一种提高草木染色牢度的实验方法

1.本发明涉及植物染色技术领域，特别涉及一种提高草木染色牢度的实验方法。


背景技术：

2.使用天然植物染料给纺织品上色的方法，称为“草木染”。早在新石器时代，我们的祖先就能够用赤铁矿粉末将麻布染成红色。同时人们发现，漫山遍野花果的根、茎、叶、皮都可以用温水浸渍来提取染液，而且颜色和牢度更好，于是植物染料逐渐代替了矿物染料。周代，植物染料在品种及数量上都达到了一定的规模，并设置了专门管理植物染料的官员负责收集染草，以供浸染衣物之用。秦汉时，染色已基本采用植物染料，形成独特的风格。草木染取法自然，无污染，染出的织物色泽纯净柔和，散发草木清香。初经水洗，虽略有褪色，但正如岁月漂洗后的颜色，有一种宁静的、生活的味道。
3.但是，现有技术中，对草木染的使用中，大多是根据经验进行草木染染料的制作，然后根据经验对布料进行染色。


技术实现要素：

4.本发明要解决的技术问题是提供一种提高草木染色牢度的实验方法，能够得出染色色牢度高的相关参数。
5.为了解决上述技术问题，本发明的技术方案为：
6.一种提高草木染色牢度的实验方法，包括以下步骤：
7.步骤1：布料预处理：裁剪的布料在冷水中进行预缩处理后自然晾干，备用；
8.步骤2：染料制备：采用天然原材料制备用于染色的浸染染料；
9.步骤3：布料浸染：将布料放入步骤2中得到的染料直接对其进行染色，调节染液浴比，在一定温度下对布料浸染一段时间，浸染后降温，水洗晾干；
10.步骤4：媒染：布料浸染完成后对布料进行媒染，媒染完成后，将布料水洗晾干。
11.优选的，所述步骤2中的染料制备方法如下：称取干燥粉碎的冻绿叶或者冻绿枝，与浓度为40％～80％乙醇混合，固液比为1:10～1:30，加热至温度为55～75℃，保温70～110min 后将染液冷却后过滤，得到浸染染料。
12.优选的，所述步骤3中，染液浴比为1:20～1:60，在温度为60～80℃条件下，保持温度70～110min进行浸染。
13.优选的，所述步骤4中的媒染为预媒染、同浴媒染或后媒染中的任意一种。
14.优选的，所述预媒染包括以下步骤，将浸染后的布料加入到含有浓度为3g/l媒染剂的溶液中，含媒染剂溶液的浴比为1:40，布料在75℃温度下，染色90min，布料取出后再投入到浴比为1:40的染液中，在75℃温度下，染色90min。
15.优选的，所述同浴媒染包括以下步骤，直接将布料投入含有3g/l媒染剂浴比为1:40的染液中，在75℃温度下，染色90min，染色完成后降温，水洗，晾干。
16.优选的，所述后媒染包括以下步骤，先将布料投入到浴比为1:40的染液中，在75℃
温度下，染色90min，再加入3g/l媒染剂，继续在75℃温度下，染色90min。
17.优选的，所述媒染剂硫酸铜、硫酸亚铁、硫酸铝钾中的任意一种。
18.优选的，所述布料为真丝绸。
19.采用上述技术方案，通过上述实验方法，得出上述各个步骤中各个参数对色牢度的影响，得出提高色牢度的参数。
具体实施方式
20.下面对本发明的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
21.在染色的过程中，选择以真丝绸作为布料进行染色，研究其色牢度，同时选择如下控制的变量：
22.1.染料制备过程中采用冻绿枝、冻绿叶进行色素提取；
23.2.染料制备过程中的加热温度，在55～75℃的范围中，分别在55℃、60℃、65℃、70℃、 75℃的温度进行提取，考察不同温度对冻绿色素提取的影响；
24.3.染料制备过程中浸提保温时间，分别在70min、80min、90min、100min、110min的时间进行提取，考察不同浸提保温时间对冻绿色素提取的影响；
25.4.染料制备过程中料液比，分别在1:10、1:15、1:20、1:25、1:30料液比进行提取，考察不同提取料液比对冻绿色素提取的影响；
