Modeling the Dyeing of Cationized Cotton Fabric using the Natural Dye Extracted from Spartium junceum L. Flowers

Document Type : Original Article

Authors
دانشکده مهندسی نساجی، دانشگاه یزد، یزد، ایران
10.48302/jtp.2026.559718.1341
Abstract
Due to high moisture absorption, comfort, and air permeability, cotton has been one of the most widely consumed fibers in the textile industry. In recent years, public awareness regarding environmental pollution has led to an increased inclination toward using natural dyes. Consequently, this paper investigates the effect of cationization and various dyeing process parameters on the color strength of cotton fabrics. The dye was first extracted from Spartium junceum flowers. Subsequently, cotton samples were dyed by varying four factors including the cationizing agent concentration (10, 25, and 40 g/L), pH (5, 7, and 9), temperature (55˚C, 75˚C, and 95˚C), and time (30, 60, and 90 min). Finally, the Color Strength (K/S – 440 nm) of the 81 dyed fabric samples was measured. The results showed that the color strength increases with increasing temperature, time, pH and concentration of cationizing agent in the range investigated in this study. The results of the Analysis of Variance demonstrated that all aforementioned factors have a statistically significant effect on color strength at a 90% confidence interval. Furthermore, using multiple cubic regression modeling, it was found that the color strength can be predicted as a function of the mentioned factors with a coefficient of determination (R2) of 0.88, allowing for an evaluation of its variation based on the independent variables. The optimal process conditions to achieve maximum color strength were determined to include using about 33 g/L of cationizing agent and performing dyeing at pH 9 and temperature 95°C for a period of 71 min.
Keywords
Subjects

Article Title Persian

مدل‌سازی رنگرزی پارچه پنبه‌ای کاتیونیزه شده با رنگ‌زای طبیعی استخراج شده از گل یاس طاووسی

Abstract Persian

پنبه به دلیل خواصی مانند جذب رطوبت بالا، راحتی، نفوذپذیری هوا و غیره همواره جز پر مصرف‌ترین الیاف در صنعت نساجی بوده است. در سال‌های گذشته نیز با افزایش آگاهی عمومی نسبت به آلودگی محیط‌زیست تمایل به استفاده از رنگ‌زاهای طبیعی بیشتر شده است. ازاین‌رو در این مقاله، تأثیر کاتیونیزه کردن و متغیرهای فرایند رنگرزی بر روی قدرت رنگی پارچه‌های پنبه‌ای مورد بررسی قرار گرفته است. برای این منظور، ابتدا رنگزای مورد نظر از گل‌های گیاه یاس طاووسی استخراج شد و سپس با تغییر عواملی مانند مقدار ماده کاتیونیزه کننده (10, 25 and 40 g/L)، pH (5, 7 and 9)، دما (55˚C, 75˚C and 95˚C) و زمان (30, 60 and 90 min) نمونه پارچه‌های پنبه‌ای رنگرزی شدند و در نهایت قدرت رنگی 81 نمونه پارچه، اندازه‌گیری شد. نتایج تحلیل واریانس داده‌های به دست آمده نشان داد که تمام عوامل یاد شده در سطح اطمینان 90% بر روی قدرت رنگی دارای اثر معنادار هستند. نتایج نشان داد که قدرت رنگی با افزایش دما، زمان، pH و غلظت ماده کاتیونیزه کننده در محدوده مورد بررسی در این تحقیق افزایش می یابد. همچنین با استفاده از مدل‌سازی رگرسیونی چندگانه مکعب مشخص شد که می‌توان قدرت رنگی را بر حسب عوامل یاد شده با ضریب تعیین 0.88 پیش‌بینی نمود و روند تغییرات آن را بر حسب عوامل مستقل ارزیابی کرد. شرایط بهینه فرایند برای رسیدن به حداکثر قدرت رنگی شامل استفاده از حدود 33 g/L ماده کاتیونیزه کننده و انجام رنگرزی در 9 pH و دمای 95°C برای مدت زمان 71 min تعیین شد.

Keywords Persian

کاتیونیزه کردن
رنگرزی طبیعی
گل یاس طاووسی
پارچه پنبه‌ای
مدل‌سازی رگرسیونی