在天然染料中。植物染料是天然染料的主體 國(guó)際上對(duì)天然植物染料染色性能的研究.主要集中在亞洲.特別是印度、日本C ̄-2 J 近年來(lái).我國(guó)對(duì)天然植物染料的開(kāi)發(fā)正
在積極的探索之中,對(duì)姜黃、大黃、茜草、紫草、槐米、黃連等L3 ̄91植物染料進(jìn)行了系列研究。
大黃是一種常見(jiàn)的蒽醌類傳統(tǒng)中藥.具有較強(qiáng)的抗菌消炎作用.所含成分大體上可分為蒽醌
類、多糖類、鞣質(zhì)類、蒽酯類,而蒽醌類物質(zhì)是其療效的主要組成成分和色素來(lái)源。聚乳酸纖維被公認(rèn)為是21世紀(jì)優(yōu)異的“綠色環(huán)保纖維”.天然染料應(yīng)用于聚乳酸針織物的印染.不僅可以提高聚乳酸針織物的附加值.而且能夠吸引更多具有健康綠色消費(fèi)理念的消費(fèi)者選購(gòu) 本文以大黃水提取液為染液.采用各種方法對(duì)聚乳酸針織物進(jìn)行染色.通過(guò)正交實(shí)驗(yàn).分析
影響提取效果和染色效果的主要因素.確定了最佳工藝。
1 實(shí)驗(yàn)部分
1.1實(shí)驗(yàn)材料與儀器
材料:聚乳酸(PLA)釷織物(自織)。
藥品與試劑:大黃(市購(gòu))、氫氧化鈉、冰醋酸、硫酸銅、硫酸鋁鉀、硫酸亞鐵(以上均為分析純)。
儀器:Colori7型計(jì)算機(jī)測(cè)色配色系統(tǒng)、數(shù)顯恒溫水浴鍋、SW一8A耐洗色牢度實(shí)驗(yàn)機(jī)、Y571耐摩擦牢度測(cè)試儀
1.2染料的提取
稱?。场。绱簏S洗凈搗粹加水150mL浸泡一夜后.煎煮10min后過(guò)濾.將濾渣加水100mL.再煎20rain后將濾液合并.
1.3染色
1.3.1直接染色
以優(yōu)選提取工藝的提取液為染液.設(shè)其濃度為?。幢恚边M(jìn)行染色.浴比1:50.根據(jù)染色織物K/S值選取最佳染色工藝。
1.3.2預(yù)媒染
預(yù)媒染的因素水平設(shè)計(jì)方案如表2所示.媒處理和染色浴比為1:50.染色溫度和時(shí)問(wèn)同直接染色的最佳工藝條件。
1.3.3 同浴媒染同浴媒染的因素水平設(shè)計(jì)方案見(jiàn)表3,浴比為1:50。
1.3.4后媒染后媒染的因素水平設(shè)計(jì)方案。如表4所示.媒處理和染色浴比為
1:50.染色溫度和時(shí)間與直接染色的最佳工藝條件相同。
表4后媒染因素水平表
因素 溫度IX;
l 40?。常啊。?/span>
2?。叮啊。矗怠。?/span>
3?。福啊。叮啊。?/span>
1.4測(cè)試
色度:采用Colori7型計(jì)算機(jī)測(cè)色配色系統(tǒng)測(cè)定.將染色后的PLA針織物疊成4折.樣品厚度必須使測(cè)試光線不能透過(guò).讀?。创稳∑骄?/span>
染色牢度:染色織物的摩擦牢度按GB/T3920--1997測(cè)定.皂洗牢度按GBFI"3921.1—1997測(cè)定
2結(jié)論與討論
2.1直接染色工藝的確定大黃直接染色的正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表5所示
由表5可知.在直接染色實(shí)驗(yàn)中.染液濃度對(duì)K/S值的影響最顯著,其次是染色的溫度,pH值和染色時(shí)間對(duì)于 值的影響相對(duì)較小 隨著染液濃度的增加.染料和纖維結(jié)合率增加.K 值逐漸增大 對(duì)于染色溫度而言.由于PLA纖維大分子鏈排列緊密.染料分子難以進(jìn)入纖維內(nèi)部.當(dāng)染色溫度上升達(dá)到玻璃化溫度以上時(shí).纖維無(wú)定形區(qū)大分子鏈段的運(yùn)動(dòng)
加?。蠓肿渔溎馨l(fā)生繞動(dòng).某些分散的微小空穴會(huì)合并成為較大的空穴.分子鏈問(wèn)的空隙增大.染料分子可以擴(kuò)散進(jìn)人纖維內(nèi)部.
