張亞妮

（陜西省西咸新區(qū)秦漢新城管委會，陜西西安712000）

在人工化學合成染料出現(xiàn)之前，人們主要使用天然染料作為染色劑。相較于人工化學合成染料，天然染料在色號完整度、色澤鮮艷度、抗光照性能、抗水流沖洗性能上都較差，因此被逐漸代替。但是，在近代工業(yè)發(fā)展階段，人們越來越重視日常生活所接觸到的化學染料成分對人體健康和生態(tài)環(huán)境的危害。因此具有無毒、無害、無污染以及生物相親性等特性的天然染料受到了人們的廣泛關注，相關產業(yè)也迎來了第二次發(fā)展期。

天然染料核心化學成分有甲酮、葉綠素、二氫甲酮、靛類、亞胺、蒽醌等。紅花植物中含有紅花紅和紅花黃兩種色素，在我國織物染料應用歷史中占據(jù)了非常重要的地位。其中紅花黃色素的含量較高（分子式如圖1所示），且具有化學性質穩(wěn)定、親水性能好、萃取工藝簡單的特點；但是其在纖維中的親和度不高，應用領域受到了限制。隨著科學水平的發(fā)展，人們發(fā)現(xiàn)紅花黃色素對蠶絲、苧麻等織物纖維親和度較好，但是耐洗牢度性能較差。因此，為了提高紅花黃色素在苧麻、蠶絲等織物上的應用范圍，采用雙官能團環(huán)氧交聯(lián)劑EH作為固色劑，通過其偶聯(lián)作用，提高紅花黃色素與棉質纖維之間的固化效果，達到固色的目的。

1 材料與方法

1.1 實驗原料

商業(yè)漂白面細布作為織物，采購于石家莊泰鴻布業(yè)有限公司；市場干紅花藥物，采購于國內某連鎖藥房；碳酸鈉化學試劑，采購與阿拉丁公司，純度為分析純；商業(yè)交聯(lián)劑EH，采購于紹興歐成化工有限公司；皂粉，采購于當?shù)啬尺B鎖超市。

圖1 紅花黃色素分子式

1.2 實驗器材

P-AO/BO立臥式氣壓電動小軋車（佛山市亞諾精密機械制造有限公司）；Hunter Lab UltarScan PRO測色儀（上海魯玟科學儀器有限公司）；Longcolor LD-360B型定形烘干機（廣州科聯(lián)精密機械有限公司）；SW-8A型耐洗色牢度實驗機（南通三思機電科技有限公司）；Y751B型摩擦色牢度儀（溫州市大榮紡織儀器有限公司）。

1.3 實驗方法

稱取脫水干紅花200g，加入1000mL蒸餾水，在光滑的大理石研缽中搗碎，并在室溫環(huán)境中浸泡24 h。浸泡結束后，使用抽濾設備對干紅花/蒸餾水混合物進行過濾，并對干紅花濾餅進行3次重復洗滌，將浸漬液收集作為染料液使用。稱取一定體積染料液和一定尺寸織物在75℃條件下浸染30 min，以90%的軋余率軋除染料液，在50℃真空干燥箱內烘干。隨后使用交聯(lián)固色液對織物二次重復性浸軋，每次軋余率控制在90%。然后使用軋烘方法在不同的工藝條件下對交聯(lián)固色的工藝條件進行摸索，考察交聯(lián)溫度、交聯(lián)劑添加量、堿性物質添加量對交聯(lián)性能的影響，探求最佳的固色條件。得到的染色織物在5 g/L的皂粉溶液中不斷煮洗5 min，然后清洗、晾干。以L*（亮度）、C*（彩度）、H*（深色度）、K/S（表觀色深）等固色織物的顏色特征值為考察指標，進行工藝條件篩選?？椢锏脑硐蠢味群湍Σ晾味雀鶕?jù)GB/T3920-1997方法檢測[11]。

