真丝织物的尤加利叶拓染工艺.pdf

印染（2024 No.1）真丝织物的尤加利叶拓染工艺董超萍1，倪宇超1，程静1，陈叙臻2，葛凌潇1()1.浙江纺织服装职业技术学院 染整研究所，浙江 宁波 315211；2.汉堡大学，德国 汉堡 225929摘要：采用尤加利叶对真丝织物进行拓染，探讨直接拓染和不同媒染剂预媒拓染方法对拓染效果的影响，发现直接拓染和硫酸亚铁预媒拓染两种方法效果最佳。尤加利在真丝织物上直接拓染的最佳工艺参数为：轧车压力3.0 kg/cm2（织物含水率123%），汽蒸温度110，汽蒸时间50 min；硫酸亚铁预媒拓染的最佳工艺为：媒染剂质量浓度0.20 g/L，汽蒸温度110，汽蒸时间50 min。关键词：拓染；植物染料；尤加利叶；真丝织物中图分类号：TS194.4文献标志码：BDOI：10.3969/j.yinran.202401005Eco printing of silk fabrics with Eucalyptus leavesDONG Chaoping1,NI Yuchao1,CHEN Jing1,CHEN Xuzhen2,GE Lingxiao1 1.Dyeing and Finishing Institute,Zhejiang Textile and Fashion College,Ningbo 315211,China;2.University of Hamburg,Hamburg 225929,GermanyAbstract:This paper uses eucalyptus leaves for eco-printing on silk fabrics,the effects of direct eco-printingand pre-mordant eco printing with different mordants are discussed.It is found that direct eco printing andpre-mordant eco printing with ferrous sulfate yield the best results.The optimal process parameters for directeco printing of Eucalyptus on silk fabric are:calendering pressure of 3.0 kg/cm2(fabric moisture content 123%),steaming temperature at 110,and steaming time of 50 min.The best process for pre-mordant eco printingof Eucalyptus on silk fabric with ferrous sulfate is:mordant concentration of 0.2 g/L,steaming temperature at110,and steaming time of 50 min.Key words:eco printing;plant dye;Eucalyptus leaves;silk fabric植物拓染因其特有的图案效果，广泛应用于服装设计上。但由于植物本身的局限性和生产过程中的不可控因素，会影响其图案的色泽、清晰度和色牢度1-3。尤加利是常绿阔叶乔木，桉属植物，为桃金娘科，生长速度中等偏快，几乎没有病虫害，原产于澳洲，自1890年引入我国，现已有品种300多种，并已成为我国三大造林树种之一。尤加利主要用于切枝，供应于切花市场。尤加利新鲜叶子呈浅蓝绿色，主要成分包括桉叶油、鞣质、黄酮类、酚类及有机酸类4-5。同时尤加利叶中含有一种没食子单宁酸成分和4种可水解的单宁酸，在蛋白质类纤维面料上能拓染出颜色鲜艳的橙红色，与铁离子络合能呈现出暗棕红色，颜色特殊且牢度较佳，适合在服饰上应用6-9。