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綠茶色素用于滌綸織物的染色

集萃印花網(wǎng) 2011-03-28 00:00:00

【集萃網(wǎng)觀察】隨著人們“回歸自然”和“呼喚健康”意識(shí)的增強(qiáng)，天然染料重新受到紡織業(yè)的關(guān)注。天然染料來(lái)源于動(dòng)植物體，與環(huán)境相容好，可生物降解，在萃取色素過(guò)程中，動(dòng)植物體內(nèi)香料和藥用成分與色素一起進(jìn)入到萃取液，在染色過(guò)程中，上述成分可被織物吸收，使染后的織物具有保健功能。

　　茶色素是茶葉中的水溶性有色物質(zhì)或茶葉水提取物經(jīng)酶性/tb酶性氧化聚合而得的水溶性有色物質(zhì)的總稱。根據(jù)顏色可分為茶黃素、茶紅素、茶褐素等幾類，這幾類色素是茶多酚類物質(zhì)的系列氧化產(chǎn)物。茶多酚類化合物是以下式為骨干母核的一大類衍生物。

　　這類物質(zhì)不穩(wěn)定，易氧化得到紅、黃、褐色的混合物。由于結(jié)構(gòu)上具有苯環(huán)和羥基，筆者認(rèn)為，它與聚酯纖維應(yīng)有一定的親和性，考慮到它的親水性基團(tuán)較多，選用一定的媒染劑來(lái)提高其水洗牢度，同時(shí)聚酯纖維對(duì)金屬離子有一定的吸附量，可提高色素的上染量。植物染料用于天然織物的染色有很多的報(bào)道，

　　但用于滌綸織物染色的研究很少。本文主要研究綠茶色素對(duì)滌綸織物的染色，采用常溫常壓和高溫高壓兩種染色方法，研究了染色方法與滌綸染色織物的顏色特性值的關(guān)系，并測(cè)試了染色織物的色牢度。

　　1 實(shí)驗(yàn)材料

　　1.1 實(shí)驗(yàn)織物及藥品

　　純滌綸織物；市售綠茶，硫酸亞鐵，氯化亞錫，冰醋酸，無(wú)水碳酸鈉。

　　1.2 染色工藝

　　1.2.1 制備染液

　　稱取4、5、8、12、16和20g綠茶在冷水中洗凈，放入400mL的水中浸煮20min，然后冷卻過(guò)濾，過(guò)濾液待用。萃取液濃度計(jì)為10、12.5、20、30、40、50g/l。

　　1.2.2 媒染處理

　　本實(shí)驗(yàn)采用預(yù)媒染色法，將織物分別在濃度為2g/L的硫酸亞鐵、氯化亞錫的溶液中，于60℃處理30min，取出織物，均勻擠干后進(jìn)行染色。

　　1.2.3 染色

　　經(jīng)媒染的織物分別采用常溫常壓100℃和高溫高壓130℃兩種方法染色，浴比均為1：40，對(duì)照物（未經(jīng)媒染處理）采用常溫常壓染色。

　　1.3 測(cè)試方法

　　染液的光密度在72型分光光度計(jì)測(cè)試；顏色特征值L*、a*、b*、k/s值在Dat e colorSF600X型電腦測(cè)配色儀上測(cè)試；皂洗牢度在SW一8型皂系牢度儀上測(cè)試。

　　2 結(jié)果與討論

　　2.1 綠茶萃取液pH值與吸光度的關(guān)系

　　調(diào)節(jié)濃度為10g/L和12.5g/L萃取液的pH值，測(cè)試它們的吸光度，結(jié)果見(jiàn)圖1。從圖中可以看出，萃取液濃度高吸光度大，但在pH值< 7的范圍內(nèi)變化規(guī)律基本相同，pH值>7后，濃度高吸光度增加地快。這可能因?yàn)椴枭刂饕獮槎喾宇愇镔|(zhì)的混合物，其電離常數(shù)Pka在7.5～ 9.5之間，在水溶液中發(fā)生電離，pH>7以上，pH 值升高，其電離程度加大，從而造成溶液顏色增深，使萃取液的吸光度增大。

