桉树类染料萃取物在丝织物染色中的应用

摘　要:从湿和干按树皮中萃取的天然染料,经环境友好型媒染剂―――诃子和石榴表皮处理,对家蚕丝织物染色,优选了染料萃取工艺和染色的染料浓度、媒染剂浓度、染色时间和温度等染色工艺条件。经评定,染色织物的断裂强度、撕破强度、悬垂性、硬挺度、折皱回复性、染色牢度等性能良好。

关键词:按树类天然染料;家蚕丝;萃取;染色

生态友好、环境安全的要求对纺织品越来越严格,其中,对环境造成最大危害的是由染色造成的。众所周知,染色时排放出许多包括废水和废气或固体废物等。因此,防止污染的关键要素是采用天然染料。

与合成染料不同,天然染料对人体和环境无危害。它们的素性最低,几乎没有污染的废水,对人体健康的危害轻。在自然界,某些植物的废弃物,可以用来提取染料。假如能够用天然染料,染蚕丝,就有可能减少蚕丝染色的污染。

基于上述观点,本研究打算从作为植物废料的湿和干桉树类树皮中萃取染料,并对萃取工艺进行优选,同时用于家蚕丝染色印染废水处理工艺。

1　试验工艺

1.1　染料选择

天然染料是从植物、动物、蔬菜和矿物资源中得到的未经化学加工的染料和颜料,被看作绿色生态型染料。因此,本研究选择天然染料。

1.2　资源选择

桉树类树皮由以下重要化合物组成,也就是,还有作为色素的圣草酚、柚甙素、栋精、鼠李精醚、黄杉素。它是从Erode和Nilgrris高地上,以干和湿态收集的,用作本研究染料萃取用的资源。

1.3　媒染剂的选择

众所周知媒染剂可使同样染料赋予各种颜色。合成媒染剂会造成污染问题,也会影响环境。因此,天然媒染剂的使用是安全的。石榴表皮也能够用作媒染剂,赋予更深颜色并具有良好牢度性能。

因此,本研究选择环境友好型媒染剂,即诃子和石榴表皮。

1.4印染废水处理工艺　织物前处理

Rewat等人提供的丝织物脱胶工艺如下:在100 mL水中含0.5 mL genteel的适量溶液中,缓慢搅拌约30 min。之前,将6 m丝织物在冷水中浸泡5 min。然后沥干水份,将丝织物在制备好的溶液中浸泡30 min。织物在溶液中被缓慢搅动,再在冷水中光分水洗2次,阴干。

2　染料萃取方法的优化

将湿树皮撕成小片,被研磨成均匀的糊状物。干树皮在制粉厂里通过研磨制成细粉。将500 g桉树类的湿糊料和干粉放在4个分开的容器里,和100 ml水混合,加热至沸。染料液体压80℃、100℃、120℃3种不同温度下被萃取,温度由调节火焰高度维持。染料萃取的最佳时间为60 min,并印染废水处理工艺保持温度稳定。在达到规定时间后,各染料溶液被分开过滤,存放在清洁的玻璃瓶中。每个烧杯中分别吸取各染料萃取液1 mL,并将它和100 mL水混合。将1 g丝织物投放到各染料溶液中加热至沸。染色时间均为30 min。然后染样用冷水冲洗、晾干。记录各试样的撕破强度。将少许试样贴上标记,平整地贴时在白卡片纸上,用作分析染色物的光泽、质地、染色深度和匀度,用目测检查表示。结果表明,从1 kg干和湿桉树类树皮中

萃取出的染料是良好的。因此,本试验选择用1 kg干和湿桉树类树皮萃取出的染料。

3　染色湿度和时间的优化

在6个分开的烧杯中分别取出1 kg干和湿桉树类树皮的萃取液,其浓度分别为3%、6%和9%,其中加入100 ml软水,将1 g丝织物投入到溶液中。每只染料浴分别保持温度为80℃、100℃和120℃。染色时间保持不变,均为60 min。然后充分洗涤,晾干。测定试样的外观和强度。结果表明,所有所用的染料试样,在100℃染色时都具有良好外观和强度。因此,染色温度统一为100℃。

4　媒染剂浓度和染料浓度的优化

为了优选蚕丝试样中的染料浓度,用从湿和干态的桉树类树皮中萃取出的染料染色,染料浓度分别为3%、6%和9%。

4.1　媒染工艺选择

根据Gupta所述,媒染牢度取决于媒染剂和媒染法,因为形成不同金属染料结合物在其耐光性上有差异,还因为金属对染料的光化学降解会有正面或负面影响。因此,媒染采用预媒染、同样媒染和后媒染3种方法。

