天然植物染料对麻织物染色技术及稀土的媒染应用

２．２媒染原理

用稀土元素作为媒染剂对织物进行媒染染色是植物染料-稀土-织物三者形成稳定络合物的过程．稀土离子起络合作用，它作为中心离子与作为配位体的带负电的染料阴离子络合［３］．稀土离子的电子结构为（ｎ-１）ｄ１ｎＳ２，可以失去３个电子，原子半径比其他过渡元素大．在其周围可容纳较多的配位体，配位数多为６，具有形成络合物的强烈倾向．稀土离子通过静电引力与有机配位体形成配位键，而稀土离子与含羧基的柠檬酸形成的络合物中，显示部分共价特性，起着多价配位作用．稀土与植物染料形成的络合物的稳定性大致与柠檬酸相同．另从食盐与稀土的对比实验中发现，稀土除具有较强的络合配位作用外，还具有类电解质作用，并与食盐的促染存在加和性．当在植物染料染色过程中加入稀土化合物后，由于稀土离子的电子性质使其产生“类电解质”作用而迅速降低纤维表面的Ｚｅｔａ电位，进而靠近纤维表面被纤维表面吸附，形成吸引力更强的“新染座”．

纤维素纤维经前处理后，其表面具有１０×１０-１０～４８×１０-１０ｍ大小不等的空穴，而稀土离子的半径仅在２×１０-１０ｍ以下，故可优先于植物染料分子进入纤维的非晶区甚至结晶区边缘，并借助缔合水分子的进入导致纤维膨化溶胀．再借助其中心离子的络合作用，与植物染料分子所含有的氨基、羟基、羧基、磺酸基等配位体以及纤维素大分子所含羟基形成复杂的多元络合，从而获得植物染料染色牢度的提高．进一步的研究认为稀土离子与植物染料所形成的多元络合体系之间的相互合作，使络合物共轭体系两端含孤对电子基团离解而产生络合体系之间的电子飘移，导致染料与稀土离子的络合物产生超灵敏跃迁作用，从而改变了染料的特征吸收光谱，使植物染料在染色体系中能够抗击溶液ｐＨ波动而产生的色光变化，保持其染色织物色光的相对稳定，因此，在植物染料染色中，选用稀土作媒染剂，植物染料-稀土-纤维之间相互作用形成了稳定的三元或多元络合物，从而获得较好的上染效果．

２．３媒染方法选择

由表１可见，采用后媒染色法效果最好，得色最深，上染率最高，故本研究采用后媒染色法．

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