摘要：分析了pH值、金属离子对紫胶色素稳定性的影响,探讨了影响紫胶色素用于真丝织物染色的因素.结果表明,紫胶色素在酸性条件下较为稳定;紫胶色素用于真丝织物直接染色的最佳工艺条件:染浴pH值3,85℃染色60min;采用金属离子媒染处理后色光发生了变化,染色织物皂洗牢度明显提高,日晒牢度也有所提高;经紫胶色素染色的真丝织物具有优良的抗紫外性能.
关键词：紫胶色素;真丝;染色;媒染;牢度;抗紫外性能
天然染料与环境相容性好、低毒、低过敏,其在纺织品印染中的应用已经成为一种趋势.[1-3]紫胶是很小的紫胶昆虫吸取树脂而从虫体中分泌的一种天然树脂,因其颜色紫红,故称紫胶.紫胶在采集后通过加工,提取得到紫胶色素.紫胶色素是一种羟基蒽醌羧酸,由紫胶色酸A、B、C、D、E等组成,其中紫胶色酸A占85%.紫胶色素常作为天然日用红色素,用于加工糖果、饮料、化妆品等,具有色泽鲜艳,对人体无害等优点.[4-6]用于纺织品染色,符合生态、健康、舒适的要求.本文研究了pH值、温度、金属离子对紫胶色素用于真丝染色的影响,探讨了染色工艺条件,测试了染色后织物的皂洗和摩擦牢度以及抗紫外性能.
1.实验
1.1材料与仪器
织物:真丝电力纺11216.
药品:紫胶色素(实验室提取);硫酸亚铁、硼砂、盐酸、邻苯二甲酸氢钾、磷酸二氢钾、磷酸氢二钠、醋酸、醋酸钠(均为分析纯).
仪器:电热恒温水浴锅(上海博迅实业有限公司医疗设备厂),UV-2802PC/PCS型Unico紫外可见分光光度计(日本岛津),Nicolet5700型傅立叶红外光谱(美国Nicolet公司),LabsphereUV-1000F型纺织品抗紫外因子测试仪(美国Labsphere公司).
1.2紫胶色素染色
1.2.1直接染色
紫胶色素用量5%(owf),浴比为1∶50.
1.2.2真丝织物媒染
真丝织物的前媒和后媒工艺条件为:75℃,60min,浴比1∶50,除特别说明外,媒染剂硫酸亚铁用量为6%(owf).
1.3测试
红外光谱:采用KBr压片法,在红外光谱仪上测定紫胶色素-亚铁离子配合物的红外光谱;提升性:固定染浴pH=3,85℃染色60min,浴比为1∶50,取色素,对真丝织物进行染色后水洗,晾干,再测定织物的K/S值;上染速率:固定色素用量为5%(owf),染浴pH=3,浴比为1∶50,采用残液法分别测定不同温度下染色不同时间的上染百分率,作上染速率曲线;摩擦牢度:按GB/T3920-1997测试;皂洗牢度:按GB/T420-90测试;耐光牢度:按GB/T8426-1998测试;抗紫外性能:在织物抗紫外测试仪上测试织物紫外线透过率,用UPF指数表示织物的抗紫外性.
2.结果与讨论
2.1pH值对紫胶色素稳定性的影响
由图1可知,酸性条件下紫胶色素具有较好的稳定性,即使在高温条件下,紫胶色素最大吸收光谱也变化不大.而在pH=9时,低温条件下色素相对稳定;温度升高,紫胶色素稳定性下降,在90℃处理2h后色素颜色大部分褪去.说明紫胶色素用于纺织品的染色适合在酸性条件下进行,因此,紫胶色素染色实验主要在酸性条件下进行.
2.2金属离子对紫胶色素的影响
图2为紫胶色素与Fe2+配合前后的红外光谱,未配合前1652.3cm-1处为蒽醌上羰基CO的伸缩振动峰.配合物中1652.3cm-1处的峰基本消失,说明羰基与铁离子发生了配合,而462.5cm-1处的峰是Fe—O的伸缩振动峰.金属离子与紫胶的配合作用可用于紫胶色素染色时的媒染,选择不同的金属离子可以获得不同的色泽.
2.3紫胶色素的染色性能
2.3.1紫胶色素直接染真丝的影响因素
紫胶色素直接染真丝的正交实验结果见表1.
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