纺服学院 B轻化101周围

1、盐城工学院本科生毕业论文2014 毕 业 论 文茶树果色素对棉织物染色性能的研究专 业 轻化工程 学生姓名 周 围 班 级 B轻化101班 学 号 1010802102 指导教师 于凉云 完成日期 2014年6月10日 19茶树果色素对棉织物染色性能的研究摘要：本文首先介绍了天然色素的来源，介绍了天然色素在国内外的发展状况以及研究本课题目的和意义。分别列出了天然色素的优点、存在的问题和解决方法。然后了介绍了天然色素的染色方法，讨论了提高天然色素对棉纤维上染性能的方法。并对天然色素在染整工业中的发展趋势做出了展望。接着提取了天然色素茶树果色素，用茶树果色素在棉织物上进行染色试验。在不同pH、温度

2、、时间和染料浓度下进行单因素试验，并以硫酸铝钾和硫酸铜为媒染剂，讨论了预媒处理，同媒处理和后媒处理对染色效果的影响。通过实验数据，得出了茶树果色素的最佳上染条件。分析了其对棉织物的染色的应用和特点。茶树果色素对棉织物的直接染色最佳工艺为：染色时间60min、染色温度80、染料用量6%(omf)，pH为2。用最佳工艺直接染色的棉织物，断裂强力为485.7N，断裂伸长为7.23mm，伸长率为4.31%，断裂功为0.44J。急弹回复角为91.50°，缓弹回复角为110.50°。基本满足服用要求。干摩擦色牢度等级为45，湿摩擦色牢度等级为4，棉织物的褪色等级为3，棉织物沾色等级为4

3、。基本符合服用要求。使用硫酸铜预媒染色后干摩擦色牢度等级为5，湿摩擦色牢度等级为45，棉织物褪色等级为34，棉织物沾色等级为45。相比直接染色有所提高。关键词：茶树果；染色；天然色素；棉织物Dyeing Performance of Tea Fruit Colorant on Cotton FabricAbstract: This paper described the sources of natural pigments. Described the developments of natural pigment in domestic and Foreign. Presented tha

4、t researching this topics purpose and meaning.Listed the natural pigmentss advantages, shortcomings and solutions. Then introduced dyeing method of natural pigments. Discussed the method of improve natural pigmentss dyeing properties. Look into the future that development of natural pigments in dyei

5、ng industry. Then extracted the tea fruit. Experimentd with tea fruit colorant on cotton fabric. Did single factor experiment in different pH, temperature,time, dye concentration. In order to KAl（SO4）2 and CuSO4 as mordant, discussed the effect of Pre- mordant processing, Deal with mordant and After

6、 mordant treatment.By the experimental data,drawed the optimal crafts. Analyzed the applications and features that tea fruit colorant on cotton fabric.The optimal crafts that tea fruit colorant on cotton fabric was: Dyeing time is 60min,Dyeing temperature is 80,The amount of dye is 6%（omf）,pH is 2.

7、Using the best technology directly dyed cotton fabric, Breaking strength is 485.7N, Elongation at break is 7.23mm, Elongation is 4.31%,Work of fracture is 0.44J. Acute angle elastic recovery is 91.50°, Slow recovery angle bomb is 110.50°. In line with the requirements to make clothes. Dry

8、friction color fastness grade is 45, Wet rubbing fastness rating is 4, Cotton fabric fade level is 3, Cotton fabric stain grade is 4. In line with the requirements to make clothes. After using copper sulfate pre-mordant dyed, Dry friction color fastness grade is 5, Wet rubbing fastness rating is 45,

9、 Cotton fabric fade level is 34, Cotton fabric stain grade is 45.It was increased compared to direct dyeing.Key words: tea fruit；Dyeing；Natural pigments；cotton fabric目 录摘要.IAbstrac.II前言.11.绪论.21.1天然色素在国内的发展状况.21.2天然色素在国外的发展状况.21.3天然色素的染色方法.21.4提高茶树果色素对棉纤维上染性能的方法.31.5茶树果色素对棉织物染色存在问题及解决方法.31.5.1天然色素染色