2 結果與討論

2.1 烘焙溫度對交聯(lián)固色效果的影響

固定固色液中交聯(lián)劑EH濃度為40 g/L，碳酸鈉濃度為10 g/L，二次重復性浸軋后的烘焙溫度分別設置為50 ℃、70 ℃、90 ℃、110 ℃、130 ℃、150 ℃，對得到的染色織物進行顏色特征值檢測，結果如表1所示。從紅花黃色素的分子式結構來看，紅花黃色素的熱穩(wěn)定性較好，從表1可以看出，隨著烘焙溫度的增加，交聯(lián)劑EH中的環(huán)氧基官能團充分發(fā)揮交聯(lián)作用將紅花黃色素中的羥基與棉質纖維中的羥基以碳氧醚鍵官能團的方式結合，增加了紅花黃色素的染色量。具體表現(xiàn)為隨著溫度的升高，L*值大幅度降低，當溫度升高到130℃時，C*和K/S值升高趨勢明顯；但是隨著溫度的繼續(xù)增大，紅花黃色素會發(fā)生高溫變色作用，導致H*降低。因此綜合考慮各種顏色特征值，最佳的烘焙溫度為130℃。

表1 不同烘焙溫度條件下的固色效果

2.2 堿劑加入量對交聯(lián)固色效果的影響

固定固色液中交聯(lián)劑EH濃度為40g/L，二次烘焙溫度為90 ℃、時間2 min，對比固色液中添加10 g/L碳酸鈉和未添加碳酸鈉對交聯(lián)固色效果的影響，結果如表2所示。從表2可以看出，固色液中添加10 g/L碳酸鈉后，織物的L*值下降，C*值和K/S值增加，說明碳酸鈉在水中水解產生的氫氧根可以將紅花色素和棉質纖維中的羥基官能團電離為氧負離子，提高兩種原料之間的親和性能，使得交聯(lián)劑EH更容易發(fā)揮交聯(lián)效果。同時，因為強化了交聯(lián)作用，使得織物中醚鍵官能團的含量百分比得到了增加，提高了植物的紅色光深色度，H*值降低。

表2 碳酸鈉對固色效果的影響

2.3 交聯(lián)劑添加量對交聯(lián)固色效果的影響

固定固色液中碳酸鈉濃度為10 g/L，交聯(lián)固色液對織物二次重復性浸軋的溫度為90 ℃、烘焙時間2 min，對比固色液中交聯(lián)劑EH的不同添加量對交聯(lián)固色效果的影響，結果如表3所示。從表3可以看出，隨著交聯(lián)劑EH的添加量不斷增加，織物的L*值下降，C*值和K/S值增加，說明固色作用逐漸提高。當交聯(lián)劑添加量濃度超過40 g/L時，固色效果提高率趨于平緩。因此，綜合考慮交聯(lián)劑成本以及固色效果，最佳的交聯(lián)劑添加量為40 g/L。

表3 交聯(lián)劑添加量對固色效果的影響

2.4 浸軋次數(shù)對交聯(lián)固色效果的影響

固定固色液中碳酸鈉濃度為10 g/L，交聯(lián)固色液對織物二次重復性浸軋的溫度為90 ℃、烘焙時間2 min，對比浸軋次數(shù)對交聯(lián)固色效果的影響，結果如表4所示。從表4可以看出，隨著浸軋次數(shù)的增加，織物的表觀色深和彩度都得到了提高，說明交聯(lián)劑的交聯(lián)效果更好；但是當浸軋次數(shù)超過3次后，表觀色深和彩度增加的幅度有限，且織物的手感變差，因此，建議浸軋次數(shù)為2～3次。

表4 浸軋次數(shù)對固色效果的影響

3 結論

使用交聯(lián)劑EH可以顯著提高紅花黃色素對植物的固色效果，即織物的表觀色深、皂洗牢度和摩擦牢度。最佳的固色工藝參數(shù)為：固色液由40 g/L交聯(lián)劑EH和10 g/L碳酸鈉組成、二次浸軋時烘焙溫度為130℃、浸軋次數(shù)2～3次。