真丝属于高端面料，在服饰领域应用广泛，将尤加利叶拓染技术应用在真丝上可获得较大的附加值。1试验部分1.1材料、试剂及仪器材料新鲜尤加利叶（产品为蓝宝贝，产地为云南昆明）；16姆米电力纺真丝织物试剂硫酸铝钾、硫酸亚铁、硫酸钴、氯化钙、氯化锌、氯化钠、二水合磷酸氢二钠、二水合磷酸二氢钠、L-组氨酸（以上试剂均为分析纯），纺织品试验专用标准皂片（上海市纺织工业技术监督所）仪器Datacolor SF1050测配色仪，XW-2DR-2512 型水浴锅，SW-24A耐洗色牢度试验仪，YB571B 耐摩擦色牢度仪，YG611M 日晒色牢度仪，电子天平，YG631 汗渍色牢度仪，P-A1直立式强力压染树脂机，蒸箱，101烘箱1.2试验内容及方法1.2.1直接拓染法10将真丝织物浸泡在25 蒸馏水中30 min，用小轧车二浸二轧；将新鲜尤加利叶摆放在浸轧后的两层真丝织物中间，放入保鲜袋里，用两块平木板将面料完全夹好（注意面料平放，不能有折皱）。用麻绳将木板捆绑固定，放入蒸箱汽蒸（90120，2060 min）。汽蒸完毕，拆卸木板，取出面料，去除残留叶片，80 皂洗收稿日期：2023-12-04；修回日期：2024-01-04基金项目：2023年浙江省教育厅一般科研项目（Y202351518）。作者简介：董超萍（1976），女，高级实验师，研究方向为天然染色及其产品开发。E-mail：。32真丝织物的尤加利叶拓染工艺印染（2024 No.1）5 min（中性皂洗液2 g/L，浴比1 50），取出烘干。1.2.2预媒拓染法将真丝织物浸泡在25 媒染液中30 min，在小轧车上二浸二轧；将新鲜尤加利叶摆放在浸轧过媒染剂的两层真丝织物中间，放入保鲜袋里，用两块平木板将面料完全夹好（注意面料平放，不能有折皱），用麻绳将木板捆绑固定，放入蒸箱汽蒸（90120，2060 min）。汽蒸完毕，拆卸木板，取出面料，去除残留叶片，80 皂洗5 min（中性皂洗液2 g/L，浴比1 50），取出烘干。1.2.3媒染处方（媒染剂）/（gL-1）0.050.50浴比1 50媒染温度/25媒染时间/min30轧车压力/（kgcm-2）0.54.01.3拓染效果测试1.3.1拓染织物的K/S值和颜色特征值测定将 拓 染 部 分 的 织 物 两 次 对 折 后 用 DatacolorSF1050测配色仪测试K/S值、L*、a*、b*和C*值。测试5次，取平均值11。1.3.2色牢度测试参照 GB/T 39222013 纺织品 色牢度试验 耐汗渍色牢度、GB/T 39202008 纺织品 色牢度试验 耐摩擦色牢度、GB/T 84261998 纺织品 色牢度试验 耐光色牢度 和GB/T 3921.31997 纺织品 色牢度试验 耐洗色牢度，分别进行耐汗渍色牢度、耐摩擦色牢度、耐日晒色牢度和耐水洗色牢度的测定。2结果与讨论2.1不同媒染剂对真丝织物拓染效果及色牢度的影响参照1.2节试验方法，在轧车压力为1.0 kg/cm2，汽蒸温度 110、汽蒸时间 60 min，媒染剂质量浓度为0.5 g/L的条件下，对真丝织物进行直接拓染和预媒拓染，测试拓染织物的K/S值、颜色特征值和各项色牢度，结果见表1和表2。表1直接拓染和不同媒染剂预媒拓染真丝织物的K/S值和颜色特征值Table 1K/S value and chromatic values of the silk fabrics withdirect eco printing and pre-mordant eco printing拓染效果K/S值L*a*b*C*拓染颜色直接拓染12.5738.7333.8223.140.14橙红色不同媒染剂预媒拓染硫酸钴10.6841.8934.2222.7141.07橙红色氯化钙11.5340.8333.6324.3241.5橙红色氯化锌10.7841.9934.4424.442.21橙红色硫酸铝钾10.4349.0930.9929.6442.89亮橙红色硫酸亚铁12.8827.1511.338.7914.34暗棕红色表2直接拓染和不同媒染剂预媒拓染真丝织物的各项色牢度值Table 