10、深度性差的问题.41.5.2天然色素的染色牢度低的问题.41.5.3天然色素的稳定性差的问题.41.5.4天然色素的色相单调问题.51.5.5天然色素难以量产的问题.51.6天然色素的发展趋势.51.7茶树果色素的提取方法.51.7.1水提取法.51.7.2有机溶剂提取法.51.7.3碱提取法.61.8不同提取因素对茶树果色素提取率的影响.61.8.1温度的影响.61.8.2盐酸浓度的影响.61.8.3pH值得影响.61.9本课题的研究目的与意义.62实验.82.1实验材料.82.2色素和化学试剂.82.3实验仪器.82.4实验方法.82.4.1茶树果色素的提取方法.82.4.2染色工艺.82

11、.4.3染色条件.92.5测试方法.92.5.1断裂强力的测试.92.5.2抗皱性能测定.92.5.3表面色深(K/S)值的测定.92.5.4耐摩擦色牢度的测定.102.5.5耐洗色牢度的测定.103结果与讨论.113.1直接染色工艺条件优化.113.1.1染色温度.113.1.2上染时间.113.1.3色素用量.123.1.4pH值.133.2媒染对染色效果的影响.143.3棉织物性能测试.154结论.17参考文献.18致谢.20前 言天然色素一般提取自天然植物或动物以及细菌等。它作为纯天然提取物，对保护环境不被污染有极其重要的价值，而且对人们具有健康的作用。天然色素与合成染料相比，一般没有

12、毒害，有着消炎和抗菌，防紫外线等功能。天然色素有着很多优点，它对环境污染小，可再生，对人体有保健的作用。其最大的价值就是没有毒害，不会对人体刺激或致病。而且天然色素具有很好的可降解性和环境相容性1。天然色素的色泽一般比较柔和，有特色。天然色素在染棉织品、家纺、保健内衣、装饰织品等领域之中有很广阔的发展前景。茶树果色素提取自茶籽中，是一类水溶性色素混合物，具有抗癌，抗氧化等作用。而棉织物具有较好的保湿性与吸湿性。还具有较好的耐碱与耐热性。棉纤维是自然形成的，主要的成分为纤维素，还有少量的蜡状物质、含氮物质和果胶质4-6。棉织物经过多方面的实践表明织物与皮肤接触没有刺激性，而且无副作用，长久穿棉织

13、品对人体无害，卫生性能也较好。随着化纤产品和合成染料的使用，人类使用的纺织品开始从很多方面变得不清洁，不安全。越来越多的人追求自然、环保7。研究天然色素上染棉织物有极其重要的意义。不仅可提高棉织物的附加值，而且能让更多崇尚绿色理念的消费群体购买棉织物产品。随着染整技术的进步，和人们的生活水平提高，大家对纺织品的消费已从追求实用改变为舒适环保和美观实用。所以寻找有极好性能的环保性织物已经发展成为学术研究时所需求的目的。本文将茶树果色素色素用于上染棉织物，研究了茶树果色素对棉织物染色性能的影响，分析了染色pH、温度、色素用量对染色效果的影响,并用硫酸铜和硫酸铝铁作为媒染剂，通过测定染色过程中的相关

14、参数，优化工艺条件6。1 绪论11 天然色素在国内的发展状况随着人们对各方面环境保护的认识加强，研究发展天然色素被重视起来。很多年前就有人使用天然色素。它的环保优势是合成染料无法相比的。研究与开发天然色素符合现代环保观念，已经成为近年来研究的重要方向3。经过20多年的发展，天然色素已经渐渐被人们所接受，上个世纪的人们不知天然色素为什么，发展到今天，许多生产企业寻求适合自己应用的天然色素产品。这样的变化可以说是翻天覆地。想在国内的天然色素生产企业之中找到适合自己产品应用的天然色素并不容易。出现这样的局面，主要因为，现在许多天然色素提取的企业还留在粗制滥造的水平，产品杂而不精，而且杂质多，纯度低。

