殼聚糖對幾種染料的增深效果

殼聚糖對幾種染料的增深效果

1殼聚糖與陰荷性染料的復(fù)合性生產(chǎn)技術(shù)的研究殼聚糖是一種陽離子聚合物。添加纖維使纖維上的負(fù)電負(fù)荷減少，纖維上的負(fù)電負(fù)荷在染色過程中會(huì)降低或克服絲綢上的負(fù)電負(fù)荷對染料上的影響，從而提高染料的染色率。在紡織工業(yè)中,染色是最重要的工序之一,但許多染料的上染率偏低。針對這個(gè)問題,利用殼聚糖對陰荷性染料的親和力,進(jìn)行印染增深試驗(yàn)。對經(jīng)過和未經(jīng)殼聚糖處理的上染率作了比較,結(jié)果表明,經(jīng)殼聚糖處理過的織物具有明顯的增深效果。2材料和方法2.1材料、儀器和儀器殼聚糖自制,脫乙酰度70%～80%左右,溶解性能好。染料為藍(lán)納灑脫藍(lán)2R、直接大紅、汽巴克染綠、汽巴克隆藍(lán)W-B、直接藍(lán)D-RGL,材料為白羊毛、白棉布、白絲綢,儀器為752紫外分光光度計(jì)(上海第三分析儀器廠生產(chǎn)),HH-4數(shù)顯恒溫水浴鍋(常州國華電器有限公司生產(chǎn)),101-2型干燥箱(上海市實(shí)驗(yàn)儀器總廠生產(chǎn))。2.2實(shí)驗(yàn)方法2.2.1染料的制備藍(lán)納灑脫藍(lán)2R、直接大紅、汽巴克染綠、汽巴克隆藍(lán)W-B、直接藍(lán)D-RGL,質(zhì)量百分比濃度均為0.4%。2.2.2不同濃度的皮分布用1%的醋酸分別配制百分比濃度為0.2%、0.3%、0.4%、0.5%的殼聚糖溶液。2.2.3殼聚糖整理織物的制備將用于上染的棉布、羊毛或絲綢分別放入清水及不同濃度的殼聚糖溶液中浸泡,浴比為1∶20,完全濕潤后取出擠干。再次放入殼聚糖溶液中,以使織物浸漬得更加透徹,取出烘干。將烘干后的織物放入25℃恒溫染液中,在30min內(nèi)緩慢地上升到90℃,且不斷地翻轉(zhuǎn)布料,保證其完全浸沒,并在該溫度下保溫5min取出,用清水洗去浮色,烘干。2.2.4染色率的計(jì)算上染率=(D0-D)/D0×100%式中:D0——原染液的光密度;D——?dú)埩羧疽旱墓饷芏取?結(jié)果與討論3.1地殼聚糖對純棉紡布的染色3.1.1殼聚糖對棉、可再經(jīng)活性染料上染率的影響依上述實(shí)驗(yàn)步驟,把純棉布投入染浴中,實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖1所示,經(jīng)殼聚糖處理的白棉布上染較快,棉布上得色較濃。而未經(jīng)殼聚糖處理的白棉布得色較淡,殘液的顏色基本上沒有變化。從圖1結(jié)果可知,棉布經(jīng)濃度為0.3%殼聚糖處理后,再經(jīng)活性染料上染,增深效果提高了,較未經(jīng)殼聚糖處理的棉布的上染率增加約16倍,上染率從1.33%增加到21.6%。殼聚糖的化學(xué)結(jié)構(gòu)與纖維素大分子類似,其分子上的大量氨基正是殼聚糖作為許多陰離子染料的染色增深的關(guān)鍵所在。殼聚糖溶于乙酸中,溶解后的殼聚糖大分子由于-NH3的存在而帶陽電荷,如將殼聚糖施加于纖維素纖維上,則會(huì)減少纖維上所帶的負(fù)電荷,降低纖維的ξ電位負(fù)值,從而減少或克服染色中纖維上所帶的負(fù)電荷對染料色素陰離子的排斥力,使得更多的染料吸附在纖維上,染料的上染率提高。