2.2麻櫟染液耐酸、堿穩定性
麻櫟色素水提取液本身顯酸性。由表1麻櫟染液在不同pH條件下的λmax及其吸光度以及目測觀察染液可以看出,麻櫟染液在酸性條件(pH≤5)下,λmax及其吸光度較穩定,顏色為較淺的紅棕色;當pH為堿性(pH=7.21)時,λmax由353 nm增大為358 nm,即吸光度曲線發生紅移,吸光度值明顯增大,染液顏色變深。
2.3染浴pH值對染色效果的影響
表2為染浴pH值對麻櫟染料染色毛織物顏色特征值的影響。從表2可以看出,在pH=3-8范圍內,在染浴pH=3強酸性染色條件下,染色毛織物a、b與ΔE值均最大,L值最小,即染色毛織物顏色最深;隨著染浴pH的增大,染色毛織物a、b與ΔE均減小,L值增大,即染色毛織物顏色變淺。羊毛纖維的等電點為4.9,當pH低于4.9時,羊毛帶正電;而當pH值高于等電點時,羊毛纖維呈負電性。在染浴pH低于等電點的酸性環境,帶正電的羊毛纖維與帶負電的麻櫟單寧分子之間形成靜電引力,甚至有可能形成離子鍵結合,染料更容易上染纖維。因此,麻櫟染液染毛織物應在強酸性條件pH=3進行染色,羊毛纖維得色深。
2.4媒染劑鐵離子Fe2+后媒染對麻櫟染料染毛織物效果的影響
從表3可以看出,鐵媒染劑后媒染染色布樣與未媒染染色布樣相比,a、b和L值減小,即布樣紅色及黃色均減少,顏色變暗;K/S值增加,布樣顏色變深。目測觀察,鐵后媒染明顯改變了染色織物的色相,織物由棕色變為淺黑色。當鐵媒染劑用量超過2%時,K/S值不再增加,表明鐵離子與麻櫟染料分子絡合達到飽和。由表4可以看出,鐵后媒染與未后媒染染色毛織物試樣的耐洗牢度、耐汗漬牢度以及耐干摩擦牢度沒有明顯差別,均達到要求,但耐濕摩擦牢度均較差。
為進一步研究鐵離子媒染劑、麻櫟染料分子之間的絡合關系,本文在麻櫟染料濃度保持不變的條件下,增加鐵離子媒染劑Fe2+的用量,并放在常溫下絡合、靜置12 h后,采用離心機離心后得到上層澄清液體,并采用分光光度儀測試稀釋后的上層澄清液體的吸光度曲線。在鐵媒和麻櫟染液接觸的瞬間,二者就發生絡合反應,溶液中產生黑色沉淀,上層液體顏色變淡。圖2為固定濃度的麻櫟染液與不同質量的鐵離子絡合后上層清液在370 nm處的吸光度值,可以看出隨著鐵離子用量(o.w.f)/染料用量(o.w.f)即鐵離子用量的增加,上層清液的吸光度急劇減小,這是由于鐵離子能與麻櫟染料分子發生絡合,而較大的絡合分子更易形成沉淀,造成上層清液中麻櫟染料分子急劇減少。當鐵離子用量(o.w.f)與染料用量(o.w.f)之比大于1∶1后,吸光度值不再明顯下降,表明鐵離子與麻櫟染料的絡合基本趨于平衡。考慮到麻櫟染料對毛織物的上染率,鐵離子后媒染劑用量不需超過麻櫟染料用量的70%。
2.5媒染劑鋁離子后媒染對麻櫟染料染毛織物性能的影響
從表5鋁離子媒染劑用量對染色毛織物顏色特征值的影響可以看出,鋁離子后媒染染色布樣與未媒染染色布樣相比,L值增大,a值減小,b值變化不大,ΔE值、K/S值減小,表明鋁離子后媒染染色布樣色相發生了一些變化,但其各項染色牢度值與直接染色布樣(見表3-2)沒有明顯變化。
2.6麻櫟染料染毛織物動力學
圖3為在染色溫度100℃、染料用量4%和浴比25∶1條件下,麻櫟染料染色時間與上染率關系曲線,該曲線的斜率反映了染料在纖維上的上染速率。可以看出,在染色的初始階段即染色時間前100 min內,染料上染率隨染色時間急劇增加,染色速率很快且穩定;在染色時間100~210 min,上染率增加緩慢,染色速率逐漸變小;染色時間250 min后,染料上染率沒有明顯增加而基本維持穩定,表明達到織物上的染料分子的數量與從織物上返回到染液中的染料分子數量接近,染色達到動態平衡。與合成染料相比,麻櫟染料染毛織物達到平衡所需時間較長,這或許與麻櫟染料中的主要色素成分單寧分子量較大有關。
3·結論
通過以上實驗,本文可得到以下結論:
3.1麻櫟殼斗色素可以水為溶劑、加熱到100℃提取;
3.2麻櫟染液本身顯酸性,在酸性條件下穩定,但在堿性條件下不穩定;
3.3麻櫟染料可在強酸性染浴(pH=3)中直接染色羊毛織物,也可采用鋁、鐵離子對染色后毛織物進行后媒染,以改變染色毛織物的色相,尤其是鐵離子后媒染能明顯改變染色毛織物的色相,使織物由棕色變為淺黑色;鐵離子用量不需超過麻櫟染料用量的70%;
3.4麻櫟染料直接染色毛織物、鋁離子與鐵離子后媒染染色毛織物耐洗、耐汗漬、耐干摩擦牢度沒有明顯差異,均能達到使用要求3級以上;但耐濕摩擦牢度較差,還需要進一步研究改善;
3.5在染色溫度100℃、染色時間250 min后,麻櫟染料染毛織物達到染色平衡;
3.6本文的研究可為麻櫟殼斗在毛紡織品染色領域的應用提供參考,從而為綜合利用麻櫟殼斗提供新的途徑。
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