15、高校之中也没有对口的专业，企业之中不重视培养相关人才。缺乏技术上的人才也是目前天然色素企业发展遇到的瓶颈3-6。天然色素染色在我国有着悠久的历史，明清时期我国天然色素制备和染色技术都已达到较高水准。染料除了自己用外，还出口大量。19世纪中期合成染料问世并在1902年传到我国，因为它在色牢度和色光等方面的优势，使得天然色素逐渐被合成的染料所取代。近年来，人们环保意识的提高，合成染料在应用与生产过程中的污染越来越引起人们的重视。在全世界绿色革命浪潮之下，苏州大学、北京服装学院和中科院大连化学物理研究所等这些单位均有研究人员从事天然色素的研究。天然色素上染棉织物的技术也有待开发9。12 天然色素在国

16、外的发展状况天然色素具有很好的环境相容性与保健功能，引起的很多国家染料研究和相关机构的关注。在国外，印度和日本等国家都在进行相关研究。日本专门成立，草木染研究所，用现代科学技术对天然色素进行开发。日本蚕丝昆虫农业技术的研究所和蚕丝商社合作研究发现具有紫色色素的微生物，并将其用之于染色4。日本技术人员还用生物技术开发了大戟属植物染料。日本晃立公司开发了绿、蓝、棕三个色系的植物染料。用这三个色系再组合成其他颜色。形染公司推出“靛蓝印花”， 大和染工公司推出“草衣染色”。日本用天然色素的纺织品有“京友禅”、 “西阵织”等多种产品。这一系列纺织品被用来做睡衣与衬衫或床单，被罩等家纺产品。印度研究技术人

17、员在天然色素研究方面也做了大量工作，开发了用白杨树皮和凤仙花提取的色素，并对杏树叶染纱线、Babool 皮染尼龙和茶叶染羊毛进行了开发和研究 9 。13 天然色素的染色方法天然色素分子结构复杂而且不相同，染色方法也有许多不同之处。对纤维素与蛋白质纤维等天然纤维来说，染色方法主要采用直接染色法、同媒染色法、后媒染色法和预媒染色法1-3。对于合成纤维来说，主要用的是高温高压染色法。同种天然色素，使用不同媒染剂时，会使被染纤维呈现不同色相。天然染料通过范德华力、氢键上染织物。染色时一般要借助媒染剂促染和固着颜色。目前常用的媒染剂主要有消石灰、硫酸铜、明矾、氯化亚锡、锡酸钠、重铬酸钾、醋酸铁、氯化铬等

18、化学试剂。多价的金属离子会与天然染料中的-COOH、C=O、-OH等集团形成外轨（内轨）型络合物，还可以与纤维中的-NH2、C=O、-OH形成络合物8 。通过金属离子把染料妃子与纤维结合在一起，一方面增加了上染率，另外一方面也改善了染色挠度。由于染色时使用的媒染剂一般都含有重金属离子，例如铁，铜，铬等，虽然固色的性能好，但是重金属离子对环境有一定危害，而且对人体也有不良影响。没有污染且对人体无害的新型媒染剂的研发成为人们研究的热点6-8。14提高茶树果色素对棉纤维上染性能的方法染料对棉纤维染色分为两个步骤，一是染料对纤维吸附上染过程，而是染料的固着。由于多数的天然色素溶于水时显负电而且分子量低

19、，棉纤维也显示负电性1。两者间存在库伦斥力使得天然色素上染棉纤维，因此在用天然色素对棉织物染色时，可以借助媒染剂媒染或加盐促染来提高天然色素的上染率，从而达到较好的上染百分率和染色牢度1。天然色素上染棉织物的方法主要是媒染剂媒染法，这方法主要是用含过渡金属离子的传统媒染剂对棉织物处理，可以提高天然色素对棉织物的上染率和染色牢度1。染色之后，天然色素分子与重金属离子在纤维之上形成络合物，获得良好的染色牢度。媒染法分为同煤染色，后媒染色与预媒染色，预媒染色的染色深度比较好。同浴媒染色在染色过程之中染液容易产生沉淀，后媒染色均匀性较好，但染色深度差。棉织物天然色素染色一般用预媒染色1。目前，常用的媒

