稀土在真丝织物的天然染料染色中的媒染作用

论文摘要

随着人们环境意识的增强以及对人类自身健康的重视,天然染料的开发和使用已经得到越来越多人的重视。与合成染料相比,天然染料无毒、无害、无污染,具有较好的生物可降解性。同时,天然染料染色的织物具有自然的香味,并具有一定的保健作用。由于天然染料色素成分的不确定性,使其染色的织物具有自然、朴素、雅致的效果。而真丝织物具有珍珠般的光泽,手感柔软、丰满而蓬松,发色鲜明,悬垂性良好,本身属于高档服装面料,除用作高档礼服外,绝大部用于内衣、睡衣等贴身衣物,因此,其对染料的要求更高,使用天然染料进行丝绸的染色具有良好的应用前景。由于天然染料的生产需要经过复杂的提纯、生产过程,应用成本高,价格昂贵,因此,本课题选用成本较低的食用色素替代天然染料进行试验。天然染料普遍存在染色牢度差的问题,染色时需使用明矾、硫酸铁等传统的重金属媒染剂进行媒染,这也带来一些环境问题。因此,利用稀土作为一种新型媒染剂,可在提高天然染料染色牢度的同时解决环境污染的问题。稀土元素是典型的金属元素,它们的金属活泼性仅次于碱金属和碱土金属元素,而比其他金属元素活泼。稀土离子与羟基、偶氮基或磺酸基等形成结合物,使稀土能应用于印染行业。本课题选用稀土为天然染料上染真丝绸的媒染剂,以起到匀染和染色增深等作用,同时能在一定程度上提高染样的相关染色牢度。本文试验表明,栀子黄、紫胶红、红花黄、栀子蓝、天然黑这五种天然染料,由于染料结构的不同,其在不同pH值条件下的稳定性、平衡上染率曲线及染料的提升性能均存在一定的差异。紫胶红染料的耐酸碱稳定性较差,色光容易发生变化,红花黄染料次之,而栀子类染料则较好。在稀土金属的媒染作用方面,紫胶红染料的媒染作用最为明显,当采用预媒染色法时,紫胶红染料用量为1%（owf）,媒染剂稀土Ce2（CO3）3的用量为0.8%（owf）,其上染百分率较不添加媒染剂时提高了57.16%,表观得色深度K/S值提高了52.61%,这表明紫胶红染料的分子结构中含有较多的能与稀土金属形成络合的基团结构。本试验同时对栀子黄、栀子蓝、红花黄和天然黑染料稀土媒染染色的优化染色工艺进行了试验,结果表明,稀土金属的加入能明显地提高天然染料真丝绸染色时染样的表观深度K/S值,起到增深作用,同时能提高织物的相关染色牢度,得到了较好的染色效果。本文利用稀土进行真丝绸天然染料的染色研究取得了较好的效果,对其生产应用具有很好的参考价值。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 前言
• 1.1 本课题的发展历史和现状
• 1.2 本课题的发展前景
• 1.3 真丝纤维的结构和性能
• 1.3.1 真丝的结构特点
• 1.3.2 真丝的化学性能
• 1.3.3 真丝的特性
• 1.4 稀土及其特性
• 1.4.1 稀土的定义及其组成
• 1.4.2 稀土金属的主要化学物理特性
• 1.5 稀土在印染行业中的应用
• 1.5.1 稀土在织物前处理中的应用
• 1.5.2 稀土在织物染色方面的应用
• 1.5.3 稀土在织物后整理中的应用
• 1.6 天然染料
• 1.6.1 天然染料的定义
• 1.6.2 天然染料的来源和特点
• 1.6.3 天然染料的分类
• 1.6.4 天然染料染色
• 1.6.5 天然染料的色牢度特征
• 1.6.6 天然染料的各种纤维的染色
• 1.6.7 天然染料存在的问题及解决办法
• 1.6.8 天然染料的发展趋势
• 1.7 本课题研究的内容和目标
• 第二章 基本原理
• 2.1 真丝的染色机理
• 2.1.1 酸性染料染色机理
• 2.1.2 活性染料染色机理
• 2.1.3 直接染料染色机理
• 2.2 天然染料染色机理
• 2.3 稀土的作用机理
• 2.3.1 稀土在织物前处理中的作用机理
• 2.3.2 稀土染色作用机理
• 2.3.3 稀土在织物后整理中的作用机理
• 第三章 试验材料、仪器设备和试验方法
• 3.1 试验用品
• 3.1.1 试验材料
• 3.1.2 主要染化药剂
• 3.2 主要仪器和设备
• 3.3 试验方法
• 3.3.1 染色工艺处方
• 3.3.2 天然染料同浴染色工艺曲线
• 3.3.3 天然染料预媒染色工艺曲线
• 3.3.4 天然染料后媒染色工艺曲线
• 3.3.5 稀土试液的配制
• 3.3.6 测试方法
• 第四章 试验结果与讨论
• 4.1 有关天然染料的性能分析
• 4.1.1 有关天然染料在不同酸碱性条件下的稳定性
• 4.1.2 有关天然染料染色的上染率曲线分析
• 4.1.3 有关天然染料的染色提升性分析
• 4.2 有关天然染料的媒染方式的确定
• 4.3 有关天然染料染色稀土筛选
• 4.4 紫胶红染料染色试验及其分析
• 4.4.1 媒染剂用量对紫胶红染色效果的影响
• 4.4.2 媒染液PH值对紫胶红染色效果的影响
• 4.4.3 媒染液浴比对紫胶红染色效果的影响
• 4.4.4 媒染温度对紫胶红染色效果的影响
• 4.4.5 染色PH值对紫胶红染色效果的影响
• 4.4.6 染色时间对紫胶红染色效果的影响
• 4.4.7 不同用酸对媒染液及其染色效果的影响
• 4.4.8 紫胶红染料染色优化工艺的确定
• 4.5 栀子黄染料染色试验及其分析
• 4.5.1 媒染剂用量对染色效果的影响
• 4.5.2 媒染温度和媒染时间对染色效果的影响
• 4.5.3 染色PH值对染色效果的影响
• 4.5.4 染色浴比对染色效果的影响
• 4.5.5 染色温度和染色时间对染色效果的影响
• 4.5.6 栀子黄染料优化染色工艺的确定
• 4.6 栀子蓝染料染色试验及其分析
• 4.6.1 媒染剂用量对染色效果的影响
• 4.6.2 栀子蓝媒染条件正交试验及其结果分析
• 4.6.3 栀子蓝染色条件正交试验及其结果分析
• 4.6.4 栀子蓝染料优化染色工艺的确定
• 4.7 红花黄、天然黑染料染色试验及其分析
• 第五章 结论
• 参考文献
• 攻读学位期间发表的学术论文
• 致谢