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綠茶色素用于滌綸織物的染色

集萃印花網 2011-03-28 00:00:00

【集萃網觀察】隨著人們“回歸自然”和“呼喚健康”意識的增強，天然染料重新受到紡織業的關注。天然染料來源于動植物體，與環境相容好，可生物降解，在萃取色素過程中，動植物體內香料和藥用成分與色素一起進入到萃取液，在染色過程中，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或茶葉水提取物經酶性/tb酶性氧化聚合而得的水溶性有色物質的總稱。根據顏色可分為茶黃素、茶紅素、茶褐素等幾類，這幾類色素是茶多酚類物質的系列氧化產物。茶多酚類化合物是以下式為骨干母核的一大類衍生物。

　　這類物質不穩定，易氧化得到紅、黃、褐色的混合物。由于結構上具有苯環和羥基，筆者認為，它與聚酯纖維應有一定的親和性，考慮到它的親水性基團較多，選用一定的媒染劑來提高其水洗牢度，同時聚酯纖維對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系，并測試了染色織物的色牢度。

　　1 實驗材料

　　1.1 實驗織物及藥品

　　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，然后冷卻過濾，過濾液待用。萃取液濃度計為10、12.5、20、30、40、50g/l。

　　1.2.2 媒染處理

　　本實驗采用預媒染色法，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，均勻擠干后進行染色。

　　1.2.3 染色

　　經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，對照物（未經媒染處理）采用常溫常壓染色。

　　1.3 測試方法

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

　　2 結果與討論

　　2.1 綠茶萃取液pH值與吸光度的關系

　　調節濃度為10g/L和12.5g/L萃取液的pH值，測試它們的吸光度，結果見圖1。從圖中可以看出，萃取液濃度高吸光度大，但在pH值< 7的范圍內變化規律基本相同，pH值>7后，濃度高吸光度增加地快。這可能因為茶色素主要為多酚類物質的混合物，其電離常數Pka在7.5～ 9.5之間，在水溶液中發生電離，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值的關系

　　2.2.1 染液pH值對k/s 值的影響

　　在常溫常壓和高溫高壓兩種條件下對滌綸織物染色，測試不同pH值的條件下，染色織物的k/s值，結果如圖 2、3所示。由圖可知，媒染劑不同， k/s 值隨P H值變化的規律不同。Fe²+ 為媒染劑時，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k/s值為最大值，常溫常壓染色條件下pH值為7.5時k/s值為最大值；sn²+為媒染劑時，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K/S值有緩慢的上升，PH值大于5后，k/s值下降。因為茶色素在水溶液中發生電離，受溫度的影響，高溫高壓時pH> 7，常壓時pH>7.5，其電離程度加大，呈負離子性，而滌綸纖維在堿性溶液中也呈負電性，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，媒染劑的選擇對染色深度影響很大，在同樣的染色條件下，FeSO4 媒染織物的K/S值比SnCI 2媒染的高，說明Fe²+ 作媒染劑可得到更深的顏色。可能是Fe²+和sn²+作媒染劑與茶色素的絡合形式不同，對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的關系與織物染色深度和pH的關系并不相同，說明上染到纖維的茶色素的顏色與多酚結構、金屬離子的種類及絡合有關，與染液的P H無關。

　　2.2.2 染液濃度對織物K/S值的影響

　　織物染液濃度與K/S值的變化關系，結果見圖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，常溫常壓和高溫高壓染色織物的K/S難隨濃度變化的規律相同，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為在高溫條件下，纖維大分子問的瞬問空隙增多，能進入到纖維內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 染色條件對織物的顏色特征值和染色牢度的影晌

　　測試不同染色條件下，所染滌綸織物的顏色特征值，結果如表1所示，從表中數據可知，媒染過的織物經過常溫常壓和高溫高壓染色后△E 值在2.5～15.8的范圍內，說明與對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生了很大的變化；在常溫常壓染色條件下，sn²+為媒染劑，與對照樣相比△ L> 0顏色偏淺，△a>0紅光大，織物為紅棕色，Fe²+ 媒染，相比對照樣△ L<0，顏色變深，△a< 0，△ b< 0色光綠藍重，織物為灰棕色。在高溫高壓染色條件下，未經媒染的織物，相比對照樣顏色變深，但色光變化不大；sn²+媒染，除在茶濃度較低時，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與對照樣相比，織物藍綠光重，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。在實際應用中，可以根據上述變化特點，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。