天然色素对棉针织物染色探讨_前沿技术_印花技术

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天然色素对棉针织物染色探讨

集萃印花网 2012-03-23

【集萃网观察】天然色素是指从植物、动物或矿物中提取的很少或没有经过化学加工的染料与合成染料相比大多数天然色素无毒无害，并且具有抗菌防病、防紫外线、消炎等保健的功能但天然色素也有一定的弊端，如对金属离子及pH值敏感，不耐光、热，稳定性较差等。

　　1提高天然色素对棉针织物染色性能的方法

　　1，1提高天然色素对棉纤维上染性能的传统方法

　　一般，染料对纤维的染色可以分为两个步骤，即染料对纤维的吸附上染过程和染料的固着由于大多数天然色素溶于水时显负电性且分子量低，棉纤维也显负电性，两者之间存在库伦斥力而使得天然色素很难上染纤维，因而在利用天然色素对棉针织物进行染色时，可以通过加盐来促染或媒染剂媒染以提高天然色素的上染率，从而达到比较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

　　天然色素上染棉织物的方法主要是媒染法，这种方法主要是用含过渡金属离子的传统媒染剂对棉针织物进行处理，可以提高天然色素对棉针织物的上染率和染色深度：染色后，天然色素分子与重金属离子在纤维上形成络合物，从而获得良好的染色牢度媒染法可分为预媒染色法、同浴媒染法和后媒染色法。预媒染色法染色深度较好：同浴媒染法在染色过程中染液易产生沉淀：后媒染法匀染性较好，但染色深度差棉针织物天然色素染色一般用预媒染色法路艳华等通过对高粱红天然色素对棉织物的染色性能的研究得出，棉织物直接染色时摩擦牢度为3～4级，皂洗牢度为3～4级，经铁媒染后牢度均提升到4级。

　　目前，常用的媒染剂有硫酸铁、硫酸铝和稀土离子。媒染法染色时，在媒染液中加入少量的Na0H可以提高金属离子与棉纤维的结合量，从而提高各种天然色素的染色得色量。

　　不同的媒染剂常可使同一种天然色素呈现出不同的色相，即媒染剂可以丰富天然色素的色相例如，周秋宝等利用虫胶染料对阳离子改性棉织物进行染色，研究表明，铝离子使植物更鲜艳，铁离子使植物更显深色。

　　1，12加盐促染提高天然色素的上染率

　　有些天然色素可以对棉针织物进行直接染色，性能和合成染料中的直接染料相似，可以通过在染液中加人中性盐促染的方法来提高染料的上染率但染色时必须控制盐的用量，防止染花织物。

　　1，2提高天然色素对棉纤维上染性能的新技术

　　1，2，1棉针织物经阳离子改性剂改性后染色

　　对棉针织物进行阳离子改性时改性剂的环保性是必须要考虑的，否则就失去了使用天然色素染色的意义壳聚糖是迄今为止发现的唯一的碱性多糖，是纯天然的阳离子改性剂张弛等利用壳聚糖对棉织物进行改性，经过茜草色素染色，提高了茜草染料的上染性能，上染率提高96%但壳聚糖对植物的柔软度有一定影响，用量需要适当。

　　在用阳离子改性剂对棉针织物进行改性处理时，改性剂不能对棉纤维造成损伤，不能使棉纤维失去原有的性质。另外，对棉针织物进行改性处理时，改性一定要均匀，防止织物被染花。

　　1，2，2超声波在天然色素染色工艺中的应用

　　利用超声波高压搅拌作用使染料颗粒解聚，分散得细而均匀也可使纤维表面的动力边界层变薄，提高天然染料的上染率和上染量，从而提高染料的染色牢度和深度，同时匀染性得到改善。Kamel等研究了超声波对紫胶色素及胭脂虫色素对阳离子改性棉染色的影响，实验将传统工艺和超声波染色工艺进行了比较，结果表明：超声波染色后染料的上染百分率有了很大的提高，该技术节省了染色时间和能源，提高染料利用率，对环境也更友好Padma等研究了超声波条件下用墨旱莲（Eclipta）色素对棉染色，超声波作用使染色深度加深，与常规的染色工艺相比染色牢度也得到提高。

　　2天然色素对棉针织物染色存在问题及解决方法

　　2，1天然色素染深性差的问题

　　首先，大多数天然色素分子量小，和纤维之间范德华力很弱：其次，棉纤维带负电，天然色素在染液中电离也带负电，两者之间存在库伦斥力这就导致色素上染性很差，从而使得棉针织物出现染色深度差的问题，

　　现阶段的主要解决办法有：媒染法、棉的阳离子改性等这些方法主要是对染料的吸附上染过程进行改善来提高染料的上染率，从而使染深性有一定提高。

　　2，2天然色素染色牢度低的问题

　　天然色素分子中含有大量的羟基，在碱性条件下，羟基易电离因此色素水溶性大大提高，使织物的色牢度较低如果运用化学手段将天然色素分子中的一些羟基封闭或使之发生交联，就可以提高织物的色牢度。

　　栀子黄对棉进行染色用树脂整理剂改性二羟甲基二羟基乙烯脲处理以后，干、湿摩擦牢度和皂洗牢度都有显著提高，但这种固色剂在使用过程中会释放出甲醛，不利于环保周家伟用环氧固色剂EH对苏木色素染色棉织物进行固色处理后，棉织物色牢度得到大大提高环氧化合物在染整加工中常用作固色剂、交联剂等，其分子中含有的环氧基不稳定，容易对羟基发生醚化反应，将染料中的酚羟基封闭，同时也与棉纤维上的羟基发生交联，从而使染料和纤维更紧密地结合，起到同色的作用。

　　2-3天然色素稳定性差的问题

　　天然色素较人工合成的色素稳定性差，主要是天然色素受外界因素影响大，如光、温度、pH值等因素的影响光线会诱导带有生物活性的有机物令天然色素分解或氧化而褪色：加热或高温会加快天然色素的变色；pH值会使天然色素的结构或组成发生变化，从而使其颜色发生变化。

　　改善天然色素稳定性差的措施通过分子辅色作用提高天然色素的稳定性：通过分子化学改性提高天然色素的稳定性：应用生物T程技术提高天然色素的稳定性等例如，采用对氨基苯磺酸作为重氮组分对姜黄色素进行改性，改性后的色素比姜黄色素更具有应用性能，中国印花网也认同；对酸碱变化没有姜黄敏感，其化学稳定性和姜黄相比有了很大提高。

　　2，4天然色素色相单调的问题

　　天然色素色谱不全，解决色相单调的方法是采用多种不同色相的染料拼混或天然色素和媒染剂组合媒染剂可以丰富天然色素的色相，且可以加入两种或两种以上的媒染剂但是天然色素的拼混还存在一些问题天然色素由于结构复杂，不同天然色素之间性质存在很大差异，这就使得天然色素的配伍性较差，这是今后需要研究解决的一个问题。

　　3结束语

　　目前，尽管天然色素存在诸多问题还不能完全取代合成染料，但天然色素无毒无害，对皮肤无过敏性和致癌性，具有良好的生物可降解性和环境相容性，其色泽自然柔和有特色这些特点已深受人们的喜爱，随着人们环保意识的不断提高，人们对自身健康的日益重视和科学技术的不断发展，相信天然色素将会具有广阔的应用前景。

　　来源：中国印花网作者：孙建辉

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