改性织物的植物染料染色性能

０．０９ —０．１３ ０．０８ —０ ０３
３．１．３透染性测诲
图１～３为改性亚麻、粘胶和棉染色织物纱线的横
截面切片显微镜照片，可以观察染料在纱线内的分布 情况。
图３大黄用于改性棉染色切片 对比图１—３羊毛纤维与纤维素纤维染色试样的
截面切片可知，羊毛纤维有白芯现象，而天然植物染料 大黄上染改性织物的透染性较好，没有白芯现象。 ３．２姜黄染色 ３．２．１染色试样对比分析
６
２０．７４ １９．４７ １２．４９
７
２０ ９３ 】９．“ １２．５５
８
２０ ９７ １９ ７１ １２．５７
９
如４６ １９ １２ １２．２４
１０
２０ ５１ １９．１８ １２．２８
△Ｅ ０．００ ０．３８ Ｏ．２ｌ Ｏ．”
０．柏
０．２３ ０ ４３ ０ ５７ ０ ２５ ０ １６
△Ｃ
ｄ￡
Ａａ
ｄ５
０ ００ ０ ００ ０．００ ０ ００
未改性织物提高１～２级。
关键词：染色；天然植物染料；染色性能；纤维素纤维；化学改性
中圈分类号：ＴＳｌ９３ ６２
文献标识码：Ａ
文章编号：１０００—４０１７（２００５）２３—０００５—０４
Ｄ婀雌ｂｅｈａｖｉｏｒｓ ｏｆ ｎａｔｕｒａｌ ｖｅｇｅｔａｂｌｅ ｄｙｅｓｔｕｆｆｓ ｏｎ ｍｏｄｉｆｉｅｄ ｆａｂｒｉｃｓ
ＷＷＷｏ ｃ＇ｄａ＾／／．ｃｏ珊．佃
生物，几乎不溶于水或乙醚，微溶于苯，易溶于甲醛、乙 醇、丙酮、乙酸乙酯、冰醋酸及碱溶液。姜黄素受ｐＨ 值影响较大，在酸性介质中呈鲜艳的柠檬黄色；在中性 介质中变成暗橙色；在碱性溶液中变成红色”。。这是 因为姜黄素中的酚羟基在碱性条件下电离成酚氧负离 子，供电子性大大增强，促进姜黄素中的供吸电子协同 作用，从而产生深色效应。姜黄具有抗皮肤真菌和病 毒的作用，也用于治疗传染性肝炎、胆结石及皮肤病。 科学家们最近发现，姜黄还具有抗癌作用”１。
。批Ｒ 的化学结构式如下： ＯＨ Ｏ ０Ｈ
Ｕ
（Ｒ）
（ｓ）
大黄素
Biblioteka Baidu一ＣＨ３
Ｈ
欧鼠李皮大黄一ＣＨ，
一ＯＨ
大黄一甲醛
一ＣＨ３
一ＯＣＨ，
芦荟大黄
一ＣＨ２０Ｈ
Ｈ
大黄酸
一ＣＯＯＨ
Ｈ
它们的化学结构虽然不同，但有某些共同特点：
（１）除少量羧基（大黄酸）外，无可电离的基团，即
收稿日期：２００５—０２—２０ 作者简介：ＨＩｊｉｉ华。女，东华大学纺织学院２００５级博士，主要从事纺织材 料及纺纵品的功能整理研究。
归Ｏ—ｃ—Ｃ—ｃＨＣ：Ｈ＝ｃｒｉ－＜∥飞》一一ｏＯＨＨ 、一ｆ 毗
其中，姜黄素Ｒ。＝Ｒ：＝０ＣＨ，；脱甲氧基姜黄素 Ｒ】＝Ｈ，Ｒ２＝ＯＣＨ３；双脱甲氧基姜黄素Ｒ１＝Ｒ２＝Ｈ。
从结构上看，姜黄素分子中含有多个双键、酚羟基 和羰基，具有较强的化学反应性能。它们属于酚类衍
万方数据
５
印染（２００５ Ｎｏ．２３
２试验部分
２．１试验材料
纯棉漂白织物（２８／２８ ２４８／２２０），纯亚麻半漂织物 （２４／２４ ２１２／１９２），纯粘胶织物（２０／２０ ２７２／２７２）。
２．２药品
碳酸钠、醋酸、氢氧化钠、氯化钠、阳离子改性剂 （３－氯－２一羟基三甲基硫酸铵）、大黄染料、姜黄染料。
２．３仪器
ＴＣ—Ｐ２型色差计、ＰＨＳ－３Ｃ型酸度计、ＢＳ２１０Ｓ型电
ｂ’
—９．６６ ３１．５４
—５ ３９ ３０ １８
—６ ６２ —４．９０ —１０．３３
１３ ４９ ２６．５７ ３３．３４
—６．６９ ３Ｉ ８６