2Color fastness of silk fabrics with direct eco printingand pre-mordant eco printing色牢度耐摩擦色牢度/级耐水洗色牢度/级耐汗渍色牢度/级耐日晒色牢度/级干湿变色沾色（丝）沾色（棉）酸沾色（丝）酸沾色（棉）变色（酸）碱沾色（丝）碱沾色（棉）变色（碱）直接拓染5454555344553455不同媒染剂预媒拓染硫酸钴545455534553455氯化钙54455534553455氯化锌554555344553455硫酸铝钾545455534553455硫酸亚铁454455534553.5455由表1可以看出：硫酸亚铁预媒拓染织物的K/S值最大，为12.88，颜色最深；其次是直接拓染织物的K/S值，为12.57；硫酸铝钾预媒拓染织物的K/S值最小，为10.43，但其L*值最大，明度最高，说明其拓染后的图案更明亮；氯化锌预媒拓染织物的a*值最大，为34.22，颜色最红；直接拓染织物的a*值为33.82，与氯化锌预媒拓染织物的a*值相差不大，较为接近；硫酸亚铁预媒拓染织物的C*值最小，颜色的彩度较低，呈暗棕红色。从表2可以看出，直接拓染的织物各项色牢度都达到了3级以上，与预媒拓染真丝织物相当，说明拓染工艺中媒染剂并没有起到提高色牢度的作用，仅仅起到了改变色光的作用。且从表1可见，硫酸钴、氯化钙、氯化锌预媒拓染织物的色光与直接拓染变化不大。因此，后续试验选择硫酸亚铁预媒拓染和直接拓染两种方法进行工艺条件优化。2.2汽蒸温度对真丝织物拓染效果的影响参照1.2节工艺，在轧车压力1.0 kg/cm2、汽蒸时间60 min、硫酸亚铁质量浓度为0.5 g/L的条件下，对真丝织物进行直接拓染和硫酸亚铁预媒拓染试验，探讨汽蒸温度对K/S值、L*、a*、b*和C*值的影响，结果见表3。从表3可以看出：直接拓染的真丝织物，其K/S值随着温度的升高呈增加态势，当温度从 90 升到110 时，K/S值增加的速度很快，当温度从110 升至120 时，K/S 值增加的速度变缓；a*值在 90 时为14.43，当温度升到100 时，a*值迅速增加到34.46，继续提高温度到110 时，a*值基本保持不变，但当温度提高到115 后，a*值开始下降，表现为红光降低，颜色变暗。这是由于尤加利叶中所含的羰基化合物与真丝面料中的氨基化合物在一定温度下产生了美拉德反应12。当温度低于100 时，其反应速率较低，产生的有色化合物较少，故a*值低，拓染的织物颜色很淡；当33印染（2024 No.1）温度升高到100 以上，其反应速率提升，产生的有色化合物直线上升，在面料上呈现出鲜艳的红色；当温度超过110 时，部分红色素在高温下转变成类黑精12-14，a*值开始降低，面料色光转暗。因此，汽蒸温度宜选择110。表3不同汽蒸温度下直接拓染和硫酸亚铁预媒拓染真丝织物的K/S值和颜色特征值Table 3K/S value and chromatic values of the silk fabrics withdirect eco printing and pre-mordant eco printing at different steaming temperatures汽蒸温度/K/S值L*值a*值b*值C*值拓染颜色直接拓染硫酸亚铁预媒拓染直接拓染硫酸亚铁预媒拓染直接拓染硫酸亚铁预媒拓染直接拓染硫酸亚铁预媒拓染直接拓染硫酸亚铁预媒拓染直接拓染硫酸亚铁预媒拓染902.4711.5372.0934.4314.435.9822.1213.5126.1214.78浅橙色浅灰棕色1005.9713.1255.9530.8934.469.3625.7511.5143.0214.84浅红色亮棕红色11011.8214.2539.4423.9534.486.3824.057.5741.7211.04橙红色暗棕红色11513.3414.2036.9325.3324.437.9222.376.3632.5810.13暗橙红色暗棕红色12015.0414.2331.0224.2523.027.2316.985.5628.69.13暗红色暗棕红色对于硫酸亚铁预媒拓染的真丝织物，其K/S值随着温度的升高增加很快，在 110 时达到最大值，为14.25。