【集萃網(wǎng)觀察】天然色素是指從植物、動物或礦物中提取的很少或沒有經(jīng)過化學加工的染料與合成染料相比大多數(shù)天然色素無毒無害，并且具有抗菌防病、防紫外線、消炎等保健的功能但天然色素也有一定的弊端，如對金屬離子及pH值敏感，不耐光、熱，穩(wěn)定性較差等。
1提高天然色素對棉針織物染色性能的方法
1，1提高天然色素對棉纖維上染性能的傳統(tǒng)方法
一般，染料對纖維的染色可以分為兩個步驟，即染料對纖維的吸附上染過程和染料的固著由于大多數(shù)天然色素溶于水時顯負電性且分子量低，棉纖維也顯負電性，兩 者之間存在庫倫斥力而使得天然色素很難上染纖維，因而在利用天然色素對棉針織物進行染色時，可以通過加鹽來促染或媒染劑媒染以提高天然色素的上染率，從而 達到比較好的染色深度和染色牢度。
1，1，1媒染法染色提高天然色素的上染率
天然色素上染棉織物的方法主要是媒染法，這種方法主要是用含過渡金屬離子的傳統(tǒng)媒染劑對棉針織物進行處理，可以提高天然色素對棉針織物的上染率和染色深度：染色后，天然色素分子與重金屬離子在纖維上形成絡合物，從而獲得良好的染色牢度媒染法可分為預媒染色法、同浴媒染法和后媒染色法。預媒染色法染色深 度較好：同浴媒染法在染色過程中染液易產(chǎn)生沉淀：后媒染法勻染性較好，但染色深度差棉針織物天然色素染色一般用預媒染色法路艷華等通過對高粱紅天然色素對 棉織物的染色性能的研究得出，棉織物直接染色時摩擦牢度為3～4級，皂洗牢度為3～4級，經(jīng)鐵媒染后牢度均提升到4級。
目前，常用的媒染劑有硫酸鐵、硫酸鋁和稀土離子。媒染法染色時，在媒染液中加入少量的Na0H可以提高金屬離子與棉纖維的結合量，從而提高各種天然色素的染色得色量。
不同的媒染劑�？墒雇环N天然色素呈現(xiàn)出不同的色相，即媒染劑可以豐富天然色素的色相例如，周秋寶等利用蟲膠染料對陽離子改性棉織物進行染色，研究表明，鋁離子使植物更鮮艷，鐵離子使植物更顯深色。
1，12加鹽促染提高天然色素的上染率
有些天然色素可以對棉針織物進行直接染色，性能和合成染料中的直接染料相似，可以通過在染液中加人中性鹽促染的方法來提高染料的上染率但染色時必須控制鹽的用量，防止染花織物。
1，2提高天然色素對棉纖維上染性能的新技術
1，2，1棉針織物經(jīng)陽離子改性劑改性后染色
對棉針織物進行陽離子改性時改性劑的環(huán)保性是必須要考慮的，否則就失去了使用天然色素染色的意義殼聚糖是迄今為止發(fā)現(xiàn)的唯一的堿性多糖，是純天然的陽離子 改性劑張弛等利用殼聚糖對棉織物進行改性，經(jīng)過茜草色素染色，提高了茜草染料的上染性能，上染率提高96%但殼聚糖對植物的柔軟度有一定影響，用量需要適 當。
在用陽離子改性劑對棉針織物進行改性處理時，改性劑不能對棉纖維造成損傷，不能使棉纖維失去原有的性質(zhì)。另外，對棉針織物進行改性處理時，改性一定要均勻，防止織物被染花。
1，2，2超聲波在天然色素染色工藝中的應用
利用超聲波高壓攪拌作用使染料顆粒解聚，分散得細而均勻也可使纖維表面的動力邊界層變薄，提高天然染料的上染率和上染量，從而提高染料的染色牢度和深度， 同時勻染性得到改善。Kamel等研究了超聲波對紫膠色素及胭脂蟲色素對陽離子改性棉染色的影響，實驗將傳統(tǒng)工藝和超聲波染色工藝進行了比較，結果表明： 超聲波染色后染料的上染百分率有了很大的提高，該技術節(jié)省了染色時間和能源，提高染料利用率，對環(huán)境也更友好Padma等研究了超聲波條件下用墨旱蓮 （Eclipta）色素對棉染色，超聲波作用使染色深度加深，與常規(guī)的染色工藝相比染色牢度也得到提高。