3.1.2殼聚糖處理對3種外染率的影響把純棉布經(jīng)不同濃度殼聚糖處理后,投入染浴,實(shí)驗(yàn)步驟同上。實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖2所示。從圖可知,與未經(jīng)殼聚糖處理的白棉布的上染率相比,經(jīng)殼聚糖處理的棉布的上染率比未處理的上染率增加28.5%。棉布用殼聚糖預(yù)處理,由于陰離子染料和吸附在棉布上的殼聚糖質(zhì)子化氨基之間的靜電吸引,提高了對直接染料的上染率,適宜殼聚糖濃度分別為0.3%～0.4%。3.2地殼聚糖對絲綢和白色羊毛的染色3.2.1殼聚糖處理對白羊毛上染率的影響依上述實(shí)驗(yàn)步驟,把白羊毛與白絲綢分別投入染浴后,白羊毛的上染效果明顯比白絲綢的好。其中經(jīng)濃度為0.3%～0.5%的殼聚糖處理過的白羊毛,殘液的顏色基本上很淺。但酸性藍(lán)對白絲綢的染色殘液顏色較深(見圖3)。由圖3可知,酸性藍(lán)對毛的上染率在殼聚糖為0.3%時(shí)已達(dá)到93.56%,在考慮成本及效果的情況下,殼聚糖溶液的最佳濃度為0.3%,上染率增加68.4%。經(jīng)殼聚糖處理過的白絲綢的上染率比未經(jīng)處理的上染率增加約80%左右,適宜的殼聚糖濃度為0.4%。3.2.2殼聚糖處理對羊毛上染的影響將白羊毛與白絲綢投入染浴后發(fā)現(xiàn),白羊毛的上染速度較快。染后白羊毛與白絲綢的殘液的顏色都較深。測定殘液光密度,并計(jì)算其上染率,結(jié)果如圖4所示。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),羊毛用殼聚糖預(yù)處理可以使整個(gè)纖維均勻地染色。原因在于殼聚糖施加在表面含有羥基或羥酸基的纖維上,覆蓋層緊密而較為均勻地粘附在整個(gè)纖維上。由于殼聚糖和纖維間的離子作用,如羊毛中的羥基與殼聚糖的氨基形成鹽鍵,吸附在羊毛纖維上的殼聚糖增加了染料對羊毛的上染,從而有助于染料向纖維內(nèi)部的滲透。染料從殼聚糖上移染進(jìn)入羊毛纖維內(nèi)部,引起羊毛表面空出一些染座,接著有更多的染料從染浴中上染到纖維上,使得殼聚糖處理的羊毛,不僅在羊毛表面,而且在纖維結(jié)構(gòu)內(nèi)部能容納更多的染料,從而提高了上染率。由圖可知,白絲綢經(jīng)殼聚糖處理后,活性藍(lán)對它的上染率提高了80%。但對白羊毛的上染率提高了30%。對白絲綢、白羊毛來說,適宜的殼聚糖濃度分別為0.2%、0.4%。3.2.3殼聚糖在不同纖維中的染色效果將白羊毛投入直接藍(lán)染浴后發(fā)現(xiàn),凡是經(jīng)殼聚糖處理的白羊毛,得色普遍濃于未經(jīng)處理的織物。實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖5所示。由圖可知,白羊毛經(jīng)殼聚糖處理后,直接染料的染色效果明顯提高,上染百分率與正常染色相比提高了2倍,從32.69%增加到66.67%。且殼聚糖溶液的最佳濃度為0.4%。4殼聚糖處理的優(yōu)點(diǎn)4.1殼聚糖大分子在弱酸性環(huán)境下呈陽電性,使得殼聚糖對電荷性染料在染纖維素纖維和蛋白質(zhì)纖維具有增深作用。上染率提高2倍,最多可達(dá)16倍。4.2殼聚糖處理織