茜草对涤纶面料染色性能的影响

王坤，刘常威

(湖南工程学院纺织服装学院，湖南湘潭411100)

0 引言

茜草是一种历史悠久的植物染料，古时称茹蔗、地血［1］。色素成分是蒽醌类衍生物，主要有茜素、茜紫素、伪茜紫素等，经套染后可以得到从浅红到深红等不同色调［2］。早在商周的时候就已经是主要的红色染料，在出土的大量的丝织品文物中，茜草染色占了相当大的比重［3］。茜草可以用于对蛋白质纤维(羊毛和蚕丝等)和纤维素纤维(棉纤维、麻纤维和粘胶纤维)染色，而且易于对这些纤维上色，染出的面料色牢度好，颜色鲜亮。茜草色素主要成分中的茜素对金黄色葡萄球菌、肺炎双球菌、流感杆菌及皮膜真菌具有抑制作用。天然染色不但可以得到各种鲜艳的高彩度色，更可以得到大量细腻的中间色，透过不同次数与不同色相的复染，可以染出更丰富隽永的色彩层次［4］。

当今市场上有很多合成纤维或天然纤维和合成纤维混纺的面料，研究茜草的对涤纶面料的染色性能，探究茜草等天然植物染料在将来的合成纤维市场上是否有发展前景，对茜草等天然植物染料的市场发展有一定的指导意义。

茜草提取的方法有很多种，包括水浸提取法、乙醇提取法、氢氧化钠提取法、纯碱提取法，煎煮法等。通过粉碎、浸泡、煎煮、过滤、提取液，提取茜草色素。

1 试验部分

1.1 原料准备

涤纶面料若干块，茜草植物染料

1.2 实验仪器

恒温水浴锅，pH试纸、电子天平(精确到万分位)、烧杯移液管、容量瓶、玻璃棒药匙、量筒、分光度仪，染色小样机，pH试纸，温度计。

1.3 实验药品

媒染剂:明矾，硫酸铜。

调节pH试剂:碳酸钠或者碳酸氢钠，无水乙酸，氯化钠。

洗涤用品:中性皂片。

涤纶织物的前处理

1.4 涤纶的碱处理步骤如下:

(1)用电子天平称取5g的氢氧化钠加入到100ml的水中，用玻璃棒搅拌使氢氧化钠全部溶解;

(2)将涤纶布料放入调好的溶液中，再放在60度恒温水浴锅中恒温加热2小时;

(3)将处理过的涤纶布料洗干净，放入烘干机中烘干，待用;

(4)实验前将织物放入盛有水的烧杯中浸泡2分钟，使涤纶面料充分润湿，取出挤干水分后待用。

2 实验结果与数据分析

2.1 染液pH值对上浆率的影响

浸染参数设置:温度80度，时间为30min。

图1 染液pH对上染率的影响

由图1可知，在不同的pH条件下，茜草对涤纶织物的上染率有比较大的不同，酸性和中性条件下上染率比较低，随着pH的增加，它的上染率也在上升，当pH为8时上染率达到最大。其原因是茜草色素结构类似于还原染料中的蒽醌类，它的只要成分是茜素，茜素的羟基在碱性递质中成为负氧离子而使供电性增强，成深色效应［8］，获得最佳的上浆率染色pH选择8。

2.2 浸染时间对上浆率的影响

浸染参数设置:pH为8，温度为80度。

图2 浸染时间对上浆率的影响

由图2可知，浸染初期上染率逐渐增加，随着时间的增加，茜草对涤纶织物的上染率影响不是很明显，在60min时达到上染最大值，继续增加时间上染率不再增加，处于比较平衡的状态。原因是初期随着时间的延长，上染到纤维上的染料量在逐渐增加，在达到吸附－解吸平衡时，织物上的染料量已达到平衡状态不在增加［9］。

2.3 浸染温度对上染率的影响

浸染参数设置:pH值为8，时间60min。

图3 浸染温度对上浆率的影响

由图3可知，随着温度的上升，上染百分率也在上升，在125℃时达到最大。其原因是涤纶的染色温度一般需要高温高压，温度需要在100℃以上。未到100℃时，染料上染速率很低，纤维得色很浅。当温度高于125℃后，上染率逐渐下降可能茜草溶液在135℃时色素开始分解，从而上染速率下降。

2.4 茜草在涤纶织物上的色牢度测试比较

选用硫酸铜为媒染剂，进行干湿摩擦和皂洗牢度的测定。经过硫酸铜染色的涤纶织物干湿摩擦均为4级，皂洗牢度均在3级以上，汗液均为2.5。小棉布沾色情况均为4级。由此可知织物的摩擦色牢和皂洗色牢度都比较好。

这是由于煤染后，金属离子除与染料络合外还可与纤维中的氢氧根形成络合物，通过金属离子染料和纤维之间形成了联桥，一方面增加了染料在纤维上的上染率，另一方面加强了染料与纤维的结合，有利于提高染料在纤维上的各项牢度。染料、纤维与金属离子形成的络合物越牢固，染料的各项牢度越好［11］。

3 结论

(1)茜草提取液对涤纶的染色以染后再媒染最好。染色的最佳工艺条件为:温度125度，pH值8，时间 60min。

(2)染好的涤纶面料干摩擦色牢度级数是4级，湿摩擦色牢度级数是4级，皂洗色牢度级数是3级，汗液色牢度级数是2.5。

［1］李扬汉.中国杂草志［M］.北京:中国农业出版社，1998:25－26.

［2］张殿波.蚕丝织物上茜草染料的光老化［J］.纺织学报，2011(08):48－49.

［3］袁小红.茜草植物染料提取工艺及染色性能研究［J］.中原工学院学报，2011(05):45 －48.

［4］金咸穂.染整工艺试验［M］.北京:纺织工业出版社，1986:69－80.