—９ ６２ ２０ ９０
一Ｂ １４ ２９ ６２
—１０．０５ ３２．３７
～６．８６ ３３ ００
—９ ０９ １９ ４２
—７ ６ｌ ２９ ３７
由表３可知，未改性和改性棉织物的色度指标，经
它们基本上不能以离子键与纤维分子结合。 （２）与弱酸性染料与直接染料相比，天然植物染
料的分子量较小，疏水性结构不大，所以它们与纤维之 间的范德华力和疏水性作用均较小。
（３）这些组分的分子中带有大量羟基，因此水溶 性较好。同时，大黄染料属于蒽醌类染料，在蒽醌ａ位 上的羟基可与伯位上的羰基生成螯合环，可以与过渡 金属离子生成配位化台物，通过这些金属离子与纤维 以络合结构的形式结合。
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｄｙｅｉｎｇ；ｎａｔｕｒａｌ ｄｙｅｅ：ｄｙｅｉｎｇ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ：ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ ｆｉｂｅｒ；ｃｈｅｍｉｃａｌ ｍｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎ
１天然植物染料
１．１大黄染料”“１ 大黄系蓼科多年生草本植物，如掌叶大黄、唐古特
大黄或药用大黄的根和根茎。其性寒，味苦，有泻热 毒、破积滞、行瘀血、调血脉、利关节等功效。大黄的主 要化学组分是大黄鞣质，能分解产生葡萄糖没食子酸 （其为～酯形式的配糖体）；或羟基蒽醌衍生物。它主 要以配糖体的结合状态存在，如大黄素甲醚葡萄糖苷、 芦荟大黄素葡萄糖苷等。由此可见，大黄的色素部分 主要是鞣质和蒽醌衍生物，以及它们的配糖体。大黄
采用ＴＣ—Ｐ２色差汁测试大黄染色改性棉织物的 匀染性。在改性棉织物染样（１５ ｔｉｌｌ×１５ ｔ２ｒ１１）上测ｌＯ 个点，比较这１０点之间的色差、亮度及饱和度之间的 差异，得出匀染性测试结果（见表２）。
由表２可知，大黄染色改性棉的试样中，１０个测 试点的色差值小于０．５７，饱和度值小于０．３６，亮度值 小于０．４６，ａ值小于０．３４，ｂ值小于０．２１。用目测评 定染样，染色均匀，无染花的现象。
Ｌｖ Ｌｉ．ｈｕａｌ，ＷＵ Ｊｉａｎ２，ＹＥ胁１９２
ｒ ｌ Ｔｅｘｔｉｌｅ Ｃｏｌｌｅｇｅ。伪哪∽Ｕｎｉｖｅｒｘ毋．Ｓｈａｎｇｈｃｄ ２０００５１，Ｃｈｉｎａ；
＼
、２．Ｔｅｘｔｉｌｅ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ．Ｄａｌｉａｎ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆＬｉｇｈｔ ｌｔＭｕｓｔｒｙ，Ｄａｌｉａｎ １１６０３４，ＣｈｉｎａＪ
皂洗之后，色差值ＡＥ、饱和度值Ｃ、ｂ＋值减小，明亮度
值Ｌ增大。棉织物经化学改性后，天然植物染料姜黄 用于棉织物的染色性能大大提高；未改性棉织物直接
染色时，由于姜黄染料本身所固有的结构特性，直接性 好，所以纤维素纤维直接染色后，获得的色差值△Ｅ和
饱和度值ｃ较高，但染料与织物之间的结合力较弱，未
改性棉织物经皂洗之后，色差值ＡＥ、饱和度值ｃ及ｂ＋ 值较低。皂洗后，改性亚麻和粘胶比未改性亚麻和粘
按照纤维素纤维织物改性的最佳工艺条件，对棉、
