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摘要：分析了pH值、金屬離子對紫膠色素穩(wěn)定性的影響,探討了影響紫膠色素用于真絲織物染色的因素.結果表明,紫膠色素在酸性條件下較為穩(wěn)定;紫膠色素用于真絲織物直接染色的最佳工藝條件:染浴pH值3,85℃染色60min;采用金屬離子媒染處理后色光發(fā)生了變化,染色織物皂洗牢度明顯提高,日曬牢度也有所提高;經(jīng)紫膠色素染色的真絲織物具有優(yōu)良的抗紫外性能.

關鍵詞：紫膠色素;真絲;染色;媒染;牢度;抗紫外性能

天然染料與環(huán)境相容性好、低毒、低過敏,其在紡織品印染中的應用已經(jīng)成為一種趨勢.[1-3]紫膠是很小的紫膠昆蟲吸取樹脂而從蟲體中分泌的一種天然樹脂,因其顏色紫紅,故稱紫膠.紫膠在采集后通過加工,提取得到紫膠色素.紫膠色素是一種羥基蒽醌羧酸,由紫膠色酸A、B、C、D、E等組成,其中紫膠色酸A占85%.紫膠色素常作為天然日用紅色素,用于加工糖果、飲料、化妝品等,具有色澤鮮艷,對人體無害等優(yōu)點.[4-6]用于紡織品染色,符合生態(tài)、健康、舒適的要求.本文研究了pH值、溫度、金屬離子對紫膠色素用于真絲染色的影響,探討了染色工藝條件,測試了染色后織物的皂洗和摩擦牢度以及抗紫外性能.

1.實驗

1.1材料與儀器

織物:真絲電力紡11216.

藥品:紫膠色素(實驗室提取);硫酸亞鐵、硼砂、鹽酸、鄰苯二甲酸氫鉀、磷酸二氫鉀、磷酸氫二鈉、醋酸、醋酸鈉(均為分析純).

儀器:電熱恒溫水浴鍋(上海博迅實業(yè)有限公司醫(yī)療設備廠),UV-2802PC/PCS型Unico紫外可見分光光度計(日本島津),Nicolet5700型傅立葉紅外光譜(美國Nicolet公司),LabsphereUV-1000F型紡織品抗紫外因子測試儀(美國Labsphere公司).

1.2紫膠色素染色

1.2.1直接染色

紫膠色素用量5%(owf),浴比為1∶50.

1.2.2真絲織物媒染

真絲織物的前媒和后媒工藝條件為:75℃,60min,浴比1∶50,除特別說明外,媒染劑硫酸亞鐵用量為6%(owf).

1.3測試

紅外光譜:采用KBr壓片法,在紅外光譜儀上測定紫膠色素-亞鐵離子配合物的紅外光譜;提升性:固定染浴pH=3,85℃染色60min,浴比為1∶50,取色素,對真絲織物進行染色后水洗,晾干,再測定織物的K/S值;上染速率:固定色素用量為5%(owf),染浴pH=3,浴比為1∶50,采用殘液法分別測定不同溫度下染色不同時間的上染百分率,作上染速率曲線;摩擦牢度:按GB/T3920-1997測試;皂洗牢度:按GB/T420-90測試;耐光牢度:按GB/T8426-1998測試;抗紫外性能:在織物抗紫外測試儀上測試織物紫外線透過率,用UPF指數(shù)表示織物的抗紫外性.

2.結果與討論

2.1pH值對紫膠色素穩(wěn)定性的影響

由圖1可知,酸性條件下紫膠色素具有較好的穩(wěn)定性,即使在高溫條件下,紫膠色素最大吸收光譜也變化不大.而在pH=9時,低溫條件下色素相對穩(wěn)定;溫度升高,紫膠色素穩(wěn)定性下降,在90℃處理2h后色素顏色大部分褪去.說明紫膠色素用于紡織品的染色適合在酸性條件下進行,因此,紫膠色素染色實驗主要在酸性條件下進行.

2.2金屬離子對紫膠色素的影響

圖2為紫膠色素與Fe2+配合前后的紅外光譜,未配合前1652.3cm-1處為蒽醌上羰基CO的伸縮振動峰.配合物中1652.3cm-1處的峰基本消失,說明羰基與鐵離子發(fā)生了配合,而462.5cm-1處的峰是Fe—O的伸縮振動峰.金屬離子與紫膠的配合作用可用于紫膠色素染色時的媒染,選擇不同的金屬離子可以獲得不同的色澤.

2.3紫膠色素的染色性能

2.3.1紫膠色素直接染真絲的影響因素

紫膠色素直接染真絲的正交實驗結果見表1.