基于天然染料槐花染羊毛织物的染色工艺探究.docVIP

PAGE 28 摘 要 槐花中所含有的黄酮类物质，是一种黄色素，可作为一种优良的染色原料使用。本文对天然植物染料中的槐花染羊毛织物进行了探索，探究了天然植物染料槐花染羊毛织物的染色工艺，讨论了槐花染液的浓度、媒染剂的浓度、染色温度、染色时间以及浴比对天然植物染料槐花染羊毛织物的色牢度的影响。通过分析五组因素，得出天然植物染料槐花染羊毛织物的最佳工艺为：槐花染液的浓度是1 g/100ml,媒染剂的浓度是0.5 g/L，媒染温度是60 ℃，媒染时间是30 min，染色温度是80 ℃，染色时间是40 min，浴比1：50。在此基础上，研究了几种提高羊毛织物色牢度的方法，有超声波法，渗透剂法，红外染色法，改性法。其中，红外染色的效果最佳，显著提高了槐花染羊毛织物的色牢度。 关键词：天然染料；槐花；染色工艺；羊毛织物；色牢度；K/S值 1 引言 1．1 天然植物染料 近些年来，随着人们环保意识的增强，开始逐步认识到，化学合成染料中的某些成分不仅对人体产生了不好的影响，对环境也有污染。因此，人们开始更加注重天然植物染料的使用，天然植物染料逐渐成为广大学者的研究热点。植物染料相较与化学合成染料，在对环境友好这一方面，优势更强，天然植物染料具有对人体无毒无害、有医疗保健作用、染料残渣可作为优质肥料的三大优点。并且，天然植物染料中的槐花和槐米既可以食用，又可以染色，同时染出的颜色较为丰富，有黄色系、绿色系、蓝色系等等。因此，从天然植物染料的提取，到在染色方面的应用研究以及进展，及最后的改善和优化，不断受到了广大学者的重视，不少学者参与到这方面的研究中。 但是在目前阶段，尽管天然植物染料有以上三大优点，天然植物染料仍然存在着一些弱点：植物色素在植物中的含量较低，使得植物染料的成本较大，需选取恰当的提取工艺提取植物色素；植物染料的色泽品种较为缺乏，可选择的颜色品种少；植物染料染整的织物色牢度不高，上染率低，使用性能不理想[1，2]。并且，植物染料现阶段大多用于民间，并没有大批量生产，主要用于少数民族服饰、旅游产品、纺织艺术品等。而植物染料具有良好的发展前景，可用于保健内衣制品、婴幼儿服装和用品、家纺产品等。因此，为使植物染料得到广泛使用，就必须克服植物染料现有的弱点。从目前的发展情况来看，已有不少方法可解决植物染料染整的问题。如采用低温染色[4]、超声波技术[3]、蛋白酶处理法[4]等等，在相关文献中有详细阐述，有徐京杭，王生《低温等离子体/蛋白酶处理对羊毛染色性能的影响》一文，文中探索了低温等离子体/蛋白酶处理羊毛表面，从而使羊毛织物的染色性能有所改善[4]；有魏玉娟，柴爽莲《助剂在羊毛低温染色中的应用》一文，介绍了羊毛低温染色助剂的原理，种类以及相关应用，最后得出低温助剂在羊毛染色中具有良好的应用效果，前景好等等[5]，这些都可作为有效方法改善天然植物染料的染整工艺。 1．2 天然植物染料槐花 天然植物染料中的槐花也被称为 洋槐花。槐花的主要成分是芦丁，又名芸香苷，还含有其他物质，如：维生素A、槐花二醇、槲皮素、鞣质、等物质。其主要成分芦丁的分子式为C27H30O16[6]。结构如下： 槐花属于温带树种，在干燥或者低洼的地方生长较差。槐花为深根性植物，寿命较长。槐花不仅具有食用价值，还有药用价值。同时，槐花能增强毛细血管的抵抗力，减少人体血管通透性，还有使脆性血管恢复弹性的功能，从而可以达到降低血脂和防止血管硬化的作用[6]。在古时候，槐花在医药方面应用较多。近年来，不少学者开始将槐花作为一种染料使用，其中探究槐花染棉织物较多，染羊毛织物较少，本文主要探究天然植物染料槐花染羊毛织物的染色工艺。 1．3 羊毛的结构以及染色机理 羊毛主要是由蛋白质构成的，其主要的成分就是角蛋白。多种不同的 α-氨基酸残基之间的不同联结方式构成了羊毛纤维的微观结构。 α-氨基酸残基可以联结成长链分子，纵向呈现螺旋形，在这个长链分子上，有多种基团，包括羧基、胺基以及羟基等，这些基团之间主要有氢键和盐键等作用。而长链分子之间的联结是二硫键形成的交键，二硫键主要来自于胱氨酸。这些基团之间的结构、作用力决定了羊毛纤维的特性。羊毛纤维的横截面为圆形, 形状拉长为自然卷曲。羊毛纤维柔软灵活, 在使用毛毡产品时具有较优良的性能。羊毛纤维分为三层, 从外部到内为鳞片层, 皮质层和髓质层。羊毛具有良好的明亮度以及抗污染性能,;皮质层是羊毛纤维的最大部分, 皮质层可以细分为正皮质和副皮质，正副皮质的双边分布是羊毛呈现天然卷曲的原因；髓质层位于羊毛纤维的中心部分，羊毛的髓质越多，羊毛的质量越差。含有较多髓质的羊毛纤维脆性较好，易断，卷曲少。 羊毛织物因具有良好的保暖性，回弹性，透湿透气性，并且穿着舒适，深受人们的喜爱。而以往的羊毛织物通常采用酸性染料，酸性 媒染染料，活