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天然染料染色方法研究进展

第36卷第5期2019年5月印染助剂TEXTILE AUXILIARIESVol.36 No.5May2019天黙梁制栾邑方诘单国华叫赵涛-贾丽霞2,肖远淑,,刘慧敏2,柳疆梅2,张曼宁2(1.东华大学化学化工与生物工程学院,上海201620; 2.新疆大学纺织与服装学院,新疆乌鲁木齐830046)摘 要:介绍了近几年天然染料染色方法的研究逬展,指出今后天然染料染色的重要研究方向为媒染染色法和改性织物表面染色法。

媒染染色法研究体现在金属媒染剂复配以及新型天然媒染剂开发方面;改性织物表面染色法主要通过等离子体处理、天然大分子整理、伽马射线照射、紫外线照射使织物表面改性而达到好的染色效果。

关键词:天然染料;染色;天然媒染剂;织物麦面改性中图分类号:TS193.2; TS193.6文献标志码:A 文章编号:1004-0439(2019)05-0007-05Development of dyeing using natural dyesSHAN Guohua 1,2, ZHAO Tao 1, JIA Lixia 2, XIAO Yuanshu 2, LIU Huimin 2,LIU Jiangmei 2, ZHANG Manning(1. College of Chemistry, Chemical Engineering and Biotechnology, Donghua University, Shanghai 201620, China;2. College of Textile and Clothing, Xinjiang University, Urumqi 830046, China)Abstract : The research progress of dyeing methods with natural dyes in recent years was introduced. Itwas pointed out that the future development direction of natural dyeing was mordant dyeing and modified fab ­ric surface dyeing. The research of mordant dyeing mainly focused on the compounding of metal mordantsand the development of new natural mordants. The surface dyeing of modified fabrics was mainly achieved by plasma treatment, natural macromolecule finishing, gamma ray irradiation and ultraviolet ray irradiation, whichachieved good dyeing effect.Key words : natural dyes; dyeing; natural mordant; fabric surface modification天然染料在我国有着悠久的应用历史,1856年合成染料出现,因色谱齐全、色泽鲜艳、染色牢度好、 价格低廉等优点逐渐取代了天然染料。

然而,合成染料会造成环境污染,某些合成染料还具有致癌性。

在 日益严峻的环境和健康问题面前,天然染料又逐渐 被人们重视。

天然染料具有生态相容性好、低毒、可 再生、功能特殊、来源广泛等优点,在纺织品染色和功能整理中有着广泛的应用前景'-'OJ o在天然染料染色过程中,由于染料和纤维间直接性低,直接染色上染率低,染色牢度差,一般采用 媒染法进行染色,通过在纤维、天然染料和媒染剂间形成稳定的配合物改善染色牢度。

但媒染法需要使用重金属媒染剂,比如铭盐,重金属会对人体和环境产生危害。

随着人们对天然染料研究的不断深入,天 然染料染色除了传统的媒染方法外,还出现了一些新的染色方法,比如超声波微波助染法、改性染色法等。

本研究主要介绍了各种染色方法在天然染料染色中的应用研究现状,期望为天然染料在纺织工业 中的推广应用提供帮助’1媒染染色法天然染料染色方法应用较多的是媒染法,当前收稿日期:2018-04-10基金项目:国家自然科学基金项目(21562040);国家科技部重大专项子课题(2016YFC0400504);大学生创新训练计划项g (XJU-SRT-17008 ) 作者简介:单国华(1980—),男.陕西淳化人.讲師.东华大学在读博士.主要研究领域:清洁染色与功能纺织品8印染助剂36卷研究主要集中在非常金属媒染剂媒染和天然媒染剂媒染方面。

1.1非锯金属媒染剂媒染非珞金属媒染剂媒染研究主要集中在常规金属媒染剂染色、金属媒染剂复配染色、金属媒染剂与天然媒染剂复配染色以及功能金属媒染剂媒染方面。

在常规媒染剂染色方面,Yan等研究了铁盐和铝盐对槐花上染丝织物的影响,经媒染后织物上染率提高,染色牢度均达到4级,媒染还丰富了染色织物色相"°Jia等研究了铁盐、铝盐和铜盐对橡树皮上染柞蚕丝织物的影响,媒染后织物色牢度明显提高,耐光色牢度达到4~5级,同时染色织物具有很好的抗紫外和抗菌性能⑵。

Hou等研究了铝盐和铁盐对高粱壳上染羊毛织物的影响,媒染后色牢度提高,同时染色织物具有抗紫外性能⑶。

在金属媒染剂复配染色方面.Shabbir等研究了诃子对羊毛纱的染色,采用铁盐、铝盐、锡盐两两复配进行媒染染色,丰富了染色织物的色相14:0Sha-hid-ul-Islam等研究了胭脂树对羊毛纱的染色,采用铁盐、铝盐、锡盐两两复配媒染,以及铁盐-铝盐-锡盐三者复配媒染,所有媒染织物色牢度均在4~5级,同时获得了36种不同的色调".Bukhari等研究了核桃皮对羊毛纱线的染色,采用铝盐、铁盐、锡盐两两复配,以及三者复配媒染,媒染后色牢度在4~5级,染色织物色相丰富⑷。