进一步升高温度，K/S值不再继续提高。从颜色上看，温度从90 升至110 的过程中，颜色变化明显。继续升高温度颜色变化不明显。其原因是硫酸亚铁媒染剂的质量浓度已达到与尤加利叶子中有效色素络合的饱和值，温度继续升高对其无明显影响。故选择汽蒸温度为110。2.3硫酸亚铁质量浓度对真丝织物拓染效果的影响参照1.2.2节工艺，以硫酸亚铁为媒染剂，在轧车压力为1.0 kg/cm2，汽蒸温度110，汽蒸时间60 min的条件下，改变硫酸亚铁媒染剂质量浓度，探讨其对拓染真丝织物K/S值和颜色特征值的影响，结果见表4。表4硫酸亚铁媒染剂不同浓度下拓染真丝织物的K/S值和颜色特征值Table 4K/S value and chromatic values of the silk fabrics withdirect eco printing and pre-mordant eco printing with different mordant concentrations（硫酸亚铁）/（gL-1）0.050.100.150.200.25K/S值9.4112.5313.1513.9313.85L*值41.7432.9330.3427.1426.24a*值24.7114.5812.2911.0210.46b*值20.0614.8711.328.858.22C*值36.0220.8216.9714.1314.31由表4可见：当硫酸亚铁质量浓度从0.05 g/L增加到0.10 g/L，拓染织物的K/S值从9.41增加到12.53，增速很快；继续增加硫酸亚铁质量浓度，拓染织物的K/S值增速变缓，甚至在质量浓度到0.25g/L时，织物的K/S值反而略微降低。此现象说明硫酸亚铁质量浓度在0.20 g/L时已经达到与尤加利叶子中色素结合的饱和值。故后续试验选择媒染剂硫酸亚铁质量浓度为0.20 g/L。2.4轧车压力对真丝织物拓染图案清晰度的影响参照1.2节工艺，在汽蒸温度为110，汽蒸时间60 min的条件下进行拓染，通过改变轧车压力来调节织物含水率，探究其对拓染图案清晰度的影响，结果见表5。表5织物含水率对直接拓染和硫酸亚铁预媒拓染的影响Table 5Effect of moisture content on pattern sharpness of silk fabric轧车压力/（kgcm-2）0.51.02.03.04.0含水率/%196149135123113直接拓染效果图硫酸亚铁预媒拓染效果图从表5可以看出，当轧车压力为0.5 kg/cm2（织物含水率196%）和1.0 kg/cm2（织物含水率149%）时，直接拓染的图案周围有染料渗出的现象。随着轧车压力的增大，织物含水率减小，图案周围已较为清晰，渗出现象减少。当轧车压力为3.0 kg/cm2（织物含水率为123%）时，拓染图案相当清晰，几乎没有渗出现象。当轧车压力增加到4.0 kg/cm2（织物含水率113%）时，尤加利拓染图案清晰度与轧车压力为 3.0 kg/cm2（织物含水率为123%）时的清晰度相一致，目测没有区别。因此，合理的轧车压力可以设定在3.0 kg/cm2。从表5还可以看出，通过改变轧车的压力来调节织物含水率的方法，对硫酸亚铁预媒拓染图案的清晰度影响不大。这主要是因为硫酸亚铁媒染剂的质量浓度已达到与尤加利叶子中色素结合的饱和值，同时经过铁离子络合的色素分子比直接拓染的色素分子大，色素分子不容易发生泳移。