20、染剂有明矾、硫酸铜、硫酸铝等。媒染法染色时，在染液之中加少量NaOH可以提高金属离子与纤维的结合，从而提高茶树果色素的染色得色量1。不同的媒染剂可使同一种天然色素表现出不同的色相。媒染剂可以丰富天然色素的色相1-3。有些天然色素可以对棉织物进行直接染色，与合成染料中的直接染料性能相似，可以通过在染液中加盐促染的方法来提高染料上染料1。但是染色时必须控制盐的量，防止织物染花。15茶树果色素对棉织物染色存在问题及解决方法151天然色素染色深度性差的问题首先，绝大多数天然色素分子量比较小，与纤维间的范德华力很弱。其次，棉纤维是带负电的，天然色素在染液之中电离也会带负电。 这两者之间存在着库伦斥力1。

21、这就导致了色素的上染性差，使得棉织物出现染色深度差的问题。现阶段主要的解决方法有：阳离子改性和媒染法等。这些方法，最主要就是对染料的吸附和上染的过程经向改善，以此来提高上染绿，从而使染色深度性有所提高。152天然色素的染色牢度低的问题天然色素的分子中含有大量的羟基，染液在碱性条件下，羟基容易电离。所以色素的水溶性大大提高，使得织物的色牢度变低17。但如果用化学手段把天然色素分子之中的一些羟基封闭或者使它发生交联，就能提高织物色牢度了1。天然色素对纤维的亲和力小，引起色牢度差的问题，就是用多种媒染剂也很难达到预期。尤其是皂洗牢度、日晒牢度。传统的天然色素上染棉织物还存在着给色量少，染色时间长等等

22、诸多问题14。另外，许多天然色素在上染时都需要媒染剂，但许多媒染剂多含有重金属离子，其中很多重金属离子都被列入生态纺织品禁用的名单。我国的研究人员，用稀土、柠檬酸络合物作为媒染剂，对苎麻纤维进行了上染实验9。稀土离子能与染料离子络合。它还具有类似电解质的作用，有促染的作用。处理过后的纤维素纤维，表面一很多大小不一的空穴。稀土离子可以从这些孔穴中进入到纤维的非结晶区。和色素分子以及纤维素分子形成络合，从而提高色牢度20。色素也能因为这个多元的络合体系抗击由于PH值变化而产生的色光变化。153天然色素的稳定性差的问题天然色素比合成的色素稳定性差，主要是因为天然色素受外界因素的影响比较大。例如：温度

23、，PH等因素的影响，光线能诱导带生物活性的有机物质让天然色素分解，氧化从而褪色，高温会加快天然色素的变色。pH值大小会使天然色素的组成结构发生改变，而使其颜色发生改变1。提高天然色素稳定性的措施，通过分子的辅色作用来提高天然色素的稳定性。用分子化学改性来提高天然色素的稳定性。通过生物工程的技术来提高天然色素的稳定性等。如：用对氨基苯磺酸为重氮组分对姜黄色素改性，改性了之后的色素比原来的色素更加具有应用性能，它对酸碱变化并没有姜黄色素敏感。它的化学稳定性比姜黄色素相比提高了很多1。154天然色素的色相单调问题天然色素的色谱不是很齐全，解决这种色相比较单调的问题，方法是用许多种不同色相的染料拼混，

24、或者添加媒染剂。媒染剂能解决色素色相单调的问题，而且能加入两种或者两种以上的媒染剂。但天然色素混拼还有些问题，由于天然色素复杂结构，不同种类的天然色素间性质的差异很大。这就决定了天然色素的配伍性较差，这是以后待研究发展的一个问题9。155天然色素难以量产的问题天然色素基本来自于动物，植物，难以标准化、量化生产。从植物中提取的色素为例，色素提取自同一种植物，但是因为气候和产地不一样，采集的时候不一样等因素，都会影响色素的色泽和组成。这一定会导致色素的染色重复性不佳。提取性能优良的天然色素，分析它的结构，再研究合成方法23。渐渐实现工业化生产，代替提取天然色素值得研究。16天然色素的发展趋势天然色

