天然染料染色的特點及染色影響因素

2021-02-08 國染館漢方手染

1．棉織物用天然染料染色的特點
利用天然染料加工紡織品既滿足了人們對回歸自然的需求，又可以設計出生態紡織品加工工藝。如棉織物採用生物酶精練、天然染料染色的加工工藝：
(1)生物酶精練，織物表面光潔，色澤明亮，加工流程縮短，不添加任何柔軟劑也會產生一種自然的柔軟性，保持了棉纖維的天然特性。
(2)精練後的織物可以直接用天然色素染色，直接性和親和力明顯提高，染色機理與直接染料染棉纖維相似，無須固色劑就可以達到較高的色牢度。但天然色素色譜不全。
(3)在加工過程中改善了作業環境，大大降低了廢水汙染。
2．天然染料染色的影響因素
(1)溫度的影響：天然色素受溫度的影響很大，例如，甜菜紅在60℃以上不穩定，所以染色不宜在高溫下進行。
(2)染浴pH值的影響：控制染浴在適當的pH條件下染色，才能獲得較高的平衡吸附量。例如，甜菜紅素在鹼性條件下不穩定，所以染色應在酸性條件下進行，色素分子中的一COO-，可與羊毛上的-H3N+成鹽式鍵結合。染浴pH越低，羊毛所帶的正電荷數越多，上染速率越快，染料吸盡率越高。
(3)媒染劑的影響：天然染料除少數外，對纖維親和力或直接性低，必須與媒染劑一起或採用特殊方法才能固著在纖維上，天然染料大多數是屬於媒染染料，也有部分屬還原染料、直接染料和酸性染料。有的則屬顏料，特別是一些礦物色素。
①色彩：不同媒染劑處理的織物顏色也有所不同。例如，絲綢織物用硫酸銅與洋蔥皮提取的色素染色時生成銅棕色；使用亞錫酸氯生成橘色；硫酸鋁鉀，重鉻酸鉀和亞硫酸鐵一起使用會生成金色、橘棕色；亞錫酸氯與硫酸鋁鉀的混合使用生成橘棕色；亞硫酸鐵和亞錫酸氯一起使用時，與洋蔥皮提取的色素生成飽滿的金色。
②環保性：媒染劑的應用，尤其是金屬離子對環境和有機生物體造成不良影響甚至帶來嚴重危害，因此人們在關注天然染料的同時，也在不斷開發天然環保的媒染劑。有人曾用蛋類中的蛋白質、牛血、尿素、腐杉的泥土、牛糞等物質來作為媒染劑。天然媒染劑有mgroba-lon,石榴皮、單寧、單寧酸、酒石酸、番石榴和香蕉葉灰等。
③稀土作用：我國的染色工作者用稀土一檸檬酸絡合物作為天然染料的媒染劑，對薴麻纖維染色，使天然染料一稀土一織物三者形成穩定的絡合物。稀土離子可作為中心離子與染料配位體絡合，提高染色牢度和色光的穩定性。此外，它還具有類似電解質的促染作用。
(4)分散劑、穩定劑的作用：有的天然色素不穩定容易變色，需要加入穩定劑。大部分天然染料相對分子質量都比較大，易團聚，阻礙上染。但可以用陰離子或非離子表面活性劑使染液中的染料顆粒分散，形成較穩定的分散體系，使織物和染料接觸的機會增多，上染速度加快。染料的水溶性越小，加分散劑染色的效果就越明顯。
3。天然染料存在的問題
(1)染色重現性差：以植物染料為例，即使是同一種植物由於產地不同、氣候條件不同及採集時間不同都會影響色素的組成及色澤。在工藝上，對天然色素的染色工藝，還需進行規範的試驗和設備選擇，確定各種工藝參數，制定產品質量指標。
(2)染色牢度：天然染料普遍存在染色牢度差的問題，尤其是耐日曬牢度和耐皂洗牢度。如天然染料所染的黃色，耐日曬牢度僅為3級。傳統的天然染料染色方法還存在著給色量低，染色時間過長等問題。
(3)其他：天然色素植物的顏色品種有限，在性能上，很多天然色素的化學結構和毒理學尚未詳細研究和測試；天然染料的提取需要消耗大量植物，造成染料價格高；目前還缺乏天然色素與纖維或織物結合機理的研究；天然色素的染色工藝有待於進一步優化等。


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