摘要：以天然茶色素上染棉织物，探讨了不同的条件下染色对棉织物拉伸特性、剪切特性、弯曲特性、压缩特性及表面特性的影响，及对折皱回复角及毛效的影响。结果表明茶色素染色后增加了织物的柔软感、蓬松性，克服了棉拉伸性差的特点，织物弹性、回复能力增强，粗糙度降低；但降低了抗剪切能力和丰满感，同时折皱回复角及毛效均有不同程度的降低。

　　关键词：茶色素；风格性能；折皱回复角；毛效

 

　　在现代社会，环保已经成为世界关注的最主要的问题之一。茶色素是由绿茶热水提取而得到的水溶性色素，其成分主要是黄烷醇类及其氧化产物、黄酮类等，主要由儿茶素和没食子儿茶素配对氧化缩聚而成[1]。然而天然色素在应用中还有众多无法与合成染料媲美之处，染色后织物各项性能也会有差异。

　　近年来，随着技术的进步和人类生活水平的提高，人们对纺织品的消费已由追求实用变为讲究美观舒适环保，因此开发具有优良织物风格性能的环保性服用织物已成为纺织品研究和开发时所追求的目标。本文将天然茶色素用于棉织物染色，在染色性能研究的基础上研究了茶色素染色对棉织物风格性能的影响。

　　1、实验部分

　　1.1 材料与仪器

　　织物：纯棉织物（天纺投资控股有限公司棉一分公司）；

　　试剂：茶色素（自制）；

　　仪器：KES-FB川端风格仪，YG（B）541D-Ⅱ型折皱回复角测试仪（温州市大荣纺织仪器有限公司）。

　　1.2 染色

　　将裁剪好的纯棉织物分别按照下述（1）、（2）、（3）三种不同工艺进行染色。

　　1）试验1：色素用量影响

　　处方： o.w.f（所用染料质量与织物质量的比重）：1%、3%、5%；浴比：1:40；染色温度：90℃。

　　步骤：配置染液（染料用量分别为1%，3%，5%）→入染→保温50 min→取出→热水洗→冷水洗→烘干。

　　2）试验2：温度影响

　　将裁剪好的三块纯棉织物分别在50℃， 70℃，90℃ 条件下染色60min。

　　处方： o.w.f（所用染料质量与织物质量的比重）：3%；浴比：1:40。

　　工艺：配置染液→入染→保温60 min→取出→热水洗→冷水洗→烘干。

　　（3）试验3：时间影响

　　选取30 min、45 min、60 min三个染色时间，在90℃下染色。

　　处方：o.w.f：3%；浴比：1:40。

　　工艺：配置染液→入染→保温→取出→热水洗→冷水洗→烘干

1.3    测试

　　1.3.1 KES-FB性能测试

　　按标准方法取样，裁取经纬向试样各1块，尺寸为200 mm×200 mm，并对试样四周进行抽纱处理，使试样周围呈现毛边状态。

　　1.3.2折皱回复角测试

　　根据GB/T 3819-1997《纺织品 织物折痕回复性的测定 回复角法》进行测定。

　　1.3.3毛效测试

　　根据FZ/T 01071-2008《纺织品 毛细效应试验方法》进行染色后棉织物毛效测试。

　　2、结果与讨论

　　2.1 KES-FB性能测试结果分析

　　（1）不同染色条件对棉织物拉伸特性影响

　　拉伸线性度LT体现织物的柔软感，LT值越小，织物越柔软；拉伸比功WT表示织物的变形抵抗能力，WT越大，织物越坚牢，不易变形；拉伸功回复率RT表示织物变形回弹性，RT越大织物弹性越好[2]。表1为棉织物拉伸特性测试结果。试验表明采用不同染色条件染色后棉织物LT值除个别外均有不同程度的降低，织物柔软感增强；WT值均不同程度的增加，棉织物抗变形能力增强；RT值除个别外均不同程度增大，织物弹性增强。棉纤维的强度高、抗皱性好、拉伸性则较差，而采用茶色素上染棉织物可以改善其拉伸性差的不足。色素用量的增加、染色温度的升高、染色时间的延长均有利于LT值的减小；而色素用量为3%，70℃下染色45 min对WT和RT值的变化最有利。