2天然色素對棉針織物染色存在問題及解決方法
2，1天然色素染深性差的問題
首先，大多數(shù)天然色素分子量小，和纖維之間范德華力很弱：其次，棉纖維帶負電，天然色素在染液中電離也帶負電，兩者之間存在庫倫斥力這就導致色素上染性很差，從而使得棉針織物出現(xiàn)染色深度差的問題，
現(xiàn)階段的主要解決辦法有：媒染法、棉的陽離子改性等這些方法主要是對染料的吸附上染過程進行改善來提高染料的上染率，從而使染深性有一定提高。
2，2天然色素染色牢度低的問題
天然色素分子中含有大量的羥基，在堿性條件下，羥基易電離因此色素水溶性大大提高，使織物的色牢度較低如果運用化學手段將天然色素分子中的一些羥基封閉或使之發(fā)生交聯(lián)，就可以提高織物的色牢度。
梔子黃對棉進行染色用樹脂整理劑改性二羥甲基二羥基乙烯脲處理以后，干、濕摩擦牢度和皂洗牢度都有顯著提高，但這種固色劑在使用過程中會釋放出甲醛，不利 于環(huán)保周家偉用環(huán)氧固色劑EH對蘇木色素染色棉織物進行固色處理后，棉織物色牢度得到大大提高環(huán)氧化合物在染整加工中常用作固色劑、交聯(lián)劑等，其分子中含 有的環(huán)氧基不穩(wěn)定，容易對羥基發(fā)生醚化反應，將染料中的酚羥基封閉，同時也與棉纖維上的羥基發(fā)生交聯(lián)，從而使染料和纖維更緊密地結合，起到同色的作用。
2-3天然色素穩(wěn)定性差的問題
天然色素較人工合成的色素穩(wěn)定性差，主要是天然色素受外界因素影響大，如光、溫度、pH值等因素的影響光線會誘導帶有生物活性的有機物令天然色素分解或氧化而褪色：加熱或高溫會加快天然色素的變色；pH值會使天然色素的結構或組成發(fā)生變化，從而使其顏色發(fā)生變化。
改善天然色素穩(wěn)定性差的措施通過分子輔色作用提高天然色素的穩(wěn)定性：通過分子化學改性提高天然色素的穩(wěn)定性：應用生物T程技術提高天然色素的穩(wěn)定性等例 如，采用對氨基苯磺酸作為重氮組分對姜黃色素進行改性，改性后的色素比姜黃色素更具有應用性能，中國印花網(wǎng)也認同；對酸堿變化沒有姜黃敏感，其化學穩(wěn)定性和姜黃相比有了很大 提高。
2，4天然色素色相單調(diào)的問題
天然色素色譜不全，解決色相單調(diào)的方法是采用多種不同色相的染料拼混或天然色素和媒染劑組合媒染劑可以豐富天然色素的色相，且可以加入兩種或兩種以上的媒 染劑但是天然色素的拼混還存在一些問題天然色素由于結構復雜，不同天然色素之間性質(zhì)存在很大差異，這就使得天然色素的配伍性較差，這是今后需要研究解決的 一個問題。
3結束語
目前，盡管天然色素存在諸多問題還不能完全取代合成染料，但天然色素無毒無害，對皮膚無過敏性和致癌性，具有良好的生物可降解性和環(huán)境相容性，其色澤自然 柔和有特色這些特點已深受人們的喜愛，隨著人們環(huán)保意識的不斷提高，人們對自身健康的日益重視和科學技術的不斷發(fā)展，相信天然色素將會具有廣闊的應用前 景。
來源：中國印花網(wǎng) 作者：孫建輝
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