亚麻和粘胶进行阳离子改性；然后用萃取的姜黄染液 对改性及末改性的棉、亚麻和粘胶进行直接染色。试
样对比测试结果见表３。
表３姜黄直接用于未改性和改性织物试样对比结果
原料 未改性棉织物‘ 改性棉织物 未改性棉錾｛物皂洗 政性棉织物皂洗 末政性亚麻织物 改性亚麻织物 束改性业麻织物皂洗 改性哑麻织物皂洗 未殴性粘胶织物 改性牯胶织物 术改怍粘胶织物皂洗 政性粘胶织物皂洗
０ ３６ Ｏ １５
０．１３ ０．１４
—０．３３ ０．１４ —０ ０９ ０．１２
０．３４ ０ ０２ ０．３４ —０．０４
０．３５ Ｏ．１９ ０．２９ ０ １９
０．１４ ０ １８ —０．１４ ０．０３
０．２０ ０ ３８ —０．１３ ０．１５
０．３３ ０ ４６ —０ ２５ ０．２ｌ
０．１４ —０．２０ ０ １３ 一Ｏ．０５
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｄｙｅｉｎｇ ｐｒｏｃｅｓｓ ｗａｓ ｃａｒｒｉｅｄ ｏｕｔ ｏｎ ｍｏｄｉｆｉｅｄ ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ ｆａｂｒｉｃｓ ｗｉｔｈ ｎａｔｕｒａｌ ｄｙｅｓｔｕｆｆｓ ｅｘｔｒａｃｔｅｄ ｆｒｏｍ Ｒａｄｉｘｅｔ Ｒｈｉｚｏｍａ Ｒｈｅｉ ａｎｄ Ｔｕｒｍｅｒｉｃ．ｄｙｅｉｎｇ ｒｅｓｕｌｔｓ ｗｅｒｅ ｃｏｍｐａｒｅｄ ｗｉｔｈ ｔｈｏｓｅ ｏｆ ｕｎｍｏｄｉｆｉｅｄ ｆａｂｒｉｃｓ Ｉｔ ｗａｓ ｆｏｕｎｄ ｔｈａｔ ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ ｆａｂｒｉｃｓ ａｆｔｅｒ ｍｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｆｅａｔｕｒｅｄ ｂｅｔｔｅｒ ｄｙｅｉｎｇ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｓｕｃｈ ａｓ ｌｅｖｅｌｎｅｓｓ，ｐｅｎｅｔｒａｔｉｏｎ ａｎｄ ｃｏｌｏｒ ｆａｓｔｎｅｓｓ
此外，由于大黄特殊的组分和结构，还具有良好的 抗菌和紫外线吸收或反射功能，为开发新型功能性纺 织品开辟了良好的途径。 １．２姜黄染料
姜黄是一种天然黄色染料，其主要组分是黄色的 姜黄素、脱甲氧基姜黄素和双脱甲氧基姜黄素，它是存 在于姜黄根茎和根块中的色素，其结构式为：
Ｒｌ
归々ＣＨ＝ｃＨ（卜ｏＨ ｌ—— ＣＨ＇－－ｚ
子天平、电热恒温水浴锅、Ｙ５７１Ｗ纺织品摩擦色牢度 仪、ＢＺＧＹ９０８标准光源箱、ＸＳＰ．１５生物显微镜、Ｙ１７２
型纤维切片器。
２．４工艺条件
（１）纤维素纤维的改性工艺／ｇ·Ｌ。
改性剂浓度
５０
ＮａＯＨ浓度
１５
浴比
１：３０
温度／℃
７０
时间／ｍｉｎ
４０
（２）大黄染色工艺／ｒｎＬ·Ｌ。
染液浓度
８０
ｐＨ值
７
浴比
１：４０
温度／。Ｃ
８０
时间／ｍｉｎ
４５
（３）姜黄染色工艺／ｍＬ·Ｌ“
染液浓度
９０
ｐＨ值
５
浴比
１：４０
温度／＇Ｅ
７０
时间／ｒａｉｎ
４５
（４）中性皂洗工艺／ｇ·Ｌ“
Ｎａ２Ｃ０３
１
中性肥皂
２
浴比 温度／℃ 时间／ｍｉｎ
１：３０ ５０ ２０
３ 结果与讨论
３．１大黄染色 ３．１．１染色试样对比分析
