2.3虎杖天然染料染色
2.3.1虎杖天然染料染色工藝研究
2.3.1.1pH對染色效果的影響
配置5份染料濃度20%的染液對改性棉織物進行染色,用冰乙酸和碳酸鈉調(diào)節(jié)各染液的pH分別為4.01、5.02、6.03、7.01、9.01,染色溫度100℃,結(jié)果如表6。
從表6中可以看出，染液PH在4~7范圍內(nèi)，各染色織物的K/S值相差不大,隨著pH值進一步增大,K/S值有減小的趨勢。分析認(rèn)為染液pH的增大,弱化了陽離子改性棉織物的正電效應(yīng),抑制了陰離子染料對它的上染,從而降低了染色織物的K/S。同時隨著pH值的增加,a*逐漸增大,b*逐漸減小,即染色織物的紅光逐漸增大,染色的黃光逐漸減小。其原因是在中性、堿性介質(zhì)下染料苯環(huán)上的羥基電離加劇,發(fā)生深色效應(yīng)。由圖1可知,當(dāng)染液pH大于7時，最大吸收波長會發(fā)生紅移，染料顏色發(fā)生改變。綜合考慮染色pH值選擇4.0~6.0。
2.3.1.2溫度對染色效果的影響
配置5份染料濃度20%的染液對改性棉織物進行染色,用冰乙酸調(diào)節(jié)各染液的pH值為6.0,分別在溫度為60、70、80、90、100℃條件下進行染色,結(jié)果如表7。
從表7的實驗結(jié)果可以看出,K/S值隨著染色溫度的增加而增大,虎杖天然染料具有較好的熱穩(wěn)定性,隨著溫度的升高,纖維和染料分子運動加劇,單位時間內(nèi)上染到棉纖維上的染料增多,因此染色溫度以100℃為最佳。
2.3.1.3NaCl對染色效果的影響
從圖3中可以看出,對于未改性棉織物,隨染液中食鹽用量的增加K/S也隨之增加,這是由于棉織物在溶液中帶負(fù)電荷,虎杖天然染料與其排斥力較大,NaCl加入后,部分Na+吸附在棉織物上,使其表面的負(fù)電荷減少,降低了與染料之間的排斥力,NaCl起到了促染作用。而對于改性棉織物,隨著食鹽用量的增加,染色織物的K/S變化不大,當(dāng)用量大于3g/L后,隨著食鹽用量的增加反而有一定的減少,表明食鹽對陽離子棉染色起緩染作用。改性棉織物帶正電荷,食鹽在溶液中能電離出Cl-,因此其與染料陰離子發(fā)生競?cè)咀饔?起到緩染作用,因此在染色過程中可以加入一定量的NaCl以改善勻染性。
2.3.染色織物的色牢度
染色織物的色牢度的測定結(jié)果見表8.由表8知，棉織物改性后原樣變色牢度、白棉沾色和毛布沾色牢度都有所提高。原因是虎杖天然染料和未改性棉纖維之間的結(jié)合力主要為氫鍵和范德華力,而其與改性棉織物之間的結(jié)合力除了氫鍵、范德華力之外,還形成了結(jié)合力較強的離子鍵。
3結(jié)論
a)虎杖天然染料提取的最佳工藝:5g/L的促進劑ZS-1、溫度100℃、物料比1∶30、時間2h。虎杖天然染料溶液最大吸收波長在pH值3~6范圍內(nèi)無明顯變化,pH值調(diào)節(jié)至中堿性后,溶液最大吸收波長發(fā)生紅移,顏色由黃變紅。
b)棉織物改性最佳工藝:改性劑濃度10%(owf),NaOH用量10g/L,溫度80℃,時間30min。通過對比改性與未改性棉織物的紅外光譜圖差異,結(jié)果表明棉織物與陽離子改性劑之間發(fā)生了反應(yīng)。
c)虎杖天然染料對改性棉織物最佳染色工藝為pH值4.0~6.0、溫度100℃、時間60min、NaCl用量5~10g/L。棉織物經(jīng)改性后,虎杖天然染料對其染色的K/S明顯增大。
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