25、素以矿物、动植物来源为主，其中又以植物为主。可是，人们发现霉菌、细菌和真菌等维生素产生的色素也可以当做天然色素的来源。如何提取色素是首要解决的问题22。大部分天然色素可溶于水中，所以一般采取水提取法。把含色素的部分碾碎，在水中浸泡，再煮沸60-90分钟，得出的即使染液。但是提取的染料粒度大，影响色牢度。所以研究天然色素上染研究还有待提高16。天然色素虽然没有合成染料鲜明亮丽，但天然色素的那些优点也不是合成染料不能比的。除了染色性能外，天然色素还有香料、药物等功能。在染色时，天然色素的许多成分被织物连同色素一起吸收，使其对人体有药物保健等好处。在当今社会，绿色革命的浪潮下，天然色素必然会得到很好

26、的发展。但是要使天然色素量化生产，完全代替了合成染料还是不现实的18-20。改变传统染色方法重新认识和开发天然色素迫在眉睫。解决天然色素染色时间长，给色量少等问题亟待解决20。17茶树果色素的提取方法171水提取法利用蒸馏水提取，浴比为110，pH值为3，温度80时，提取2h 3。172有机溶剂提取法有机溶剂提取方法是目前从植物和动物中提取色素的普遍方法。提取茶树果色素可用百分之十零点一的盐酸浸泡2h。出去杂质后，用百分之七的无水乙醇在50下浸泡提取。然后过滤，浓缩而得3。比较而言，有机溶剂法经济实惠，操作简单，提取率高。但提取某些色素时纯度低，有杂质，影响染色。173碱提取法碱提取应用的是碱

27、对多种生物物质的影响。提取的效率可能不如有机溶剂，但从安全程度和其他方面考虑仍有其价值。例如黑米色素的提取，就是先去杂脱脂，加入pH为9.09.5 的硼砂氢氧化钠碱性缓冲溶液。搅拌并加热，提取三次。得到灰兰色碱提液，经酸沉，再分离干燥即得到色素产品5。18不同提取因素对茶树果色素提取率的影响181温度的影响在pH为3，80下提取效率最高。温度越高虽提取速率越快但是提取出来的色素会受到高温的影响色价降低，高温降低提取时间，但考虑利润、能源及设备等因素，还是80最理想。182盐浓度的影响盐占溶液的百分比对提取率基本没有影响但是对于产品质量影响显著，但成品的价值，随着盐浓度降低而升高，换句话说是非色

28、素成分增加价格变低。分析其原因是盐降低了吸附树脂对色素的吸附8。183 pH值的影响比较在酸性条件下，不同pH对色素提取液和产品质量的影响，结果表明其影响很小，但是考虑到提取时间和提取的损失，pH值在2-3之间。19本课题的研究目的与意义用天然色素染色，能美化人们的生活，在生理上和生理上给人们舒适感。天然色素对人体健康没有坏处，与环境相容性好。茶树果色素是本课题研究的天然色素，它色泽自然，色调别致，符合人们追求的个性化，多样化。随着人们生活水平的逐步提高，这些天然色素重新走上舞台，利用天然色素进行染色性能研究也变成有价值，有意义的研究方向2-5。进入新世纪以后，天然色素逐渐成为国际市场的主导。

29、正以每年百分之十的速度增加。人们对“返璞归真”的呼声越来越高。发展经济、安全的天然色素已经刻不容缓。由于天然色素的诸多优点，赢得世人的喜爱，有极其广阔的发展前景。但是目前还处于实验室研究阶段，要完全商业化还很难。只有加快研究脚步，获取新技术，更新设备，加快生产。相信天然色素会广泛应用的25。2实验2.1实验材料棉织物，茶籽2.2 色素和化学试剂表2-1 实验主要化学试剂药品名称规格生产厂商浓盐酸A.R国药集团化学试剂有限公司无水乙醇A.R国药集团化学试剂有限公司碳酸钠A.R国药集团化学试剂有限公司氯化钠A.R江苏彤晟化学试剂有限公司茶籽市购友人茶社2.3 实验仪器表2-2 实验仪器仪器名称仪器