　　2.2 染色條件與k/s值的關(guān)系

　　2.2.1 染液pH值對(duì)k/s 值的影響

　　在常溫常壓和高溫高壓兩種條件下對(duì)滌綸織物染色，測(cè)試不同pH值的條件下，染色織物的k/s值，結(jié)果如圖 2、3所示。由圖可知，媒染劑不同， k/s 值隨P H值變化的規(guī)律不同。Fe²+ 為媒染劑時(shí)，k/s 值隨pH值的變化近似為拱形，高溫高壓染色條件下pH值為7時(shí)k/s值為最大值，常溫常壓染色條件下pH值為7.5時(shí)k/s值為最大值；sn²+為媒染劑時(shí)，高溫高壓染色條件下k/s 值隨pH值的升高而下降，常壓染色pH值3～5時(shí)K/S值有緩慢的上升，PH值大于5后，k/s值下降。因?yàn)椴枭卦谒芤褐邪l(fā)生電離，受溫度的影響，高溫高壓時(shí)pH> 7，常壓時(shí)pH>7.5，其電離程度加大，呈負(fù)離子性，而滌綸纖維在堿性溶液中也呈負(fù)電性，因此使色素的上染量降低，兩種媒染劑染色織物的k/s值都下降，染色深度隨之降低。

　　還可以看出，媒染劑的選擇對(duì)染色深度影響很大，在同樣的染色條件下，F(xiàn)eSO4 媒染織物的K/S值比SnCI 2媒染的高，說(shuō)明Fe²+ 作媒染劑可得到更深的顏色�？赡苁荈e²+和sn²+作媒染劑與茶色素的絡(luò)合形式不同，對(duì)色素的顏色的影響也不同。

　　比較圖l和圖2、3可以看出，染液顏色和pH的關(guān)系與織物染色深度和pH的關(guān)系并不相同，說(shuō)明上染到纖維的茶色素的顏色與多酚結(jié)構(gòu)、金屬離子的種類及絡(luò)合有關(guān)，與染液的P H無(wú)關(guān)。

　　2.2.2 染液濃度對(duì)織物K/S值的影響

　　織物染液濃度與K/S值的變化關(guān)系，結(jié)果見(jiàn)圖4、圖5。Fe²+ 和sn²+做媒染劑，都是以高溫高壓染色滌綸織物的K/S值大，織物的表觀顏色深度高；Fe²+ 媒染時(shí)，常溫常壓和高溫高壓染色織物的K/S難隨濃度變化的規(guī)律相同，K/S值隨濃度的變化較平緩；而sn²+媒染，高溫高壓染色濃度增大織物的K/S值增大的程度大。

　　高溫高壓下染色深度增加是因?yàn)樵诟邷貤l件下，纖維大分子問(wèn)的瞬問(wèn)空隙增多，能進(jìn)入到纖維內(nèi)部的茶色素的量增加，使上染到纖維的色素量增加從而使K/S值升高。

　　2.3 染色條件對(duì)織物的顏色特征值和染色牢度的影晌

　　測(cè)試不同染色條件下，所染滌綸織物的顏色特征值，結(jié)果如表1所示，從表中數(shù)據(jù)可知，媒染過(guò)的織物經(jīng)過(guò)常溫常壓和高溫高壓染色后△E 值在2.5～15.8的范圍內(nèi)，說(shuō)明與對(duì)照樣相比有明顯的色差，綜合△ L、△ a、△ b值可以看出，顏色的深度和色光都發(fā)生了很大的變化；在常溫常壓染色條件下，sn²+為媒染劑，與對(duì)照樣相比△ L> 0顏色偏淺，△a>0紅光大，織物為紅棕色，F(xiàn)e²+ 媒染，相比對(duì)照樣△ L<0，顏色變深，△a< 0，△ b< 0色光綠藍(lán)重，織物為灰棕色。在高溫高壓染色條件下，未經(jīng)媒染的織物，相比對(duì)照樣顏色變深，但色光變化不大；sn²+媒染，除在茶濃度較低時(shí)，顏色變淺外，其他染色織物的顏色變深，△ a、△ b值都大于零，織物的紅黃光重，隨著濃度的增大，紅光加重黃光減少；Fe²+媒染，△L 在-1 3～-1 5間，織物顏色增深吏大，△a<0，△b<0與對(duì)照樣相比，織物藍(lán)綠光重，色光與常溫常壓染色相近，但顏色增深的程度隨染色濃度變化不大。在實(shí)際應(yīng)用中，可以根據(jù)上述變化特點(diǎn)，采用不同的茶濃度、不同的媒染劑等工藝條件，從而得到一系列不同色光和深度的棕色。