CN103076291A - 一种三原色染料和用于检测棉麻两种纤维混纺比的方法 - Google Patents

Abstract

本发明一种三原色染料和用于检测棉麻两种纤维混纺比的方法涉及一种对棉麻混纺织物中的棉纤维和麻纤维比例的检测方法，包括步骤：用重量比为直接枣红GB:阳离子嫩黄O:分散蓝2BLN=1:1:1的混合物加水制成三原色染料液，把三原色染料液稀释后，将待测定的棉麻纤维混纺物浸入进行染色，用反射型分光光度仪测定干燥后的已染色棉麻纤维混纺物的三刺激值X、Y和Z；用三刺激值代入棉纤维含量线性回归方程计算出棉纤维占棉麻两种纤维的比例。本发明的三原色染料是一种能使检测精度很高的染色法检测用染料。所以本发明的检测方法简单、测定棉麻两种纤维混纺比的误差小于3%、迅速快、检测效率高，大大减少检验工作的强度。

Description

一种三原色染料和用于检测棉麻两种纤维混纺比的方法

技术领域

本发明涉及一种纤维量的鉴别方法，特别涉及一种对棉麻混纺织物中的棉纤维和麻纤维比例的检测方法。 

背景技术

纤维混纺物组分分析通常采用化学溶解分析方法，国家标准或纺织专业标准中有各种纤维的化学分析方法。这种方法是利用纱线中不同纤维成分之间化学性质的差异进行测定。此法所需仪器简单，结果可靠。这种方法只种对麻纤维或棉纤维的某一种进行检测。 

 但上述这种检测方法不能对麻棉混纺物的麻纤维或棉纤维进行区别而测出棉纤维和麻纤维比例。这是由于麻棉同属纤维素纤维，化学结构类似，到目前为止，还没有找到一个只溶解麻棉其中之一，而不溶解另一个的溶剂。因而，用化学方法较精确的测定其混纺麻棉纤维比有一定的难度。 

目前，麻棉混纺纱或织物的组分分析多采用极端繁杂的显微投影法和染色法。显微投影法将两种纤维染成大致不同的两种颜色，同时参考两种纤维不同的外观结构，在显微镜的帮助下，鉴别出两种纤维，并用标尺测出直径和长度，按各自的比重换算出两者的重量比。这个方法费时，而且误差很大。而染色法根据染料量平衡原理（纤维上吸附量与染浴中染料的减少量相等），对一组已知麻棉混纺比含量的麻棉混纺物进行染色，作为标准物，运用分光光度计测定残留染液浓度，用线性回归法算出标准曲线，再对待测样品用同样的染色过程测残留染液浓度求其组分含量，然而染色平衡所需时间至少4~5小时，耗时长，误差一般为5%~8%。 

发明内容

本发明的目的在于克服上述技术的不足之处，为棉麻混纺物的混纺比检测提供一种三原色染料，还提供使用这种染料对棉麻两种纤维混纺织物的混纺比进行较快速和准确检测的方法。 

一种检测棉麻两种纤维的三原色染料，其特征在于：包括干物质重量比的原料为，直接枣红GB : 阳离子嫩黄O : 分散蓝2BLN= 1:1:1，这三种原料的力份均为100%。 

由于棉纤维和麻纤维这两种纤维结晶度和测序度分布不同，对不同的染料具有不同的上染特性。当采用本发明的三原色染料对棉麻纤维混纺物同时染色时，由于每一种染料分别对麻纤维和棉纤维染色后的颜色都存在差异，例如色相、彩度和明度，这些差异经过三种不同类别三原色染料上染后，使得麻棉两种纤维之间的颜色效果偏差加大，便于识别麻棉混纺比不同引起的色差；同时，本发明利用反射型分光光度计测定染色织物的X、Y和Z三刺激值，通过国际照明委员会制定的CIE1931x,y色度图，可以快速地、定量地和可重复性地检测这些差异。本发明的三原色染料及其配比是经多次试验得到的组合，采用这种组合的三原色染料对一系列混纺比的棉麻纤维混纺物染色后，用反射型分光光度计测定染色织物的X、Y和Z三刺激值，并由此计算CIE1931x,y色度图的x坐标值。这一系列染色样品的棉含量与x值有良好的线性关系，如附图1的棉含量与色度坐标x值所示，相关系数达到R²=0.9979，所以本发明的三原色染料可作为染色方法测定麻棉两种纤维的染料。因此，对待测定混纺比的麻棉混纺物样品经过同样的染色和三刺激值测定后所计算出的x值，可对照附图1或线性回归方程，换算出的棉麻纤维混纺比例（以棉含量%表示），其实际值误差不超过3%。麻棉混纺比之和等于1，由棉的含量也很方便地得到了麻的含量。 

