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1、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
2、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
3、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
4、( 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
5、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
6、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.PDFWatermarkR to remove the watermark
7、( 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
8、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
9、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
10、 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
11、 。 趟装辞 万方数据 PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkR 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
12、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
13、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
14、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
15、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
16、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.PDFWatermarkR to remove the watermark