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松香粉天然染料固色机理及应用研究

李小宁  
【摘要】:随着消费者对合成染料危害性认识的不断加深以及全球环保呼声的不断高涨,研发环境友好型生态纺织品已成为学者、专家及消费者共同关注的问题。因此,天然染料以无毒害、电压柔和、废物易降解、资源丰富再生利用,色泽高雅自然并且散发特有的芳香,特别是它们具有药理保健功能,再次受到人们的亲睐和推崇。 然而,天然染料的染色牢度较差这一直是困扰其广泛应用的主要原因之一。对此,人们主要采用对纤维进行改性后染色、媒染法染色、合成固色剂等方法来提高天然染料的染色牢度。但是,这些染色的方式在应用过程中极有可能残留或者分解出对人体及环境有害的物质,从而失去真正意义上的天然染料的“绿色性”及其染色加工过程中的“环保性”。为此,本文另辟蹊径,研究开发了一种天然树脂固色剂,即以天然树脂松香为原料,经过调配等工序,制成松香粉固色剂,此固色剂是安全环保的,研究其性能、固色机理及应用效果并确定了松香粉固色剂用于植物染料上染纯棉织物的最佳工艺。 利用松香粉制成固色剂,对黄柏染色后的棉织物进行固色处理。通过正交试验分析确定了固色的最佳工艺条件:松香粉用量12g/L,时间10min,反应温度60℃,pH值为7,浴比为1:30。在此工艺条件下固色,织物皂洗牢度可提高1~2级,摩擦牢度提高0.5~1级。通过红外光谱仪、电子扫描仪、润湿性及力学性能测试等方法,证实松香粉固色机理是以松香在纤维表面附着为主,以松香粉与染料纤维交联作用及氢键分子间力作用为辅。固色前后棉织物的断裂强力基本不受影响,棉织物的润湿性有所降低。为研究松香粉固色液的固色性能,选用六种不同化学结构的天然植物染料对棉织物进行染色,考察了上述天然染料染棉后的固色效果,并进行了相关的讨论。结果表明:固色后织物的各项色牢度均得到提升,因选用染料的不同,其固色效果存在一定差异,由此探讨了染料分子结构对织物固色性能的影响。另外,本文以山竹壳提取液为染液,用直接法对棉织物进行染色,以明度和色差为检测指标,研究了上染工艺和染色效果。探讨通过正交试验和单因素分析确定了直接染色的最佳工艺条件:染液的质量分数8.5%(o.w.f),染液pH=6,染色温度为85℃,染色时间70min,浴比1:40。同时对染色后的纯棉织物的色牢度、匀染性及顶破强力进行测试。结果表明,染色后的织物色泽柔和,匀染性好,顶破强力基本没变化。选用松香粉对棉织物进行固色处理,皂洗牢度和摩擦牢度均可提高1~2级。 最后选用栀子、苏木、紫草、黄柏、五倍子、茜草六种天然染料在棉织物上进行印花,并在其基础上使用CuSO4、FeSO4、KAl(SO4)2作为媒染剂进行媒染处理。实验结果表明,与未媒染印花的布样相比较,经CuSO4、FeSO4、KAl(SO4)2媒染处理后的六种天然染料印花的布样,同种染料在不同种媒染剂的处理下颜色各不相同,其印花布样的色光、鲜艳度及色差发生了不同程度的变化。媒染使其印花布样的水洗、摩擦等牢度有所提升,同时也起到一定程度上的固色作用。松香粉作为一种天然的固色剂,它有着生态、环保、绿色的特点。在用其与棉固色剂LTG-8080、提升固色剂CWF-HR及媒染的固色性能进行比较,发现其固色效果:提升固色剂CWF-HR棉固色剂LTG-8080天然固色剂松香粉媒染。值得指出的是,在某些天然染料印花的布样中,天然固色剂松香粉的固色效果与棉固色剂LTG-8080的固色效果非常接近。


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