按照纤维素纤维织物改性的最佳工艺条件，对棉、 亚麻和粘胶进行阳离子改性。然后用萃取制得的大黄 染液对改性及未改性的棉、亚麻和粘胶进行直接染色。 并进行对比测试，结果见表１。
改性织物的植物染料染色性能
印染ｆ２００５ Ｎｏ．２，３
改性织物的植物染料染色性能
吕丽华１，昊坚２，叶方２
（１．东华大学纺织学院，上海２０００５１；２．太连轻工业学院纺织工程系．辽宁大连１１６０３４）
摘要：用天然植物染料大黄、姜黄对未改性及改性纤维素纤维织物进行染色，并测试各项指标。结果表
明，纤维索纤维织物经化学改性后，其对植物染料的染色性能大大提高，匀染性、透染性都较好，染色牢度比
６ 万方数据
改性织物的植物染料染色性能
印染（２００５ Ｎｏ．２３ Ｊ
表２大黄用于改性棉织物的染色匀染性测试结果
测试点 工值 Ｙ值 ｚ值
２０ ６２ １９．３１ １２．３７
２
２０．６５ １９．４２ １２．３７
３
２０ ７２ １９．４３ １２．３９
如７２ １９ ３２ １２．４２
５
２０．８６ １９ ４７ １２．３８
８ ２９
１３ ７２
—２．０９ ５ ６０
７ ５０
１３ ２４
一１．５９ １２ ４４
９ ５２
１２ ６９
—３ ９６ ９．５４
７ ３２ ０ ６０ １２ ２０
１３．３０ １ｌ ５０ Ｊ３ ９６
—３ ４９ １０ ６９
１２ ０１
１３．５２
由表１可知，未改性和改性织物的色度指标经皂 洗之后，色差值△Ｅ、饱和度值Ｃ、ａ＋值和ｂ＋值减小， 明亮度值Ｌ增大。直接染色改性亚麻比未改性亚麻的 色差值ＡＥ提高，明亮度值￡减小，饱和度值Ｃ提高， ａ’值增加，且由原来的负值变为正值。直接染色改性 粘胶比未改性粘胶的色差值ＡＥ提高，明亮度值Ｌ减 小，饱和度值Ｃ提高，ａ＋值增加，且由原来的负值变为 正值。由此可见，经化学改性后，大黄对于棉织物的染 色性能有很大的提高。亚麻结晶度高，经改性后，亚麻 织物也获得了较好的染色效果；粘胶织物经改性后，除 ￡值减；ｂｇｌ，，其它指标明显提高。 ３．１．２匀染性测试
Ｌ ６９．４２ ４２．８０ ７２ ７０ ４４ ３７ ６４．８４ ３６ ８１ ６９ ３２ ３８ ７９ ６４ ５９ ３７ ０８ ６８．９５ ３７．７１
Ｃ ９ ４ｌ １６．１３ ４ １２ １５．５８ １０．７７ １６．０５ ８ ０９ １５．１５ １０．１９ ｉ８．９０ ９．１５ １８．６３
—ｌ ５８
ｂ‘ １０ ８１
△Ｅ ３１．２５ ３０．１６ １２ ９３ ２６．４９ ３３ ６６ ３２．５９ ２１．０６ ２９ ８３ ３２ ５８ ３３ ３７ １９．３６ ２９ ３７
Ｅ ７１．９８ ６６．９０ ７４．３２ ６７．５０ ６９．０３ “．４９ ７０．７５ ６６．５６ ６９．５０ ６５．６１ ７１ ６ｌ ６７ ０３
Ｇ ３ｌ＿０９ ２９．０２ １２．９０ ２５．３７ ３３．１８ ３０．９７ ２０．６３ ２８．６】 ３２．１７ ３２．１３ １９ ０５ ２８ ２６
表１大黄直接用于束改性与改性织物试样对比测试结果
试样 未改性棉织物 改性棉织物 术改性棉纵物皂洗 改性棉织物皂洗 未改性亚麻织物 改性亚麻织物 未改性哑麻织物皂洗 改性证麻毫Ｈ物皂洗 束嫂性粘胶织物 改性粘胶织物 未改性粘胶织物皂洗 政性粘胶织物皂洗
ｄＥ １１ ５２ ３７ ００ ５．１９ ３５．１３ １４ ３９ ４０．８７ ９．８９ ３９．２５ １４．１５ ４Ｉ ８２ １０ ９８ ４１ ６９