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節各染液的pH分別為4.01、5.02、6.03、7.01、9.01,染色溫度100℃,結果如表6。
從表6中可以看出，染液PH在4~7范圍內，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。分析認為染液pH的增大,弱化了陽離子改性棉織物的正電效應,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、堿性介質下染料苯環上的羥基電離加劇,發生深色效應。由圖1可知,當染液pH大于7時，最大吸收波長會發生紅移，染料顏色發生改變。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,用冰乙酸調節各染液的pH值為6.0,分別在溫度為60、70、80、90、100℃條件下進行染色,結果如表7。
從表7的實驗結果可以看出,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生競染作用,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合力主要為氫鍵和范德華力,而其與改性棉織物之間的結合力除了氫鍵、范德華力之外,還形成了結合力較強的離子鍵。
3結論
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范圍內無明顯變化,pH值調節至中堿性后,溶液最大吸收波長發生紅移,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,結果表明棉織物與陽離子改性劑之間發生了反應。
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。棉織物經改性后,虎杖天然染料對其染色的K/S明顯增大。
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