天然有色棉湿处理色变规律初探.pdf

纺织学报第二十三卷第三期 天然有色棉湿处理色变规律初探 周文龙李茂松陈冬芝 ( 浙江工程学院，杭州，3 1 0 0 1 2 ) 邱新棉 ( 浙江省农业科学院j 捕要：湿处理后，棕色棉色调沿蒙塞尔色相环逆时针变化绿色棉的色调 丹色相环顺时针变化。处理后的有色棉产品有变 深变艳趋势。 关t 词：天然有色棉纤维色素绿色整理湿处理探讨 中量涪分赛号：T s1 0 2 2 8 天然有色棉由于天然有色，产品不需要染色加 工，是一种新型的天然绿色环保纤维。我国经过近 十年努力，有色棉育种研究已取得令人瞩目的成绩， 成为仅次于美国的有色棉生产大国，对有色棉的应 用研究已经得到较好的展开。从目前的情况看，如 何对天然有色棉产品实现绿色整理，提高产品的附 加值是有色棉产品加工面临的一个迫切问题。有色 棉产品在湿处理的情况下会产生色变【3 5 - 6J ，但目前 对有色棉产品的色变性能缺乏了解，如何解决或利 用产品的色变性能，对有色棉产品的开发具有重要 现实意义。已有研究表明，采用对人体和环境无害 的金属盐处理有色棉，是改善有色棉湿变色牢度的 可行方法L 6 j 。若能与有色棉色变性能结合，将有助 于丰富有色棉产品的花色品种。本研究采用蒙塞尔 色系，对有色棉湿处理的色变性能进行研究，供产品 开发参考。 1 实验材料与方法 1 1 实验材料 有色棉采用浙江省农科院培育的彩选系列有色 棉产品。用于色泽测定研究的织物为含4 0 棕色 棉纤维和含3 0 绿色棉纤维的针织( 1 ×1 双罗纹组 织) 面料。 12 化学处理方法 分别用水、碱( 1 的N a o H ) 、酸( 1 的H A c ) 和洗衣粉( 1 的白猫洗衣粉) 对织物材料进行处理， 浴比2 5 ：1 ，温度9 5 。 13 织物色泽的测定 采用S M 4 型色差仪进行处理织物的色泽测 定，对每块试样在不同的位置测定5 个数值，取平均 值获得试样的色泽数据。 1 4 处理液吸光度的测定 采用U v ，2 1 0 2 P C 型紫外可见分光光度计进行 处理液的吸光度测定。 2 实验结果与讨论 2 1 蒙塞尔色系简介 蒙塞尔色系由色调、明度( v ) 和饱和度( c ) 三个 指标组成。色调也叫色相，表示该颜色属于何种色， 在蒙塞尔色系中，将颜色分为相互渐变的1 0 个色 彩，分别为红( R ) 、黄红( Y R ) 、黄( Y ) 、绿黄( G Y ) 、绿 ( G ) 、蓝绿( B G ) 、蓝( B ) 、紫蓝( P B ) 、紫( P ) 和红紫 ( R P ) ，并由这十个色调顺时针构成完整的色相环， 每个色调分为十个色阶。对各色调可根据色调在色 相环中的位置进行量化表达，具体为红色0 1 0 ，黄 红1 0 2 0 ，黄2 0 3 0 ，绿黄3 0 4 0 ，余者类推，如红 紫9 0 1 0 0 。明度表示色泽的深浅程度，若颜色变 暗，则明度变小，反之则变大。饱和度也叫纯度，饱 和度变大，表示色泽的鲜艳度增加。 2 2 湿处理对有色棉产品色调的影响 从图1 ( a ) 看出，棕色棉在蒙塞尔色系中的色调 为黄红。随着处理的进行，产品的色调数值变化趋 势为逐渐减小，因而处理后棕色棉的色调有向红色 色调变化的趋势，从色相环的色相位置看，棕色棉湿 处理后色调将向逆时针方向变化。但变化的幅度不 大，仍在红黄色调的范围内。 从图1 ( b ) 看出，绿色棉湿处理色相的变化幅度 要比棕色棉大得多。碱处理和水处理6 0 m i n 后，绿 色棉的色调可以变成蓝绿色调。洗衣粉处理变化最 大，随着处理的进行，其色调从绿色变成蓝绿，然后 变成蓝色调，最后可达蓝紫色调。酸处理在5 r n j n 时，色调变成绿黄，但随着处理时间的延长，又逐渐 变成绿色调。从总的色调变化趋势看，绿色棉化学 处理后，色调将沿着色相环顺时针变化，和棕色棉的 变化趋势正好相反。 