绸铝预媒法染色正交试验L₉3⁴结果及数据处理

由表2-5可以看出，温度对ΔE、L^*、H⁰、c^*的影响都很大，随着染液温度的上升，L^*减小，ΔE、H⁰、c^*增大。即试样表面颜色深度增加，亮度减小，彩度增加，试样偏向黄光；pH对ΔE、c^*的影响较大，pH升高，ΔE、c^*减小，即试样表面颜色深度减小，艳度减小；染液浓度对L^*、c^*、ΔE、H⁰的影响均较大，染液浓度升高，ΔE升高，H⁰减小，即试样表面颜色深度减小，偏向红光；NaCl对各因素的影响不大。

2.桑丝绸铝预媒法染色单因素试验

（1）桑丝绸铝预媒法染色温度的影响单因素试验。染色条件：染液浓度x，pH=4，织物1g，浴比：1∶50。试验结果如图2-24所示。

图2-24 染色温度对桑丝绸染色特征值的影响

由图2-24可以看出，随着温度升高，ΔE、H⁰、c^*增加，ΔE至90℃、H⁰、c^*至80℃后，其值开始减小，以ΔE为依据，提取液的最佳温度为90℃。

（2）桑丝绸铝预媒法染色pH影响单因素试验。染色条件：染液浓度x，温度90℃，织物1g，浴比1∶50。试验结果如图2-25所示。

图2-25 染色pH对桑丝绸染色特征值的影响

由图2-25可以看出，随着pH的增加，ΔE、c^*值减小，L^*、H⁰增大，即织物表面的色深减小，艳度减小，亮度增大，试样偏向黄光。但pH为3、4、5时，各值变化不大，为了减小染色酸度较高时对桑丝的损伤，所以选取染色时pH为5。

根据正交试验及单因素试验结果，确定桑丝织物铝预媒法染色的条件为：染色浴比1∶50，染液浓度x，温度90℃，pH=5。

（二）柞丝绸铝预媒法染色试验

1.柞丝绸铝预媒法染色正交试验（表2-6）

表2-6 柞丝绸铝预媒法染色正交试验L₉3⁴结果及数据分析

由表2-6可以看出，染液浓度对ΔE、L^*、H⁰、c^*值的影响都很大，随着染液浓度的升高，L^*、H⁰减小，ΔE、c^*增大，即试样表面颜色深度增大，亮度减小，艳度增大，试样偏向红光；pH的影响次之。随着染液pH的增大，ΔE、H⁰、c^*减小，即试样表面颜色深度减小，艳度减小；NaCl和温度对各因素的影响不大。

因为pH和染液浓度对ΔE的影响都较大，所以分别做两者的单因素影响试验。

2.柞丝绸铝预媒法染色单因素试验

（1）柞丝绸铝预媒法染色染液浓度对染色的影响单因素试验。染色条件：染液的pH=5，温度90℃，织物1g，浴比为1∶50。试验结果如图2-26所示。

图2-26 染液用量对柞丝绸染色特征值的影响

由图2-26可以看出，随着染液加入量的增加，ΔE、c^*增加，即织物表面颜色深度和艳度逐渐增加，染液加入量达到40mL后，试样表面颜色深度及艳度上升缓慢。L^*、H⁰值则随染液加入量的增加而减小，即试样亮度减小，偏向红光。以ΔE为依据，选取染液的加入量为40mL，即染液浓度为4x/5。

（2）柞丝绸铝预媒法染色pH对染色的影响单因素试验。染色条件：染液浓度为4x/5，温度90℃，织物1g，浴比为1∶50。试验结果如图2-27所示。

图2-27

图2-27 染液pH对颜色特征值的影响

由图2-27可以看出，随着pH增加，ΔE、c^*减小，L^*、H⁰增大，即织物色深和艳度逐渐减小，试样偏向黄光。pH为3、4时ΔE值变化不大，以ΔE为依据，考虑到真丝织物染色时酸度高会影响其强度，故选择染色的pH为4。

根据正交试验及单因素试验结果，确定柞丝织物铝预媒法染色的最佳条件：染色浴比1∶50，染液浓度为4x/5，pH为4，温度90℃。

二、铁预媒法染色

（一）桑丝织物铁预媒法染色试验

1.桑丝织物铁预媒法染色正交试验（表2-7）

由表2-7可以看出，染液浓度对ΔE、c^*、L^*的影响都很大，随着染液浓度的增加，ΔE、c^*增大，L^*减小，即试样表面颜色深度增大，艳度增大，亮度减小；pH对ΔE、c^*的影响次之。pH升高，ΔE、c^*值减小，说明试样表面颜色深度、艳度减小；NaCl和温度对各因素的影响不大。