26.5.染料制备过程中乙醇浓度，分别在40％、50％、60％、70％、80％乙醇浓度下进行提取，考察不同提取乙醇浓度对冻绿色素提取的影响；
27.6.染料制备过程中，冻绿叶与冻绿枝混合比例对上染率的影响；
28.7.布料浸染温度分别为60℃、65℃、70℃、75℃、80℃；
29.8.布料浸染时间分别为70min、80min、90min、100min、110min；
30.9.布料浸染浴比为1:20、1:30、1:40、1:50、1:60；
31.10.选用硫酸铜、硫酸亚铁、硫酸铝钾做媒染剂，分别用预媒染、同媒染及后媒染三种媒染方式染色；
32.冻绿叶制备染料单因素实验：
33.浸提温度对冻绿叶制备染料的影响：
34.染料制备过程中的加热温度为变量，在提取时间为80min，料液比为1:25，乙醇浓度50％条件下，分别采用55℃、60℃、65℃、70℃、75℃的温度进行提取，考察不同温度对冻绿叶色素提取的影响；
35.结果如表1所示：
36.表1
37.冻绿叶提取温度55℃60℃65℃70℃75℃吸光度0.6020.6110.6180.7110.63
38.由表1知，冻绿叶制备染料的过程中的加热温度为变量，在提取时间为80min，料液比为1:25，乙醇浓度50％条件下，不同温度条件对冻绿叶色素提取存在明显的影响，随着温度的增大，上染率先上升后下降，在70℃处达到峰值，因此选取70℃附近作为冻绿叶色素正
交试验的温度条件；
39.浸提时长对冻绿叶制备染料的影响：
40.在提取温度为65℃，料液比为1:25，乙醇浓度为50％的条件下，分别采取70min、80min、 90min、100min、110min的时间进行提取，考察不同浸提时长对冻绿叶色素提取的影响，结果见表2；
41.表2
42.冻绿叶浸提时长70min80min90min100min110min吸光度0.340.610.320.270.25
43.由表2可知，随着浸提时长的加长，吸光度先上升后下降，在80min的时候达到峰值；
44.料液比对冻绿叶色素提取的影响：
45.在提取温度为65℃，时间80min，乙醇浓度为50％的条件下，分别采取1:10、1:15、1:20、 1:25、1:30进行提取，考察不同提取料液比对冻绿叶色素提取的影响，结果见表3；
46.表3
47.浸提料液比1:101:151:201:251:30吸光度1.120.820.690.60.42
48.由表3可知，随着料液比的增大，吸光度呈现下降趋势；
49.乙醇浓度对冻绿叶色素提取的影响：
50.在提取温度65℃，提取时间为80min，料液比为1:25的条件下，分别采取40％，50％，60％， 70％，80％乙醇浓度进行冻绿叶色素提取，考察不同提取乙醇浓度对冻绿叶色素提取的影响，结果见表4；
51.表4
52.乙醇浓度40％50％60％70％80％吸光度0.480.610.470.420.4
53.由表4可知，随着乙醇浓度的升高，吸光度先上升后下降，乙醇浓度为50％处吸光度的值达到最大；
54.冻绿叶制备染料正交试验：
55.通过上述试验方法和步骤完成浸提单因素实验后，开始通过浸提正交实验法来进行进一步的最优条件的寻找，并且通过正交试验发现各个因素对吸光度的影响，选择染色温度、染色时间、料液比、乙醇浓度4个因素，每个因素选取3个水平进行l9(34)正交试验，正交试验方案、结果如表5所示，结果分析如表6所示：
56.表5
57.[0058][0059]
表6
[0060]
k11.028331.110991.596781.09167k21.097421.189381.074731.15450k31.342751.168120.796991.22183r0.314420.078390.799790.13016
[0061]