从图2 看出，棕色棉和绿色棉湿处理后色泽的 明度变化规律基本类似，除绿色棉酸处理后，随着处 理的进行，织物的明度呈下降的趋势，下降的规律也 基本类似。水处理，明度随处理的迸行缓慢下降，而 万方数据 PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the watermark ( a ) 棕色棉 蛀f 呻h m ， ( b ) 绿色棉 圈l 湿处理对产品色调的变化 蜊 g ( a ) 棕色棉 ( b ) 绿色棉 圈2 湿处理对产品明度的影响 碱和洗衣粉处理，在短时间内明度急剧下降，随后明 度值基本维持一个恒定的值。从处理后的明度变化 减小看，有色棉产品湿处理后颜色有变深的趋势，这 对于改善有色棉色泽偏浅情况是有利的。 24 湿处理对饱和度的影响 从图3 ( a ) 看出，水、酸和碱处理将使棕色棉的饱 和度有所增加，说明处理后棕色有变鲜艳的趋势。而 洗衣糟处理后棕色棉的饱和度明显下降，说明洗衣粉 处理色泽将变得不鲜艳。从图3 ( b ) 看出，洗衣粉处理 将明显增加绿色棉的鲜艳度，而其它处理对鲜艳度影 响不显著。但从图中的数据看，实际 上水处理和碱处理的饱和度也略有增 加，说明绿色棉湿处理后色彩同样有变 鲜艳的趋势，只不过由于所测试样绿色 棉的含量比较少( 仅为3 0 ) ，这种变 化趋势不如棕色棉明显。 有色棉在湿处理过程中，在变色 的同时也有色素剥离，其中碱处理色 素剥离最剧烈，其次为水处理。从图 4 看出，碱处理6 0 1 1 1 i n 后，色素的剥离 趋缓，说明长时间处理后，最终将不会 有新的色素剥离下来，由此可以推断， 棕色棉中的色素可以分为碱可剥离和 碱不可剥离色素。由于同等时间处 理，水溶液也有色素剥离，但浓度比碱 处理要小得多，因而，在碱可剥离色素 中，包含有和纤维素结合较弱的水可 剥离色素及结合力略强的需要碱催化 剥离的色素。由此可见，色素在有色 棉中和纤维素结合的方式可能是多种 多样的，这种结合的多样性使在不同 的化学状态下体现出不同的色素剥离 特性。由于对色素的结构缺乏了解， 本文的研究获得的吸光度还不能换算 成色素的浓度，但从图4 中吸光度的 变化规律，可以得出棕色棉和绿色棉 的色素剥离规律是基本类似的。 2 ÷6 讨论 从以上的实验结果看，在湿处理 的情况下，有色棉的色调的变化方向 对同一种有色棉基本类似，则棕色棉 沿蒙塞尔色相环逆时针变化，而绿色 棉沿色相环顺时针变化，但绿色棉的 色调变化幅度比较大，变化达2 3 个 色调。由此可见，绿色棉的色素和棕色棉相比，化学 稳定性可能更差一些，但这同时为绿色棉进行绿色 整理以改变色泽，丰富花色品种提供了可能。湿处 理后，虽然不同的纤维、不同的处理方式，明度的变 化幅度有所不同，但明度普遍有下降的趋势基本可 以肯定，这说明湿处理后，有色棉产品色泽有变深的 趋势。尤其值得注意的是碱处理和水处理都伴随着 大量色素的剥离，一般情况下产品的明度应该变大， 有色棉明度变小只能说明湿处理使色素发生了化学 ( a ) 棕色棉 ( b ) 绿色棉 田3 湿处理对产品饱和度的影响 处理时闻i n ( a ) 棕色棉 田4 处理液的吸光度 处理时闻m i n ( b ) 绿色棉 倒是霉 。 趟装辞 万方数据 PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the watermark 纺织学报第二十三卷第三期1 8 l ·【1 7 1 生丝截面积的光电检测方法研究 费万春朱亚一崔晓丽徐回祥周 望朱美男李春萍 ( 苏州大学，苏州2 1 5 0 2 1 ) 摘要：从生丝截面积检测方面对生丝的光学和密度等性状进行了分折。把用模拟光电检测器和用耦台器件( 0 c D ) 对生丝 截面积的两种检测方式进行较详细的分析研究。