表2-7 桑丝织物铁预媒法染色正交试验L₉3⁴结果及数据分析

染液浓度及pH对各染色特征值的影响都比较大，所以做两者的单因素影响试验。

2.桑丝织物铁预媒法染色单因素试验

（1）桑丝织物铁预媒法染色染液浓度影响单因素试验。染色条件为：温度80℃，pH=5，织物1g，浴比为1∶50。试验结果如图2-28所示。

图2-28

图2-28 染液用量对颜色特征值的影响

从图2-28可以看出，随染液加入量的增加，试样ΔE、c^*值增大，L^*、H⁰减小，但染液加至40mL后，ΔE、c^*、H⁰、L^*值均变化不大，故选择染液加入量为40mL，即染液浓度为4x/5。

（2）桑丝织物铁预媒法染色pH影响单因素试验。染色条件：染液浓度为4x/5，温度80℃，织物1g，浴比为1∶50。试验结果如图2-29所示。

图2-29 染液pH对颜色特征值的影响

从图2-29可以看出，随着染液pH的增加，试样的L^*、H⁰值增大，即亮度增加，试样偏向黄光；ΔE、c^*值减小，试样表面颜色深度减小，鲜艳度下降。因为染液pH为3、4、5时ΔE变化不大，考虑到pH较高时会引起真丝织物纤维的损伤，故选pH=5。

根据正交试验及单因素试验结果，确定桑丝织物铁预媒法染色条件为：染色浴比1∶50，染液浓度为4x/5，温度80℃，pH=5。

（二）柞丝织物铁预媒法染色试验

1.柞丝织物铁预媒法染色正交试验（表2-8）

表2-8 柞丝织物铁预媒法染色正交试验L₉3⁴结果及数据分析

由表2-8可以看出，染液浓度对ΔE、c^*、H⁰、L^*的影响都很大，随着染液浓度增加，ΔE、c^*增大，H⁰、L^*减小，即试样表面颜色深度增大，艳度增大，亮度减小，试样偏向红光；pH对ΔE、c^*、H⁰、L^*的影响次之。pH升高，ΔE、c^*、H⁰值减小，L^*增大，说明试样表面颜色深度、艳度减小，亮度增加，试样偏向红光；NaCl和温度对各因素的影响不大。

2.柞丝织物铁预媒法染色单因素试验

（1）柞丝织物铁预媒法染色染液浓度影响单因素试验。染色条件为：温度80℃，pH=4，织物1g，浴比1∶50。试验结果如图2-30所示。

图2-30

图2-30 染液浓度对颜色特征值ΔE的影响

从图2-30可以看出，随着染液加入量的增加，试样的ΔE、c^*值增大，L^*、H⁰减小，但染液增加到40mL后，试样的ΔE、H⁰、c^*、L^*值变化不大，故选择染液加入量40mL，即染液浓度为4x/5。

（2）柞丝织物铁预媒法染色pH影响单因素试验。染色条件为：温度80℃，染液浓度为4x/5，织物1g，浴比1∶50。试验结果如图2-31所示。

图2-31 染液pH对颜色特征值的影响

从图2-31可以看出，随着染液pH的增加，试样的L^*、H⁰值增大，即亮度增加，试样偏向黄光；ΔE、c^*值减小，试样表面颜色深度减小，鲜艳度下降。因为染液pH为3、4、5时ΔE变化不大，考虑到pH较低时会引起柞丝纤维的损伤，故选pH=5。

根据正交试验及单因素试验结果，柞丝织物铁预媒法染色条件为：染色浴比1∶50，染液浓度为4x/5，温度80℃，pH=5。

三、本节小结

1.铝预媒法染色试验

温度对桑丝织物的影响较大，pH对桑丝织物的ΔE的影响次之，随着温度升高，试样颜色加深；pH和染液浓度对柞丝织物ΔE的影响都较大。

两种织物铝预媒法染色最佳条件如下。

桑丝织物铝预媒法染色的条件为：染色浴比1∶50，染液浓度为x，温度90℃，pH=5。

柞丝织物铝预媒法染色的条件为：染色浴比1∶50，染液浓度为4x/5，温度90℃，pH=4。

2.铁预媒法染色试验

染液浓度对桑丝、柞丝织物的ΔE值影响较大，染液浓度升高，试样颜色加深；pH对各织物ΔE值的影响次之，pH升高，桑丝、柞丝试样颜色变浅。

两种织物铁预媒法染色的工艺条件：浴比为1∶50，染液浓度为4x/5，温度80℃，pH=5。