桑蚕丝织物在洗涤过程中的褪色行为研究.pdf
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1、 毛纺科技 第 卷 第 期 年 月:桑蚕丝织物在洗涤过程中的褪色行为研究胡 钒,张红娟,郭 静,王际平,(上海工程技术大学 纺织服装学院,上海;上海工程技术大学 上海纺织化学清洁生产工程技术研究中心,上海)摘 要:为了改善桑蚕丝产品在洗涤过程中极易褪色现象,以酸性湖蓝 染色丝绸为试验对象,洗涤时间、洗涤温度、洗涤剂浓度、水硬度、浴比、机械力(钢珠数)为试验变量,通过 软件设计试验,利用最小二乘法逐步分析各项因素的作用规律,从洗涤后丝织物的表观深度(值)及染料掉落量角度进行丝织物褪色行为研究。结果发现:对于 值而言,洗涤时间和机械力为最显著影响因素,与纤维表面受磨损有关,在染料掉落量相同时,织物
2、的表观深度也可能有明显差异;酸性染料掉落量受洗涤剂浓度的影响最显著,这主要和洗涤剂与酸性染料之间的强相互作用有关;因此为防止桑蚕丝织物在洗涤过程中褪色,应合理控制洗涤剂浓度、洗涤时间和机械力作用;丝织物染料掉落量及 预测模型经验证,具有较高的可靠性。关键词:丝织物;酸性染料;洗涤;褪色中图分类号:文献标志码:,(,;,):,():,;,:;收稿日期:第一作者:胡钒,硕士生,主要研究方向为纺织品护理,:。通信作者:张红娟,讲师,博士,主要研究方向为高性能染料分子的设计与开发,:。第 卷 第 期 年 月毛纺科技 丝绸以光泽柔和、手感细腻、吸湿透气性良好等优点备受人们喜爱,被广泛用于服装、丝巾、工艺
3、品等高档产品的制造。早期研究者使用绛草、黄栀等天然染料对丝绸进行染色,染色后的丝绸颜色多样,但天然染料普遍存在染色牢度低、色光黯淡等缺点,不能满足高档面料的要求。随着合成染料工艺的发展,酸性染料、活性染料成为丝绸织物染色的重要选择。丝绸作为一种蛋白质纤维,分子结构中的羧基()能够与酸性染料以离子键结合,与天然染料相比,酸性染料染色色牢度得到了显著改善,但在洗涤过程中,仍极易出现褪色的问题,严重影响了桑蚕丝服用性能。随着消费者对桑蚕丝高档服装的需求,桑蚕丝织物褪色与洗护之间的关系也成为研究的热点。近年来,桑蚕丝织物家庭洗涤研究主要集中在纤维损伤、外观平整度、色牢度、尺寸稳定性等方面。周慧玲等指出
4、停时间、转时间、洗涤转速及洗涤转速与负载量的交互作用对素绉缎织物光泽度的影响最为显著。唐文彬等通过制备了牛奶、炭黑和食用油污渍布样,研究了洗涤转停比、洗涤温度、洗涤时间对综合污渍去污率和桑蚕丝织物的缩水率、平整度、色变等性能的影响。尽管夏天等已经探究了活性染料染色棉织物的褪色及护色性能,但酸性染料染色桑蚕丝织物与活性染料染色棉织物的结合方式完全不同,目前关于洗涤过程中桑蚕丝织物褪色行为的规律性研究较少。因此,本文详细探究洗涤参数对桑蚕丝织物褪色的影响规律,继而建立预测模型,以对减少丝绸在家庭洗涤中的褪色提供参考。试 验 试验材料及仪器 试验材料:酸性湖蓝 染料染成的桑蚕丝织物(缎,织物成分为
5、桑蚕丝,经纬向密 度 、根(),面 密 度 为 ,浙江丝绸科技有限公司),酸性湖蓝 染 料 结 构 如 图 所 示。不 锈 钢 珠(直 径 ,深圳振华五金制品有限公司)。试验使用国标洗衣液,参考 衣料用洗涤剂去污力及循环洗涤性能的测定进行洗涤试验,洗涤液配方如表 所示。试验仪器:型耐洗色牢度试验机(宁波纺织仪器厂);紫外可见分光光度计(岛津企业管理有限公司);高效液相色谱仪(,公司);测色配色仪(德塔颜色商贸上海有限公司);钨丝灯扫描电子显微镜(公司)。图 酸性湖蓝 染料分子结构式 表 国标标准洗涤液配方 成分含量 聚乙氧基化脂肪醇 乙氧基化烷基硫酸钠 十二烷基苯磺酸 三乙醇胺 无水柠檬酸钠
6、三级水 试验方法 洗涤参数水平的选取 为确定不同洗涤参数对酸性湖蓝 染色桑蚕丝褪色的影响程度,使用 设计 因素 水平(如表 所示)组试验。设计空间比例图在 时对应的预测方差为 ,表明只需 次试验就可以达到 次试验的精度。表 洗涤参数与测试水平 测试水平洗涤时间洗涤温度 洗涤剂质量浓度()水硬度(含量)()浴比机械力(钢珠数)低中高 洗涤方法 以 的酸性湖蓝 染色丝绸作为洗涤样品,按照 试验设计依次进行各组洗涤,考虑到滚筒内洗涤环境复杂,洗涤后产生的残液中残留较多杂质,故采取 型耐洗色牢度试验机进行洗涤试验,主洗 次后漂洗 次,漂洗脱水后,将织物放进恒温恒湿室自然晾干。染料掉落量的测定 在洗涤试
7、验前准确称取 酸性湖蓝 染料,搅拌、溶解(溶液为去离子水),定容于 容量瓶中,制得酸性湖蓝 的母液,质量浓度为 毛纺科技 第 卷 第 期 年 月 。分别取不同量的酸性湖蓝 置于 容量瓶中,稀释定容至染料质量浓度为、,分别测定其吸光度,以染料质量浓度为横坐标、吸光度值为纵坐标,得到酸性湖蓝 染料的标准曲线。在每次洗涤试验后,取 洗涤残液,在(酸性湖蓝 的最大吸收波长)处测定残液的吸光度,再根据染料吸光度标准曲线及洗涤用水量,计算出残液中游离染料的质量。织物的颜色测试 洗涤后的样品在恒温恒湿室内(温度(),湿度()平摊至完全晾干,使用 测色配色仪测试试样的颜色参数,测试条件为 光源、大孔径、镜面光
8、泽为不包含、滤镜为,在每个样品的正面随机取 个位置测量其表观深度 值,并取平均值。结果与讨论 染料掉落成分分析 酸性染料与丝绸主要通过离子键结合,如图 所示。本文采用 进一步分析了掉落染料和原染料的差异,如图 所示。洗涤残液中掉落染料和染色用酸性染料的出峰时间相同,即均在 和 出现一个较强的吸收峰,这也说明当染色桑蚕丝在水中洗涤时,由于洗涤剂与机械力的存在,酸性染料上的阴离子部分或者未与纤维以离子键结合的酸性染料很容易从织物上脱落下来,导致丝织物褪色。图 酸性湖蓝 染料上染丝绸机制图 图 掉落染料与纯染料的 分析 ();()掉落量显著性影响因素分析 在完成 组 设计的洗涤试验后,汇总试验数据,
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