隨著溫度的上升.?dāng)U散速率也隨之提高.從而能提高染料和纖維的結(jié)合率 綜上所述.直接染色的工藝為:pH值6,時(shí)間70rain,溫度100C.
2.2預(yù)媒染丁藝的確定
預(yù)媒處理正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果直觀分析.見(jiàn)表6
由表6可知.預(yù)媒染實(shí)驗(yàn)中不同媒染劑對(duì)于染色深度最大的影響因素都是溫度 對(duì)于鐵鹽和鋁鹽媒染時(shí)間的影響明顯小于媒染劑的用量.因此媒染時(shí)間可以適當(dāng)縮短。采用銅鹽作媒染劑時(shí).不同用量的媒染劑差異較?。虼嗣饺緞┑牧靠梢云汀【C上所述.預(yù)媒處理的最佳工藝為:鐵鹽]二藝,60℃,30?。恚椋睿疲澹樱希础。叮?;鋁鹽工藝,60?。瘢?,30?。颍幔椋?,KAl(S04)2?l2H20?。常?;銅鹽工藝,80 ,60 rain,CuSO4?。常?/span>
2.3 同浴媒染工藝的確定
同浴媒染正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果直觀分析.見(jiàn)表7
由表7可知.溫度和時(shí)間的影響顯著.而媒染劑的增深效果不明顯。
2.4后媒染工藝的
后媒處理正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果直觀分析。見(jiàn)表8
由表8可知.各因素的影響與預(yù)媒染類似 對(duì)于鐵鹽.媒染劑的增深作用明顯大于預(yù)媒染:而對(duì)于鋁鹽和銅鹽而言.其增深效果不如預(yù)。
2.5顏色特征值及色牢度
在最佳丁藝條件下.對(duì)PLA針織物進(jìn)行染色并比較織物的顏色特征值和色牢度,結(jié)果如表9、表10所示。媒染劑的不同不僅影響染色產(chǎn)品的色相.而且影響染色產(chǎn)品的色光l4。本研究分別選擇K/S值。b值來(lái)表示染色效果。
值為明度指數(shù).值越大明度值越高:值是重要的顯紅因子.?dāng)?shù)值越大說(shuō)明織物所帶紅光越多:b為正數(shù)且數(shù)值越大說(shuō)明織物所帶黃光越多。
由表9中值和值可知.無(wú)媒染時(shí)織物染色深度較低.經(jīng)金屬離子媒染后織物的染色深度均得到明顯提高 經(jīng)鐵媒染后織物的染色深度提高較大.鋁媒染的織物其次.銅媒染后織物的染色深度提高最?。鄬?duì)其他媒染劑.鐵鹽媒染織物的色調(diào)較暗。選取鋁鹽和銅鹽對(duì)PIA針織物進(jìn)行染色時(shí),織物的三 值和b 值均較大.可染得具有一定亮度的黃色PLA針織
物.但是后者紅光較重(。鋁鹽<0銅鹽).因此可以選擇硫酸鋁鉀為最佳的媒染劑。
由表l0可知.大黃直接染色和各種媒染染色PLA織物的耐摩擦色牢度普遍較高.媒染劑硫酸鋁鉀對(duì)摩擦牢度的提高最為明顯.但皂洗牢度普遍較差.因此.其應(yīng)用將受到較大的限制.對(duì)于固色工藝能否提高其皂洗牢度則有待進(jìn)一步研究。
3結(jié)論
大黃可采用多種方法對(duì)PLA針織物進(jìn)行染色.影響染色效果的因素視具體方法而定 在各種媒染方法中.同浴媒染的增深效果不明顯.對(duì)于媒染劑鐵鹽.后媒染的增深作用明顯大于預(yù)媒染.而對(duì)于鋁鹽和銅鹽則增深效果不如預(yù)媒染各媒染劑中.硫酸鋁鉀的增深作用
較明顯 大黃染色PLA針織物的耐摩擦色牢度普遍較高.媒染劑硫酸鋁鉀對(duì)摩擦牢度的提高最為明顯.但皂洗牢度普遍較差.有待進(jìn)一步研究。