30、型号制造商水洗牢度机WASHTEC-PInternational Ltd电动摩擦牢度仪Y571B南通宏大实验仪器有限公司电子分析天平YP6102上海正光医疗仪器有限公司电脑测色配色系统Color-Eye 7000A美国gretagmacbeth公司数显恒温水浴锅HH-S1江苏省金坛市荣华仪器制造有限公司电子织物强力仪HD026NS南通宏大实验仪器有限公司织物折皱弹性测试仪YG541B南通宏大实验仪器有限公司纺织品防紫外性能测试仪YG(B)912E温州大荣纺织仪器有限公司2.4 实验方法2.4.1茶树果色素提取方法水提取法：利用蒸馏水为浸提剂，液固比为51，pH值为2，温度80时浸提2h。2.4

31、.2染色工艺直接染色：棉织物在去离子水中浸泡10 min后，室温条件投入提取的染料中，在一定pH的染液中，浴比为150，于40入染，以1每分钟升至指定温度，加入10g/L的NaCL和1g/L的Na2CO3，再染一定时间后降温，取出，染色后处理，室温晾干。预媒染色：媒染剂分别为硫酸铝钾和硫酸铜，媒染剂5%(omf)，浴比130，pH=3，90 处理30 min，取出织物，挤干水分，按直接染色的最佳工艺进行染色。同媒染色：媒染剂分别为硫酸铝钾和硫酸铜，按直接染色最佳工艺在入染时加入媒染剂进行同媒染色。后媒染色：按直接染色最佳工艺进行染色。取出织物，媒染剂分别为硫酸铝钾和硫酸铜，媒染剂5%(omf)

32、，浴比130，pH=3，90 处理45min。2.4.3染色条件染料：提取的茶树果色素氯化钠：10g/L碳酸钠：1g/L媒染剂：硫酸铝钾和硫酸铜染色时间：30min、40min、50min、60min、70min、80min染浴温度：40、50、60、70、80、90染料浓度(omf)：2%、4%、6%、8%、10%、12%染液pH值：1、2、3、4、5、62.5 测试方法2.5.1断裂强力的测试按GB/T 39231997纺织品织物拉伸性能：断裂强力和断裂伸长的测定条样法，将棉织物沿经向方向剪下3条长约30cm，宽约5.5cm的布样，扯去两边的经纱至有效宽度为5cm，在HD026NS型电子织

33、物强力仪上测定出织物的断裂强力（N）、断裂伸长率（%）等值，试样夹持长度为200 mm，预加张力50 N，拉伸速度100 mm/min，分别测试3条布样，计算出平均值。2.5.2 抗皱性能测定按GB/T38191997纺织品织物折痕回复性的测定回复角法中垂直法测试，选择平整、无严重折皱的部位用样板划样，样板的上下边缘沿经纬组织方向，防止歪斜，布样置于YG541B型织物折皱弹性测试仪上测定急弹和缓弹回复角。2.5.3表现色深（K/S）的测定将染色织物折成四层，整理平整，在Color-Eye 7000A电脑测配色系统上测定表观色深K/S值，采用D65光源，10o视场。为了减小测试误差，每试样测定3

34、次取平均值。将试样折叠4层，置于UltraScan XE 测色仪上，每个样品在不同位置测试3次，测定染色样品在其最大吸收波长处的值，计算公式如下： （2-1）式中：R表示有色试样趋于无限厚或没有透射时的反射率； K表示有色物质的吸收系数； S表示散射系数； K/S表示表面深度2.5.4 耐摩擦色牢度的测定试样为50mm×200mm，各两块，分别测干摩擦牢度和湿摩擦牢度，标准摩擦用棉布为50mm×50mm。用固定装置将试验样品夹紧在耐摩擦牢度试验仪底板上，使试样的长度方向与仪器的动程方向一致。(a)干摩擦牢度测定将干摩擦布固定在耐摩擦色牢度试验仪的摩擦头上,并使摩擦布的经（纬