从表5、表6可以得出结论，料液比对于冻绿叶提取液的吸光度影响最大，其次是提取温度，乙醇浓度次之，提取时间最小，但乙醇浓度、提取时间影响也不可忽略。
[0062]
冻绿枝制备染料单因素实验：
[0063]
浸提温度对冻绿枝制备染料的影响：
[0064]
染料制备过程中的加热温度为变量，在提取时间为80min，料液比为1:25，乙醇浓度50％条件下，分别采用55℃、60℃、65℃、70℃、75℃的温度进行提取，考察不同温度对冻绿叶色素提取的影响，结果如表7所示：
[0065]
表7
[0066]
冻绿枝提取温度55℃60℃65℃70℃75℃吸光度0.210.2350.160.1320.11
[0067]
由表7知，冻绿枝制备染料的过程中的加热温度为变量，在提取时间为80min，料液比为1:25，乙醇浓度50％条件下，不同温度条件对冻绿枝色素提取存在明显的影响，随着温度的增大，上染率先上升后下降，在60℃处达到峰值，因此选取60℃附近作为冻绿叶色素正交试验的温度条件；
[0068]
浸提时长对冻绿枝制备染料的影响：
[0069]
在提取温度为65℃，料液比为1:25，乙醇浓度为50％的条件下，分别采取70min、80min、 90min、100min、110min的时间进行提取，考察不同浸提时长对冻绿枝色素提取的影响，结果见表8；
[0070]
表8
[0071]
冻绿枝浸提时长70min80min90min100min110min吸光度0.1150.160.1850.150.14
[0072]
由表8可知，随着浸提时长的加长，吸光度先上升后下降，在90min的时候达到峰值，因此选择90min附近时间条件进行正交试验；
[0073]
料液比对冻绿枝色素提取的影响：
[0074]
在提取温度为65℃，时间80min，乙醇浓度为50％的条件下，分别采取1:10、1:15、
1:20、 1:25、1:30进行提取，考察不同提取料液比对冻绿枝色素提取的影响，结果见表9；
[0075]
表9
[0076]
浸提料液比1:101:151:201:251:30吸光度0.420.20.160.1580.157
[0077]
由表9可知，随着料液比的增大，吸光度呈现下降趋势，因此选择1:10的料液比附近进行正交试验；
[0078]
乙醇浓度对冻绿枝色素提取的影响：
[0079]
在提取温度65℃，提取时间为80min，料液比为1:25的条件下，分别采取40％，50％，60％， 70％，80％乙醇浓度进行冻绿枝色素提取，考察不同提取乙醇浓度对冻绿枝色素提取的影响，结果见表10；
[0080]
表10
[0081]
乙醇浓度40％50％60％70％80％吸光度0.1350.160.0750.070.068
[0082]
由表10可知，随着乙醇浓度的升高，吸光度先上升后下降，乙醇浓度为50％处吸光度的值达到最大，因此选用50％附近作为正交试验乙醇浓度条件；
[0083]
冻绿枝制备染料正交试验：
[0084]
通过上述试验方法和步骤完成浸提单因素实验后，开始通过浸提正交实验法来进行进一步的最优条件的寻找，并且通过正交试验发现各个因素对吸光度的影响，选择染色温度、染色时间、料液比、乙醇浓度4个因素，每个因素选取3个水平进行l9(34)正交试验，正交试验方案、结果如表11所示，结果分析如表12所示：
[0085]
表11
[0086][0087]
表12
[0088]
k10.121140.189070.380060.19732k20.180830.288530.184480.24950k30.422890.247330.160390.27812r0.301750.099460.219670.08080
[0089]
从表11、表12可以得出结论，提取温度对于冻绿枝提取液的吸光度影响最大，其次
是料液比，提取时间次之，提乙醇浓度影响最小。
[0090]
冻绿叶与冻绿枝比例混合上染效果实验
[0091]