34真丝织物的尤加利叶拓染工艺印染（2024 No.1）2.5汽蒸时间对真丝织物拓染K/S值的影响参照1.2.1节工艺，在轧车压力为3.0 kg/cm2，汽蒸温度110 的条件下进行拓染，探讨汽蒸时间对尤加利拓染真丝织物K/S值的影响，结果见图1。.6.GJN-LPLQ图1汽蒸时间对直接拓染和硫酸亚铁预媒拓染真丝织物K/S值的影响Fig.1Effect of steaming time on K/S value of silk fabrics with direct eco-printing and pre-mordant eco printing由图 1 可以看出，在汽蒸时间从 20 min 增加到50 min的过程中，2种工序拓染的织物其K/S值均呈上升趋势，直接拓染织物的K/S值从5.23增加到10.98，硫酸亚铁预媒拓染织物的K/S值从9.05升高到12.95，上升趋势明显。当汽蒸时间继续增加到60 min时，K/S值增加缓慢，几乎没有变化。从节约能源角度出发，可选择50 min作为直接拓染和硫酸亚铁预媒拓染的最佳汽蒸时间。2.6尤加利叶在真丝织物上与其他植物染相互结合的拓染效果图利用尤加利叶特殊的形态和少见的红色调，试验将其与其他植物染料相结合，开发了一些特殊图案效果的真丝手染面料，效果如图2所示。图2尤加利叶结合其他植物拓染的真丝织物平面效果图Fig.2Patterns of silk fabrics eco-printed with Eucalyptus leavescombined with other plants3结论本文通过对尤加利叶拓染丝织物色牢度、K/S值和颜色特征值的测试与分析，讨论了直接拓染工艺和预媒拓染工艺对尤加利叶在真丝织物上拓染效果的影响。（1）尤加利在真丝织物上直接拓染，能得到红色的拓染图案；真丝织物经硫酸亚铁预媒染处理后再拓染，能得到暗棕红色的拓染图案；硫酸钴、氯化钙、氯化锌、硫酸铝钾对改变拓染织物色光的效果不明显。（2）尤加利在真丝织物上直接拓染的最佳工艺是：轧车压力 3.0 kg/cm2（织物含水率 123%），汽蒸温度110，汽蒸时间50 min。（3）尤加利在真丝织物上用硫酸亚铁预媒拓染的最佳工艺为：媒染剂质量浓度0.2 g/L，汽蒸温度110，汽蒸时间50 min。（4）直接拓染和硫酸亚铁预媒拓染的真丝织物，其耐摩擦色牢度、耐皂洗色牢度和耐汗渍色牢度都能达到3级以上，特别是日晒色牢度非常优异，都达到了5级，只有耐酸（碱）汗渍牢度中的丝沾色牢度较差，为34级。色牢度完全符合服用要求。尤加利叶与其他植物相结合开发出浓郁的手工拓染效果的真丝植物染面料，可满足文创及各类小众设计师的需求。参考文献：1张弛，崔永珠.国内外天然植物染料的应用及发展现状J.针织工业，2009（1）：75-78.2杜卫东，王新丽，单国华.植物染色纺织品的染色性能及功能性研究J.中国纤检，2022（1）：100-102.3石岳.植物拓染在服饰设计中的创新应用研究D.杭州：浙江理工大学，2021.4韦学丰，邓年方.桉树叶的开发利用J.贺州学院学报，2008（2）：133-136.5张雪雨.尤加利“冰点”J.园林，2006（4）：46.6尤珈，胡娅娅.植物拓染及在服装上的创新设计J.天津纺织科技，2019（5）：14-17.7黄旭，张炜栋.桉树叶天然染料对蚕丝和羊毛织物的染色性能J.毛纺科技，2012，40（6）：30-34.8周春禾，王建清，金政伟.尤加利精油制备微胶囊抗菌纤维素薄膜J.包装工程，2011，32（1）：40-42.9董超萍，倪宇超，夏建明，等.真丝织物的杜英落叶拓染工艺J.印染，2021，47（3）：21-24.10 王华清，文水平.计算机测色配色应用技术M.上海：东华大学出版社，2012.11 谢秋华，江雅珍，张志华，等.基于美拉德反应的羊毛无染料染色性能J.精细化工，2023，40（5）：1130-1135.12 张莎莎，景浩.不同温度对木糖-甘氨酸美拉德反应特征性颜色的影响J.食品科技，2014，39（1）：250-254.13 龚巧玲，张建友，刘书来，等.食品中的美拉德反应及其影响J.食品工业科技，2009（2）：330-334.35