在金属媒染剂和天然媒染剂复配方面,Khan等研究了大黄对羊毛纱线的染色,采用铁盐-诃子、锡盐-诃子、铝盐-诃子作为媒染剂染色.染色牢度均在4~5级,同时获得了不同的色相,7]o在功能性金属媒染剂染色方面,Velmurugan等研究了纳米银对紫苏染皮革、丝织物和棉织物的影响,染浴中加入纳米银后,织物的耐水洗色牢度和耐摩擦色牢度提高到4~5级,同时染色织物还具有很好的抗菌性能问。

1.2天然媒染剂媒染1.2.1单宁类媒染剂单宁类化合物是一种水溶性聚多酚物质,酚轻基促使单宁-纤维-染料间形成稳定交联,从而提高上染率,改善染色牢度。

该类媒染剂主要集中在单宁酸媒染以及富含单宁成分媒染剂或者天然染料染色方面。

在单宁酸媒染方面,Haddar等研究了铝盐、锡盐和单宁酸对紫甘蓝染羊毛织物和丝织物的影响,媒染后色牢度提高1~2级,单宁酸与金属媒染剂的媒染效果相当'oRehman等研究了单宁酸和铝盐对万寿菊染棉织物的影响,媒染后色牢度均达到4~5级,同时单宁酸的媒染效果优于铝盐":。

在富含单宁成分媒染剂媒染方面,Yavas等研究了茶叶和铝盐对茜草染尊麻纤维的影响,由于茶叶中含有单宁和金属成分,染色牢度提高,同时茶叶的媒染效果优于铝盐画。

在富含单宁成分天然染料染色方面,Pandey等研究了花生红衣对棉织物、丝织物和毛织物的无媒染色,因花生红衣中含有单宁成分,可以采用无媒染色,染色后3种织物的耐摩擦色牢度、耐汗渍色牢度都达到4级,耐光色牢度达到6级,丝织物上染率优于毛织物,毛织物优于棉织物,同时染色织物还具有抗紫外性能叫Rather等研究了阿拉伯金合欢对羊毛纱线的染色,因金合欢中含有单宁成分,媒染后色牢度提高;2l oYang等研究了薯萇对丝织物的涂层处理,同样由于薯萇富含单宁成分,使涂层织物具有很好的色牢度,同时织物还具有防火、防水等功能卫。

1.2.2富含金属天然媒染剂富含金属天然媒染剂由于含有金属成分,可以起到金属媒染剂媒染的效果,避免了金属媒染剂的使用。

Guesmi等研究了枣椰子对羊毛和丝织物的无媒染色,由于枣椰子天然染料富含金属,染色后色牢度均达到了4~5级”;Bai等研究了虫漆酶作为天然媒染剂对五倍子、葡萄籽染羊毛织物的影响,由于虫漆酶中富含铜,五倍子和葡萄籽中富含多酚物质,从而使染色织物颜色更深,色牢度更高皿。

1.2.3其他天然媒染剂其他天然媒染剂媒染研究主要集中在开发新的天然媒染剂以及不同天然媒染剂复配方面。

在新型天然媒染剂开发方面.Rather等研究了鸭嘴花对羊毛织物的染色,采用铁盐和铝盐作为金属媒染剂,五倍子、阿拉伯树胶、石榴皮作为天然媒染剂,媒染后上染率和染色牢度得到明显改善,同时天然媒染剂的媒染效果与金属媒染剂相当3°Sha-hid-ul-Islam等研究了虫胶对羊毛纱线的染色,采用五倍子、儿茶、石榴皮作为天然媒染剂,染色牢度都在4~5级,颜色从紫红色变到黄色沟。

在天然媒染剂复配方面,Rather等研究了鸭嘴花对羊毛纱线的染色,采用五倍子、阿拉伯树胶以及石榴皮两两复配进行媒染染色,染色牢度均在4~5级,5期里国华遂送然染料染色方法研究进展9织物色相丰富㈤。

Jose等研究了儿茶、紫草和姜黄对丝织物和棉织物的染色,采用3种天然染料复配无媒染色,染色牢度都在4~5级匈。

综上所述,在非洛金属媒染剂媒染方面,研究主要集中在不同金属媒染剂复配以及功能性金属媒染剂开发方面,采用这些媒染方法,不但可以提高染色牢度,同时丰富了染色织物的色相,解决了天然染料染色色彩单一的不足,还可以赋予织物特殊功能性,扩展了天然染料染色织物的应用范围。

在天然媒染剂媒染方面,研究主要集中在单宁类媒染剂媒染、其他新型天然媒染剂的开发以及不同天然媒染剂的复配等方面,采用这些媒染方法,色牢度可以达到金属媒染剂媒染水平,可以减少金属媒染剂的使用,利于环保。

2超声波微波助染2.1超声波助染超声波助染是利用空化作用产生机械力,促进染料在染液中分散,减小扩散边界层,同时促进纤维中的空气释放,增加染料与纤维的接触,从而提高上染率,改善染色牢度。

Yavas等研究了茜草上染尊麻纤维,超声波促染后上染率明显提高,同时还有助于降低染色温度如。

Baaka等研究了葡萄废渣染羊毛织物,与传统媒染方法相比,超声波助染能明显提高上染率,改善染色牢度⑻。

Ben等研究了超声波对紫色卷心菜上染改性棉织物,超声波助染有助于提高上染率涸。

2.2微波助染微波助染法是利用微波辐射加快染液升温,使染液中的染料分子获得能量快速扩散到纤维中,提高上染率。

该方法可以大大缩短染色时间,有助于降低能耗,提高染色效率。

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