35、）向与试样的经（纬）向呈45度角的位置，在干摩擦试样的长度方向上10s内摩擦10次，往复动程为100mm，垂直压力为9N。然后用沾色用灰色样卡评定摩擦布的干摩擦沾色级数。(b)湿摩擦牢度测定先将摩擦布使用蒸馏水浸湿，用耐摩擦色牢度试验仪的轧液装置浸轧是摩擦布带液量达95%-105%，然后将湿摩擦布固定在耐摩擦色牢度试验仪的摩擦头上,并使摩擦布的经（纬）向与试样的经（纬）向呈45度角的位置，在干摩擦试样的长度方向上10s内摩擦10次，往复动程为100mm，垂直压力为9N。摩擦结束后，室温下晾干，然后用沾色用灰色样卡评定摩擦布的干摩擦沾色级数。2.5.5 耐洗色牢度的测定将染色好的棉织物按照要求剪

36、成40mm×100mm大小，夹在两块40mm×100mm单纤维贴衬织物之间，与标准衬布沿一短边缝合，形成组合试样。将组合试样放在容器内，注入预热到40左右的皂液（约为5g/L，浴比为1:50）。组合试样在40左右处理30分钟，取出冷水冲洗两次，然后在流动冷水中冲洗10分钟，挤去水分，展开试样，低温烘干，评定贴衬织物的沾色级数。3 结果与讨论31直接染色工艺条件优化3.1.1染色温度用不同染浴温度处理棉织物，设定固定pH为2，固定时间60min，。浴比1:50,将棉织物浸渍与溶液中,再用6%(omf)的茶树果色素测定K/S值。处理结果记录如下表3-1，画图3-1表3-1染色温

37、度对K/S值的影响染色温度405060708090K/S值1.5181.6071.6351.6982.4382.076图3-1染色温度对K/S值的影响由图3-1可见，随着染液温度不断升高，K/S值先增大，后减小，在试验温度范围内，80K/S值最大。因为棉纤维用茶树果色素染色过程是吸热过程，随着温度提高，染料吸附持续增加，使得染色平衡向上染纤维的方向移动，使上染率增加，效果较好，在测试的温度段内茶树果色素对棉织物染色在试验范围内最适温度是80。3.1.2上染时间用不同时间处理棉织物，设定固定pH为2，固定温度80，浴比1:50,将棉织物浸渍与溶液中,再用6(omf)的茶树果色素测定K/S值。处理

38、结果记录如下表3-2，画图3-2表3-2染色时间对K/S值的影响时间min304050607080K/S值1.9151.9822.2572.5142.3532.194图3-2染色时间对K/S值的影响由图3-2可见，当上染时间为30min到60min时，K/S值上升至最大值。在60min到80min时，K/S值缓慢下降，所以在试验范围内，茶树果色素上染棉织物的最佳上染时间为60min。3.1.3色素用量以色素用量为变量，设定固定时间为60min，温度为90。固定pH为2。浴比1:50,将棉织物浸渍与溶液中,再用茶树果色素染色测定K/S值。处理结果如下表3-3，画图3-3。表3-3色素用量对K/S

39、值的影响色素用量%24681012K/S值1.9722.4732.8442.8132.7482.71图3-3色素用量对K/S值的影响 图3-3中显示随着染液浓度的增加，染料最初上染速率快、上染率高，但是当纤维达到吸附平衡时染料基本不上染，大约在染料浓度为6(omf)时，染色最佳。是典型的朗谬尔型吸附，在低浓度区时，纤维上染料浓度增加很快，以后随着染液中染料浓度的增加逐渐变慢，最后不再增加，达到吸附饱和。3.1.4 pH值以pH值为变量，用不同时间处理棉织物，固定温度80，浴比1:50,将棉织物浸渍与溶液中,再用6(omf)的茶树果色素测定K/S值。处理结果记录表3-4，图3-4如下表3-4 p

40、H值对K/S的影响pH值1234567K/S值2.4252.6472.3482.0311.3640.7020.562图3-4 pH值对K/S值的影响由图3-4可见，在pH值在1到2时，K/S值缓慢上升到最大值，在pH为2到4时时，K/S缓慢下降，在pH值在4到6时,K/S值迅速下降，而在pH值在6到7时K/S值变化不大，综上,茶树果天然色素对棉织物染色的最佳pH为2。32媒染对染色效果的影响以硫酸铝钾和硫酸铜为媒染剂，分别对棉织物进行预媒，同媒，后媒处理，设定固定时间为60min，温度为90，固定pH为2。浴比1:50,将棉织物浸渍与溶液中,再用6%(omf)的茶树果色素染色测定K/S值。处理