冻绿叶与冻绿枝进行不同比例的混合，确定最优的上染比例，结果如表13所示；
[0092]
表13
[0093]
序号叶：枝提取液吸光度残叶吸光度上染率10：100.644880.5731811.118％21：90.689120.645526.327％32：80.843090.798965.234％43：71.133691.0108110.839％54：61.183761.100207.059％65：51.234501.0574714.34％76：41.301421.0860716.547％87：31.350011.228668.989％98：21.689431.4973711.368％109：11.847151.3718926.525％1110：01.882251.2113735.648％
[0094]
由表13可得，染液全部为冻绿叶时上染率最高，通过冻绿叶制备出来的染料的对真丝绸的上染率比通过冻绿枝制备的染料的上染率更高，所以后续染色实验使用染液为冻绿叶提取的染液。
[0095]
染色时间为90min，浴比为1:40的条件下，布料浸染温度对染色效果的影响，结果如表14所示：
[0096]
表14
[0097]
浸染温度60℃65℃70℃75℃80℃上染率21.5％25.8％29.7％35.2％30.1％
[0098]
由表14可知，随着温度的升高，染色真丝绸的上染率不断上升，75℃时上染率达到最大，因此，染色温度选择75℃。
[0099]
染色温度为75℃，浴比为1：40条件下，布料浸染时间对染色效果的影响，结果如表 15所示：
[0100]
表15
[0101][0102][0103]
由表15可知,随着染色时间的延长，染色真丝绸的上染率先下降，在90min处达到峰值，所以最优染色时间取90min。
[0104]
染色时间为90min，染色温度为75℃条件下，浴比对真丝绸染色效果的影响，结果如表 16所示：
[0105]
表16
[0106]
浴比1：201：301：401：501：60
上染率18.6％21.4％35.8％23％19.5％
[0107]
由表16可知，随着浴比的增大，染色真丝绸的上染率先上升后下降，浴比在1：40时，上染率最大，上染效果最好，因此，选择浴比为1:40。
[0108]
选用硫酸铜，硫酸亚铁，硫酸铝钾做媒染剂，分别用预媒染、同媒染及后媒染三种媒染方式染色，上染率实验结果如表17所示；
[0109]
表17
[0110][0111]
由表17可以看出，加入媒染剂对染色真丝绸的染色效果有一定的影响，三种媒染剂的预媒染、同媒染、后媒染相比，硫酸亚铁的预媒染的上染率更高，所以采用硫酸亚铁为媒染剂的时候选择预媒染为宜。
[0112]
选用硫酸铜，硫酸亚铁，硫酸铝钾做媒染剂，分别用预媒染、同媒染及后媒染三种媒染方式染色，色牢度如表18所示；
[0113]
表18
[0114][0115]
由表18可以看出媒染工艺不同程度的改变了染色真丝绸的耐水洗色牢度和耐摩擦色牢度，染色方式对耐洗色牢度有影响，直染及两种媒染剂的预媒染结果均达国家优级
品标准，染色真丝绸耐摩擦色牢度变色均达到服用要求。
[0116]
通过实验，拟控制不同变量而观察不同条件对物料上色效果的区别，我们发现了以下最优数据：
[0117]
冻绿叶进行真丝绸染料的制作的过程中，采用提取温度75℃，提取时间80min，料液比为1:10，乙醇浓度为60％进行染料制作，对真丝绸进行染色，染色的温度选择为75℃，染色过程中的浴比为1：40，染色的时长为90min，染色后采用硫酸亚铁作为媒染剂对真丝绸进行预媒染。
[0118]
以上对本发明的实施方式作了详细说明，但本发明不限于所描述的实施方式。对于本领域的技术人员而言，在不脱离本发明原理和精神的情况下，对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，仍落入本发明的保护范围内。