布艺之家讯:在天然染料中。植物染料是天然染料的主体 国际上对天然植物染料染色性能的研究.主要集中在亚洲.特别是印度、日本C ̄-2 J 近年来.我国对天然植物染料的开发正
在积极的探索之中,对姜黄、大黄、茜草、紫草、槐米、黄连等L3 ̄91植物染料进行了系列研究。
大黄是一种常见的蒽醌类传统中药.具有较强的抗菌消炎作用.所含成分大体上可分为蒽醌
类、多糖类、鞣质类、蒽酯类,而蒽醌类物质是其疗效的主要组成成分和色素来源。聚乳酸纤维被公认为是21世纪优异的“绿色环保纤维”.天然染料应用于聚乳酸针织物的印染.不仅可以提高聚乳酸针织物的附加值.而且能够吸引更多具有健康绿色消费理念的消费者选购 本文以大黄水提取液为染液.采用各种方法对聚乳酸针织物进行染色.通过正交实验.分析
影响提取效果和染色效果的主要因素.确定了最佳工艺。
1 实验部分
1.1实验材料与仪器
材料:聚乳酸(PLA)钍织物(自织)。
药品与试剂:大黄(市购)、氢氧化钠、冰醋酸、硫酸铜、硫酸铝钾、硫酸亚铁(以上均为分析纯)。
仪器:Colori7型计算机测色配色系统、数显恒温水浴锅、SW一8A耐洗色牢度实验机、Y571耐摩擦牢度测试仪
1.2染料的提取
称取3 g大黄洗净捣粹加水150mL浸泡一夜后.煎煮10min后过滤.将滤渣加水100mL.再煎20rain后将滤液合并.
1.3染色
1.3.1直接染色
以优选提取工艺的提取液为染液.设其浓度为 .按表1进行染色.浴比1:50.根据染色织物K/S值选取最佳染色工艺。
1.3.2预媒染
预媒染的因素水平设计方案如表2所示.媒处理和染色浴比为1:50.染色温度和时问同直接染色的最佳工艺条件。
1.3.3 同浴媒染同浴媒染的因素水平设计方案见表3,浴比为1:50。
1.3.4后媒染后媒染的因素水平设计方案。如表4所示.媒处理和染色浴比为
1:50.染色温度和时间与直接染色的最佳工艺条件相同。
表4后媒染因素水平表
因素 温度IX; 时间/min 媒染剂用量/%
l 40 30 3
2 60 45 6
3 80 60 9
1.4测试
色度:采用Colori7型计算机测色配色系统测定.将染色后的PLA针织物叠成4折.样品厚度必须使测试光线不能透过.读取4次取平均值
染色牢度:染色织物的摩擦牢度按GB/T3920--1997测定.皂洗牢度按GBFI"3921.1—1997测定
2结论与讨论
2.1直接染色工艺的确定大黄直接染色的正交实验结果如表5所示
由表5可知.在直接染色实验中.染液浓度对K/S值的影响最显著,其次是染色的温度,pH值和染色时间对于 值的影响相对较小 随着染液浓度的增加.染料和纤维结合率增加.K 值逐渐增大 对于染色温度而言.由于PLA纤维大分子链排列紧密.染料分子难以进入纤维内部.当染色温度上升达到玻璃化温度以上时.纤维无定形区大分子链段的运动
加剧.大分子链能发生绕动.某些分散的微小空穴会合并成为较大的空穴.分子链问的空隙增大.染料分子可以扩散进人纤维内部.
随着温度的上升.扩散速率也随之提高.从而能提高染料和纤维的结合率 综上所述.直接染色的工艺为:pH值6,时间70rain,温 度100C.
2.2预媒染丁艺的确定
预媒处理正交实验结果直观分析.见表6
由表6可知.预媒染实验中不同媒染剂对于染色深度最大的影响因素都是温度 对于铁盐和铝盐媒染时间的影响明显小于媒染剂的用量.因此媒染时间可以适当缩短。采用铜盐作媒染剂时.不同用量的媒染剂差异较小.因此媒染剂的量可以偏低 综上所述.预媒处理的最佳工艺为:铁盐]二艺,60℃,30 min,FeSO4 6%;铝盐工艺,60 qC,30 rain,KAl(S04)2・l2H20 3%;铜盐工艺,80 ,60 rain,CuSO4 3%
2.3 同浴媒染工艺的确定
同浴媒染正交实验结果直观分析.见表7
由表7可知.温度和时间的影响显著.而媒染剂的增深效果不明显。
2.4后媒染工艺的确定
后媒处理正交实验结果直观分析。见表8
由表8可知.各因素的影响与预媒染类似 对于铁盐.媒染剂的增深作用明显大于预媒染:而对于铝盐和铜盐而言.其增深效果不如预。
2.5颜色特征值及色牢度
在最佳丁艺条件下.对PLA针织物进行染色并比较织物的颜色特征值和色牢度,结果如表9、表10所示。媒染剂的不同不仅影响染色产品的色相.而且影响染色产品的色光l4。本研究分别选择K/S值。b值来表示染色效果。
值为明度指数.值越大明度值越高:值是重要的显红因子.数值越大说明织物所带红光越多:b为正数且数值越大说明织物所带黄光越多。
由表9中值和值可知.无媒染时织物染色深度较低.经金属离子媒染后织物的染色深度均得到明显提高 经铁媒染后织物的染色深度提高较大.铝媒染的织物其次.铜媒染后织物的染色深度提高最小.相对其他媒染剂.铁盐媒染织物的色调较暗。选取铝盐和铜盐对PIA针织物进行染色时,织物的三 值和b 值均较大.可染得具有一定亮度的黄色PLA针织
物.但是后者红光较重(。铝盐<0铜盐).因此可以选择硫酸铝钾为最佳的媒染剂。
由表l0可知.大黄直接染色和各种媒染染色PLA织物的耐摩擦色牢度普遍较高.媒染剂硫酸铝钾对摩擦牢度的提高最为明显.但皂洗牢度普遍较差.因此.其应用将受到较大的限制.对于固色工艺能否提高其皂洗牢度则有待进一步研究。
3结论
大黄可采用多种方法对PLA针织物进行染色.影响染色效果的因素视具体方法而定 在各种媒染方法中.同浴媒染的增深效果不明显.对于媒染剂铁盐.后媒染的增深作用明显大于预媒染.而对于铝盐和铜盐则增深效果不如预媒染各媒染剂中.硫酸铝钾的增深作用
较明显 大黄染色PLA针织物的耐摩擦色牢度普遍较高.媒染剂硫酸铝钾对摩擦牢度的提高最为明显.但皂洗牢度普遍较差.有待进一步研究。
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