使用上述三原色染料进行三原色染色法检测棉麻两种纤维混纺比的方法，其特征在于以下步骤： 

    A、制备三原色染料液：选用三种不同颜色的原料直接枣红GB、阳离子嫩黄O和分散蓝2BLN作为棉麻纤维混纺物的染色原料。按干物质重量比为，直接枣红GB:阳离子嫩黄O:分散蓝2BLN= 1:1 :1的比例称取染色原料，把这三种染色原料的混合物放入容器；加入渗透剂JFC，渗透剂JFC用量为三种染色原料总重量的10倍重量；再加入三种染色原料10倍重量的40℃软水润湿搅匀；然后，再缓慢加入室温软水搅拌溶解，配成三种染色原料重量百分比为1%的三原色染料液；

B、染色过程：按重量比为三原色染料液:软水=1:100的比例，把三原色染料液加入到软水中进行稀释，搅匀，成为三种染色原料浓度为万分之一的染色介质；按浴比织物干重量:染料介质重量=1:100的比例，分别称取将待测定的棉麻纤维混纺物和染色介质；将棉麻混纺物浸入染色介质中，用玻棒搅拌1 min，以3 ℃/min的速度升温至95 ℃，保持95 ℃条件下染色5 min；

    C、洗涤被测物并晾干：染色结束后，将已染色的棉麻纤维混纺物取出，用冷流水洗涤2 min，放入40℃烘箱中干燥，待仪器检测；

    D、仪器检测：用反射型分光光度仪测定干燥后的已染色棉麻纤维混纺物，记录该已染色棉麻纤维混纺物的三刺激值X、Y和Z；

    E、计算棉麻纤维混纺比例：把三刺激值X、Y和Z值代入色度坐标x计算公式：

求出色度坐标x值；用x代入棉纤维含量线性回归方程求棉纤维含量C(%)，则麻含量R(%) = 1 – C。

本发明的优点： 

本发明的三原色染料在同样条件下对棉麻两种纤维纺织物同时染色，棉和麻之间有明显色差；用反射型分光光度计可检测这两种染色纤维的颜色三刺激值，经测定三刺激值与棉麻混纺物的混纺比紧密相关，所以本发明的三原色染料可以作为检测棉麻混纺物混纺比的三原色染料。用这三种颜色的染料对棉麻混纺物染色后，使用反射型分光光度仪测定的三刺激值X、Y和Z值，计算色度坐标x，该坐标与混纺物中棉纤维含量有很好的线性关系。

本发明的检测方法提供棉纤维含量与色度坐标x的线性回归方程的线性相关系数达到R²=0.9979，使检测棉麻两种纤维混纺比的误差值小于3%，小于现在用化学方法检测误差值5%~8%，也小于国家GB/T 2910标准要求小于5%的标准，所以是一种可推广应用的检测棉麻两种纤维混纺比的方法。本发明的检测方法所需时间在2小时以内，比现有检测方法的时间短2~3小时。所以，用本发明的三原色染料染色法测定棉麻混纺比，具有方法简便，检测时间短，精度高，可大大减少检验工作的强度的优点。 

图1是棉纤维含量线性回归方程图。

具体实施方式

实施例1，一种检测棉麻混纺物混纺比的三原色染料 

选用原料直接枣红GB，力份100%，天津市染料化工三厂；

阳离子嫩黄O，力份100%，绍兴格林化工有限公司；

分散蓝2BLN，力份100%，浙江闰土股份有限公司；

渗透剂JFC，江苏海安石油化工厂。

分别称取直接枣红GB、阳离子嫩黄O和分散蓝2BLN染料各3 g，共9 g，放入1000 mL烧杯中，加入渗透剂JFC 90 g和40 ℃软水90 g，使染料润湿并用玻棒搅匀，缓慢加入室温软水，同时搅拌，使混合染料充分溶解分散，加入室温软水直至液体总重量为900 g。该液体为本发明的用于检测棉麻混纺物的混纺比的三原色染料液，其中，三种染料原料占三原色染料液的重量百分比为1%。 

实施例2、使用三原色染色法检测棉麻混纺物的纤维混纺比的方法 

    称取实施例1的三原色染料液2 g，放入染杯，加入软水稀释直到总重量200 g，搅匀成为染色介质；称取待测定的棉麻纤维混纺物2 g，浸入染色介质中，用玻棒搅拌1 min；将盛有染色介质和待测棉麻混纺物的染杯放入HBC-12型摇摆式常温染色小样机（佛山市顺德区容桂荟宝染整机械厂），以3 ℃/min的速度升温至95 ℃，保持95 ℃条件下染色5 min；染色结束后，将染色的棉麻纤维混纺物取出，用冷流水洗涤2 min，放入40 ℃烘箱中干燥；用X-Rite 8200型台式反射型分光光度仪（美国爱色丽公司）测定干燥后的棉麻纤维混纺物的颜色三刺激值X、Y和Z；把三刺激值X、Y和Z值代入色度坐标x计算公式：

