タグチL16(4^4)直交設計による持続可能な伝統的な草布の繊維染色

Scientific Reports volume 12、記事番号: 13833 (2022) この記事を引用

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メトリクスの詳細

中国では何世紀にもわたって、伝統的な草布がホームテキスタイルの重要な原材料として使用されてきましたが、色を取り入れることでその市場を拡大することができます。 この研究では、工業用染色法を使用した持続可能な伝統的な草繊維の染色挙動を調査するために、リアクティブ レッド 2 (R2)、リアクティブ ブルー 194 (B194)、およびリアクティブ オレンジ 5 (O5) が使用されました。 最初に、L16 (4^4) 直交設計を模式的に適用して染色プロセスを実行し、B194 色素の総色素固定率 (T%) が 3 つの色素の中で最も優れていることが判明しました。 したがって、B194 の染色プロセスパラメータ (塩濃度、定着時間、定着温度、および溶液の pH) を最適化するために、統計的タグチ手法を大規模に分析しました。その中で、溶液の pH が、最高の T%。 この現象は分散分析 (ANOVA) を使用しても検証され、溶液の pH が最大の寄与因子 (50%) であり、統計的に有意であることがわかりました (p < 0.05)。 最後に、最適化された条件下で確認テストが実施され、初期条件 (48.40%) と比較してより高い T% (53.18%) が決定されました。 その後、フーリエ変換赤外分光法 (FTIR) と走査型電子顕微鏡 (SEM) を使用して構造特性を分析したところ、草布は化学的に安定しているものの、表面にゴム状の物質がまだ観察されており、それはデジタル写真でも確認されました。 一般に、色座標および堅牢性も満足のいくものでした。

Xiabu と呼ばれる伝統的な草布は、6,000 年以上前の中国にまで遡ることができ1、主に喪服、冠、帽子などに使用されていました。 伝統的な草布は、グミ状の苧麻糸を手作業で人工的に織ったもので、ザラザラとした硬い手触り、通気性の良さ、親水性や抗菌性などの特徴を持っています2,3。 伝統的な草布は、中国人の長い歴史と美的感覚を体現しているため、中国織物の発展の歴史において重要な位置を占めています。 その結果、2008 年に中国政府はこの歴史的な織り方を国家無形文化遺産リストに登録しました。 機械化生産の急速な発展は伝統的な生産様式に大きな変化をもたらし、その結果、家庭での伝統的な草布の生産は前例のない困難に直面しています。 現在でも、伝統的な草布は、カーテン、プレースマット、クッションなどの装飾品として市場で販売されています1。 今日の市場では多色の草布はほとんど見られないため、草布の幅広い色合いを生成できることは、商品をマーケティングし、草布の伝統を認識させるための優れた推奨事項です。

グラスクロスは主にセルロース繊維と、ヘミセルロース、ペクチン、リグニンなどのゴム状物質で構成されています5,6。 細いラミー糸の製造には脱ガムが必要であり、各ラミー糸プロセスの個別の要件に基づいて、化学的脱ガム、生物的脱ガム、生化学的に組み合わせた脱ガム7、8、9などのさまざまな処理を利用できます10。 一方、グミ素材は、過酷で剛性の高い性能7を提供し、伝統的な草布の最も重要かつ最も特徴的な側面である、伝統的な草布の独特の質感に貢献します。 さらに、紫外線照射 11、超音波 12、マイクロ波照射 13、ガンマ線照射 14、プラズマ処理 15 などの最新のツールを適用して、表面特性と染色性能を向上させることができます。 ただし、これらのツールは高価で、環境的に不快であり、スケールアップの実現可能性がありません。