41、结果如下表3-5，画图3-5。表3-5媒染对K/S值的影响媒染方式硫酸铜预媒硫酸铝钾预媒硫酸铜同媒硫酸铝钾同媒硫酸铜后媒硫酸铝钾后媒K/S值2.7582.5742.5322.5141.7311.682图3-5媒染对染色效果的影响由图3-5可看出，媒染剂对茶树果色素的最大吸收波长无影响，即不会影响染料的色光，硫酸铜预媒处理后，织物的表观色深都比其他方式处理后增加显著。而且硫酸铜用量较少，不会影响染色后织物的色泽。所以，适宜食用硫酸铜进行预媒处理。33 棉织物性能测试表3-6最佳工艺条件处理后棉织物的断裂强力和抗皱性能项目断裂强力强力/N485.7伸长/mm7.23伸长率/%4.31断裂功/J0.

42、44抗皱性急弹91.50°缓弹110.50°表3-7 最佳工艺条件处理后棉织物的摩擦牢度和耐水洗牢度耐摩擦色牢度/级耐洗色牢度干摩湿摩褪色棉沾直接染色45434媒染后5453445由表3-6和3-7可见，茶树果色素对棉织物的直接性较好，干湿摩擦都达到了4到5，耐洗色牢度也都基本符合要求。用硫酸铜预媒处理再染色对色牢度的提高比较明显，可以看出采用直接染色基本满足服用要求，采用硫酸铜预媒染色可以进一步提高各项色牢度。4结论(1)茶树果色素的提取方法为水提取法，液固比为51，pH值为2，温度80时浸提2h。对棉织物直接染色的最佳工艺为：染色时间60min、染色温度80、染料用量6

43、%(omf)、pH为2。(2) 由于硫酸铜用量较少，不会影响染色后织物的色泽，适宜用硫酸铜作为媒染剂进行预媒染色，对棉织物的预媒处理工艺为：媒染剂5%(omf)，浴比130，pH=3，90 处理30 min，取出织物，挤干水分，按直接染色的最佳工艺进行染色。(3) 用最佳工艺直接染色的棉织物，断裂强力为485.7N，断裂伸长为7.23mm，伸长率为4.31%，断裂功为0.44J。急弹回复角为91.50°，缓弹回复角为110.50°。基本符合服用要求。干摩擦色牢度等级为45，湿摩擦色牢度等级为4，棉织物的褪色等级为3，棉织物沾色等级为4。基本符合服用要求。(4)使用硫酸铜预媒

44、染色后干摩擦色牢度等级为5，湿摩擦色牢度等级为45，棉织物褪色等级为34，棉织物沾色等级为45。相比直接染色所提高。参 考 文 献1 孙建辉. 天然色素对棉针织物染色探讨J.针织工业,2010,24（5）：50-52.2 史彩云，王祥.荣茶树果色素对真丝织物的染色性能J.印染助剂,2013,30(2):39-41.3 樊迅.天然提取物在纺织加工中的应用及展望J.国外丝绸，2009，31(6):29-31.4 沈国强,杨春霞,张栋.天然色素(染料)的研究及发展趋势J.染料与染色，2009,46(1):7-10.5 黄俊娴，梁荣选，杨建男.天然色素的提取方法和应用J.广东化工，2006，33(6):63-66.6 江苏南，李云明. 天然色素在纯棉织物上的应用M.北京:北京纺织科学研究所,2004.7 李凤艳，杨巧芬，洪彩虹.天然茶色素对棉纤维的铁离子媒染染色J.纺织学报2010,31(7):61-68.8 项斌,高建荣.天然色素M.北京:化学工业出版社,2004.9 李辉芹.天然染料的应用现状与研究新进展J.染料与染色,2003,40(l):36-38.10 刘俊辉,孙卫国,陈莉等.板栗壳天然染料对真丝织物染色性能的影响J.印染助剂,2009,26(10):27-29.11 侯学妮，王祥荣，丁雷，