4.1.1　预媒染法

在预媒染法中,脱胶试样在含2%石榴表皮溶液中,100℃媒染60min,在未经任何中间洗涤下晾干。然后,再在含3%桉树类染料的溶液中,100℃染60 min.染色后,试样从染浴中取出,用冷流水冲洗,去除试样表面存在的多余染料粒子。6%和9%的染料萃取液也桉相似的染色法染色。

4.1.2　同浴媒染法

同浴媒染是将含有3%桉树类染料、2%石榴表皮和脱胶试样组成的溶液,100℃沸染60 min。染色后,用冷流水冲洗试样,去除试样表面上存在的多余染料粒子。6%和9%的染料萃取液也桉照相似方法染色。

4.1.3　后媒染法

脱胶试样在含有3%桉树类染料溶液中100℃染色,然后将印染废水处理工艺它置于含有2%石榴表皮的媒染溶液中100℃处理60 min。染色后,试样从染浴中取出,用冷流水冲洗,去除试样表面上存在的多余染料粒子。6%和4%的染料萃取液按照相似方法染色。

4.2　后处理

后处理方法是,将染色试样5%洗涤剂溶液中处理15 min,然后染色试样用冷水充分冲洗3~4次,晾干。用2%诃子作为媒染剂染色的相同试样也按照相同后处理方法处理。

根据染色物的光泽、色泽、颜色深度和匀度,对染色试样进行直观评定。结果表明,在后媒染染色中,用含有石榴表皮的6%蓝桉(EuchlyptusGlobuus)干树皮染料溶液染色的丝织物是良好的,令人满意的。

4.3　实际染色

在实际的染色中,容器中用14 L软水溶解480g干的桉树类染料粉末,将容器置于煤气炉上加热溶液至沸。染料液于100℃萃取60 min。用薄棉布过滤萃取的染料液。染色时间为60 min。添加重量为288 g石榴表皮粉末用于后媒染。染色试样从染浴中取出,用流水冲洗,去除材料表面上存在的多余染料粒子。2种染色材料都被晾干,然后在肥皂溶液中沸煮15 min。皂煮后,用冷水充分冲洗3~4次,晾干。

4.4　穿着试验

将染色织物制成中长大衣的上端和围巾,然后用合适的对象对它们进行穿着试验。这种操作要进行15 d。

试样在每次穿着后用Reetannt洗涤。

4.5　评定

试样评定用主观和客观两种方法检测。将未染色、染色、染色并洗涤试样表示为SO、SEP1和SEP2。

主观评定(目测评定)　为了评定试样的综合外观、色泽、染色匀度和光泽,选择一组25位在纺织和服装专业领域的研究生作为评判员。

客观评定包括试验室检测。

目测评定结果:

目测评定揭示,有95%以上评判员将几乎所有试样的综合外观都定级为良好。有93%以上评判员将它们的色泽高度定级为鲜艳。有98%评判员将染色匀度定级为均匀。有93%以上评判员将质地定级为柔软。有95%以上评判员将光泽定级为高的。

因此,根据试样的目测检查,总的来说,所有试样都持有良好的综合外观、色泽鲜艳、染色均匀、质地柔软和高的光泽。

(1)织物重量

表1列出了未染色、染色、染色并洗涤后试样的织物重量结果。经染色和洗涤后的织物分别增重26%和20%。

(2)织物硬挺度

表2列出了未染色、染色、染色并洗涤后试样的织物硬挺度结果。

染色和洗染后的织物经向和纬向硬挺度都降低。

(3)断裂强度

伸长和加载的织物经向和纬向断裂强度分别提高38%。

(4)织物厚度

染色试样的织物厚度提高38%,洗涤试样的织物厚度提高48%。

(5)悬垂性

表3列出未染色、染色、染色和洗涤后的试样悬垂性测试结果。

染色和洗涤后的丝织物悬垂性提高。

(6)撕破强度

2种染料分别染色后丝织物撕破强度都降低。

(7)染色牢度

所有染色试样的耐晒、摩擦、整理、洗涤、汗渍的染色牢度都很好。

(8)穿着试验

染色、染色并洗涤后试样对穿着者不造成健康危害。

5　结论

根据研究结果,可以断定桉树类树皮可以有效地萃取出染料,这些染料能够用于家蚕丝织物,可以成功地用作服装。染色织物的评定还提示,它们具

有好的断裂强度、悬垂性、织物硬挺度,折皱回复性、撕破强度和染色牢度性能。