Teinture traditionnelle durable des fibres de tissu d'herbe utilisant la conception orthogonale Taguchi L16 (4 ^ 4)

Oct 14, 2023

Rapports scientifiques volume 12, Numéro d'article : 13833 (2022) Citer cet article

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Pendant de nombreux siècles, le tissu d'herbe traditionnel a été utilisé comme matière première importante pour les textiles de maison en Chine, mais son marché peut être élargi en y incorporant de la couleur. Le Reactive Red 2 (R2), le Reactive Blue 194 (B194) et le Reactive Orange 5 (O5) ont été utilisés dans ce travail pour explorer le comportement de teinture des fibres d'herbe traditionnelles durables à l'aide de méthodes de teinture industrielles. Initialement, une conception orthogonale L16 (4 ^ 4) a été appliquée schématiquement pour réaliser le processus de teinture et il a été déterminé que le taux de fixation total du colorant (T%) du colorant B194 était le meilleur parmi les trois colorants. En conséquence, une technique statistique Taguchi a été analysée à plus grande échelle pour optimiser les paramètres du processus de teinture (concentration en sel, temps de fixation, température de fixation et pH de la solution) du B194, dans lequel le pH de la solution s'est avéré être le facteur le plus influent pour atteindre l'objectif. T% le plus élevé. Ce phénomène a également été vérifié à l'aide d'une analyse de variance (ANOVA), dans laquelle le pH de la solution s'est révélé être le principal contributeur (50 %) et statistiquement significatif (p < 0,05). Enfin, des tests de confirmation ont été menés dans des conditions optimisées et un T% plus élevé (53,18 %) a été déterminé par rapport aux conditions initiales (48,40 %). Plus tard, la spectroscopie infrarouge à transformée de Fourier (FTIR) et la microscopie électronique à balayage (MEB) ont été utilisées pour analyser les caractéristiques structurelles et ont révélé que le tissu d'herbe était chimiquement stable, mais que des matériaux gommeux étaient toujours observés à sa surface, ce qui a également été confirmé par des photographies numériques. Généralement, les coordonnées de couleur et les propriétés de solidité étaient également satisfaisantes.

Le tissu d'herbe traditionnel, appelé Xiabu, remonte à il y a plus de 6 000 ans en Chine1, où il était principalement utilisé dans les vêtements de deuil, les couronnes, les chapeaux, etc. Le tissu d'herbe traditionnel est tissé artificiellement à la main avec des fils de ramie gommeux, et le tissu présente un toucher rugueux et rigide, une bonne perméabilité à l'air et des propriétés hydrophiles et antibactériennes2,3. Le tissu d'herbe traditionnel occupe une place importante dans l'histoire du développement des textiles chinois car il incarne la longue histoire et la sensibilité esthétique du peuple chinois. En conséquence, en 2008, le gouvernement chinois a inscrit cette méthode de tissage historique sur la Liste nationale du patrimoine culturel immatériel. Le développement rapide de la production mécanisée a entraîné des changements significatifs dans le mode de production traditionnel et, par conséquent, la production artisanale de toile de gazon traditionnelle est confrontée à des difficultés sans précédent. À l'heure actuelle, le tissu d'herbe traditionnel est encore vendu sur les marchés pour des décorations telles que des rideaux, des sets de table, des coussins, etc.1. Être capable de générer une large gamme de nuances de couleurs de toile d'herbe est une excellente recommandation pour commercialiser ses produits et faire connaître la tradition de la toile d'herbe, car les toiles d'herbe multicolores sont rarement vues sur le marché aujourd'hui4.

Le tissu d’herbe est principalement constitué de fibres cellulosiques et de matières gommeuses, notamment d’hémicellulose, de pectine et de lignine5,6. Le dégommage est nécessaire pour la production de fils de ramie fins, et divers traitements tels que le dégommage chimique, le bio-dégommage et le dégommage biochimiquement combiné7,8,9 peuvent être utilisés en fonction des exigences individuelles de chaque processus de fil de ramie10. D’un autre côté, les matériaux gommeux offrent une performance dure et rigide7 et contribuent à la texture unique de la toile de gazon traditionnelle, qui constitue les aspects cruciaux et les plus caractéristiques de la toile de gazon traditionnelle. En outre, certains outils modernes tels que l’irradiation ultraviolette11, les ultrasons12, l’irradiation micro-ondes13, l’irradiation gamma14 et le traitement au plasma15 peuvent être appliqués pour améliorer les caractéristiques de surface et les performances de teinture. Cependant, ces outils sont coûteux, peu écologiques et peu réalisables à grande échelle.