经过实际测试研究，提出了一种新的生丝截面积光电检测方法，分析结果有助 于对于生丝细度相关指标无掼检测自动化的研究。 关t 翊：生丝截面积光电检测电荷耦台器件 中圈法分羹号：T s l 0 23 3 R 生丝细度的直接指标是其截面积，间接指标是 纤度。长期以来生丝截面积检测极其困难，人们采 用生丝细度的间接指标纤度来评价其粗细，并 以此为基础建立了有关的生丝检验理论和生丝检验 标准。 我国现有的生丝检验方法与国际纺织品贸易要 求的测试方法有很大差距。国内外技术发展状况及 随着我国加入w ，I 、O 的形势，都要求我们抓紧对丝 类产品电子检验的研究¨J 。 生丝丝径反映了生丝粗细情况。对用模拟光电 检测器件( 如光电二极管之类) 与用C c D 对丝径进 行的检测方式进行分析，给出各自的优缺点。用 0 对丝径进行了检测试验和误差分析，提出了合 理的动态无损检测方法。 l 生丝性状分析 要对生丝丝条进行动态光电检测，必须对生丝 性状进行分析。 变化，从而使色泽变深。湿处理后产品饱和度也发 生了不同的变化，除了碱处理和水处理饱和度变化 致( 变大) 外，酸和洗衣粉在处理棕色棉和绿色棉 时，饱和度的变化趋势正好相反，体现了棉花品种的 差异性。根据染料配色原理，饱和度和色素纯度关 系密切，饱和度变大，说明有色棉中的色素变纯了， 反之色素变得不纯。从本文的实验结果看，有色棉 中的色泽很可能由多种色素控制，这些色素可能结 构非常类似、也可能结构有较大的不同，在湿处理的 情况下，不同的色素产生了化学变化，这种化学变化 可以分为二种类型a 当不同结构的色素转化为类 似结构，使色素具有类似的吸收光谱，此时饱和度将 变大；b 当类似结构转化为吸收光谱差别较大的不 同结构时，饱和度将下降。有色棉色素包含多种色 素的推断，也可以用来解释天然有色棉色调、明度的 不同变化。由于目前对有色棉色素的结构还缺乏了 解，还无法对色素的色变及色变结构进行更深入的 讨论，但就实验现象而言，若能结合绿色方法对色素 进行固色 ，开发具有新型色彩( 凋) 的有色棉产品 是非常有可能的。需要指出的是，湿处理虽然会对 有色棉的色泽产生变化，但色泽变化是有限的，如色 调的变化不超过二到三个色级，明度和饱和度的变 化幅度则非常小，因而，可以肯定湿处理后有色棉织 物有变深变艳现象，但其变化是有限的，其最终色泽 的创新并生产出更多的有色棉品种需要通过生物工 程来解决。 3 结论 湿处理后，天然有色棉产品将产生色泽的变化， 棕色棉色调沿色相环逆时针变化，绿色棉的色调沿 色相环顺时针变化。虽然存在个别特殊情况，但通 常伴随着色漏的变化，产品的明度有变小的趋势，饱 和度有变大的趋势，湿处理可以使有色棉产品变深 变艳，这为通过合适的绿色整理，增加产品的花色和 提高产品的品质提供了可能。天然有色棉的色泽可 能是由多种色素控制，不同的色素化学性质略有不 同，从而造成了不同的有色棉、不同的处理方式色变 的程度有所差异。 致谢：浙江工程学院吴灵芝、陈丽同志参加丁奉丈的实验刹定工作 特此表示感谢! 参考文赫 1 赵宁彩色棉对纺织业提出的新挑战中国纺织，1 9 9 9 ( 6J ：二4 2 6 2 翟涵天然彩色棉及其纺纱实践卜海纺织科技1 9 9 9 ( 5 ) ：¨ 1 3 3 邱新棉等天然彩色棉研究进展中园棉花，2 0 0 0 ( 5 ) ：5 7 4 周士华等彩色棉花纺纱技术探讨棉纺轵技术2 9 9 9 ( 1 j 巧 3 7 5 闻力生天然彩色棉花的纺织与成衣上海纺织科技1 9 9 8 ( 5 ) ：4 8 4 9 6 于伯龄天然绿色捕的金属盐固色试验纺鲥导报，2 0 0 1 ( 3 、：8 0 8 2 万方数据 PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the watermark