表1 棉织物拉伸特性测试结果

　　（2）不同染色条件对棉织物剪切特性影响

　　剪切刚度G表示织物的变形抵抗能力，G值越大，织物抵抗剪切变形能力越强。剪切滞后量2HG和2HG5表示织物的回复能力，其值越小, 回复能力越好。表2为棉织物剪切特性测试结果。试验结果表明：经不同条件染色后棉织物G值略有降低，抗剪切能力下降；而2HG、2HG5值均有明显的减小，织物回复能力增强，与RT结果一致。色素用量的增加，染色温度的升高，时间的延长不利于剪切刚度的改善，但有利于织物回复能力的增强。

表2 棉织物剪切特性测试结果

　　（3）不同染色条件对棉织物弯曲特性及压缩特性影响

　　弯曲刚度B表示织物的刚柔性，B值越小，织物手感越柔软[3]；弯曲滞后量2HB表示织物的活络、弹跳性，2HB值越小，织物弯曲变形后的回复能力越好[2]；压缩线性度LC体现织物柔软感，LC值越小，织物的手感越柔软；压缩比功WC体现织物蓬松感，WC越大，织物越蓬松；压缩功回复率RC体现织物丰满感，RC越大织物的弹性越好[2]。

表3为棉织物弯曲特性及压缩特性测试结果，试验结果表明经茶色素染色后棉织物B值除给别稍有增大外，均减小，织物手感柔软性增强，与LT结果一致；2HB值均降低，织物弯曲变形回复能力增强；LC值变小，WC值增大，织物手感变柔软，织物蓬松感增强；但RC值有所下降，织物丰满感降低。不同染色条件对B，2HB值的影响规律不明显，染色时间对B值影响较大。色素用量的增加、染色时间的延长、温度的升高有利于织物蓬松。染色时间的延长，温度的升高有利于织物丰满感的变化。

表3 棉织物弯曲特性及压缩特性测试结果

　　（4）不同染色条件对棉织物表面特性影响

　　动摩擦平均系数MIN体现织物的光滑、粗湿感、爽脆、匀整性，其值越小越好；表面粗糙度SMD体现织物表面平整度，SMD越小表示织物手感光滑，反之粗糙[2]。表4为棉织物表面特性测试结果。试验表明经茶色素染色后MIU值均减小，手感得到改善，而SMD值除个别外均降低，织物粗糙度亦降低。色素用量低、染色时间短、温度低有利于粗糙度降低，即色素上染量太大反而不利于粗糙度的改善。

表4 棉织物表面特性测试结果

　　2.2 折皱回复角测试结果分析

　　表5为棉织物折皱回复角测试结果。结果表明不同的染色条件均使得折皱回复角降低，其中第二组及第四组条件下染色折皱回复角下降最大。折皱是织物高曲率的塑性弯曲所致[4]，故与弯曲性能直接相关，由表3可知染色后织物弯曲刚度绝大多数均不同程度的降低。茶色素为黄烷醇类及其氧化产物、黄酮类，分子量较大，不易于向纤维内部的渗透，同时由于自身的位阻较大也不利于与纤维素形成氢键，不利于与相邻的纤维素形成氢键，而易与相聚较远的纤维素形成氢键。在受到外力作用时氢键断裂并在新的位置形成新的氢键，由于色素与纤维素形成氢键使氢键形成已达到充分程度，新的氢键具有相当稳定性时，因此发生永久形变，形成折痕，降低折皱回复角。

表5 棉织物折皱回复角测试结果

　　2.3毛效测试结果分析

　　表6为棉织物毛效测试结果，结果表明不同的染色条件均使得毛效降低，即染色后棉织物吸湿性会降低。这可能是因为虽然茶色素具有很多羟基，但酚类羟基的与水结合的能力远不及纤维素上羟基，因此导致其毛效的明显降低。

表6 棉织物毛效测试结果

　　3、结论

　　将天然茶色素应用于棉织物染色不仅符合当前环保要求，而且能改善棉织物的拉伸、剪切、弯曲、压缩等性能，有助于织物柔软性、蓬松性、活络性和手感等的提高，但会使织物抗剪切力、丰满感降低。表面特性测试结果表明染色后织物粗糙度降低。织物的WRA和毛效受到影响，均有不同程度的降低。

 

　　参考文献：

[1]葛尧,陈文伟,贾振宝,等.新型功能性天然色素—茶色素[J].中国食品添加剂，2008,1:51-53.

[2]周爱晖.不同处理方式对羊毛织物风格的影响[J].质量技术监督研究,2009,(1):45-47.

[3]曹静,王鸿博,马庆红.纯棉色织物超柔整理[J].印染,2007(14):28-30.

[4]于伟东.纺织材料学[M].第1版.上海:中国纺织出版社, 2006:319.