求出染色物的色度坐标x值。用x代入棉纤维含量线性回归方程求棉纤维含量C(%)，则麻含量R(%) = 1 – C。棉纤维含量线性回归方程是：C(%) = 2189.7 x – 791.2。

下面介绍获得棉纤维含量线性回归方程C(%) = 2189.7 x – 791.2的方法： 

从市场购买经过退浆，煮练和漂白处理的纯棉布（40^s×40^s，密度60×58）和纯苎麻布（密度52×58，经纬均为36公支），用含1g/L渗透剂JFC的软水在50 ℃下洗涤30 min，冷流水洗净，100 ℃以下烘干；分别将这些处理过的纯棉和纯苎麻布沿经纬45°方向剪成长度约0.5 mm的短纤维，放入保干器中24 h。按照表1分别准确称取棉和麻短纤维并混合，配制成1#~6#样品，对应于已知棉含量分别为0%、20%、40%、60%、80%、100%的样品；按照实施例2描述的“三原色染色法检测棉麻混纺物的纤维混纺比的方法”染色；染色完成后用内径60 mm布氏漏斗和配套的抽滤瓶过滤，去除染色残液；滤饼用冷水淋洗和抽滤，反复循环3次；连带滤纸将样品取出干燥，放入40℃烘箱中干燥；分别测出各个样品的颜色三刺激值X、Y和Z；将测得的三刺激值代入色度坐标x计算公式，分别计算出各自的色度坐标x值，见表1。用表1中的棉含量C(%)和色度坐标x进行线性回归计算，得到棉纤维含量线性回归方程是：C(%) = 2189.7 x – 791.2，而且该线性回归方程的线性相关系数达到R²=0.9979，与棉纤维含量呈高度显著的线性关系；麻含量R(%) = 1 – C。

表1  不同棉纤维含量的棉麻混纺物用三原色染料染色后的三刺激值数据 

实施例3、使用三原色染色法检测棉/苎麻混纺物的纤维混纺比的方法

    从市场购买经过退浆，煮练和漂白处理的棉/苎麻混纺布（21^s×21^s，混纺比45/55），用含1g/L渗透剂JFC的软水在50 ℃下洗涤30 min，冷流水洗净，100 ℃以下烘干；称取处理过的织物2 g，按照实施例2描述的“三原色染色法检测棉麻混纺物的纤维混纺比的方法”染色、水洗和干燥；用X-Rite 8200型台式反射型分光光度仪（美国爱色丽公司）测定干燥后的棉麻纤维混纺织物的颜色三刺激值X、Y和Z；代入色度坐标x计算公式求出该染色物的色度坐标x = 0.382，代入棉纤维含量线性回归方程C(%) = 2189.7 x – 791.2 = 45.3 (%)。其结果与该样布的实际棉含量之间的误差为0.67%。

Claims (2)

1.一种检测棉麻两种纤维的三原色染料，其特征在于：包括干物质重量比的原料为，直接枣红GB : 阳离子嫩黄O : 分散蓝2BLN= 1:1:1。

2.使用权利要求1所述三原色染料进行三原色染色法检测棉麻两种纤维混纺比的方法，其特征在于以下步骤： 

    A、制备三原色染料液：选用三种不同颜色的原料直接枣红GB、阳离子嫩黄O和分散蓝2BLN作为棉麻纤维混纺物的染色原料；

按干物质重量比为，直接枣红GB:阳离子嫩黄O:分散蓝2BLN= 1:1 :1的比例称取染色原料，把这三种染色原料的混合物放入容器；加入渗透剂JFC，渗透剂JFC用量为三种染色原料总重量的10倍重量；再加入三种染色原料10倍重量的40℃软水润湿搅匀；然后，再缓慢加入室温软水搅拌溶解，配成三种染色原料重量百分比为1%的三原色染料液；

B、染色过程：按重量比为三原色染料液:软水=1:100的比例，把三原色染料液加入到软水中进行稀释，搅匀，成为三种染色原料浓度为万分之一的染色介质；按浴比织物干重量:染料介质重量=1:100的比例，分别称取将待测定的棉麻纤维混纺物和染色介质；将棉麻混纺物浸入染色介质中，用玻棒搅拌1 min，以3 ℃/min的速度升温至95 ℃，保持95 ℃条件下染色5 min；

    C、洗涤被测物并晾干：染色结束后，将已染色的棉麻纤维混纺物取出，用冷流水洗涤2 min，放入40℃烘箱中干燥，待仪器检测；

    D、仪器检测：用反射型分光光度仪测定干燥后的已染色棉麻纤维混纺物，记录该已染色棉麻纤维混纺物的三刺激值X、Y和Z；

    E、计算棉麻纤维混纺比例：把三刺激值X、Y和Z值代入色度坐标x计算公式：

求出色度坐标x值；用x代入棉纤维含量线性回归方程求棉纤维含量C(%)，则麻含量R(%) = 1 – C。

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