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1、五倍子色素对真丝的染色机理及性能研究 余志成周秋宝 ( 浙江工程学院材料与纺织学院,杭州,3 1 0 0 3 3 ) 掖要:研究五倍子色章对真丝染色的吸附等温线;用E s R 披谱对铜媒染荆的络台结构进行分析,并探讨真丝织物的颜色深度舯值 与服用性能如悬垂性、透气性、强力等之间的相互关系。 美键词:丝织物染色五倍子色素染色机理络合结构服用性能 中圈法分类号:鸭1 9 31 1文献标识码:A 五倍子色素来源于植物五倍子,产于盐肤木上 的虫瘿内,属于水解类植物多酚,因结构中含有较多 的羟基、羧基,易与金属离予络合,与不同金属离子 络合后呈现出深浓色泽,而且色调较多,如灰、深棕、 黑等颜色,自古以来
2、一直是染黑色的主要染料。现代 医学发现,植物多酚有抗病毒、抑菌、治疗皮肤烧伤 和发炎、抑制突变、清除自由基等功效“4 1 。因此,用 植物五倍子色素染色的织物对人体还具有一定的保 健作用。 1 实验材料与方法 1 1 织物与试剂 1 2 1 0 2 双绉;干燥五倍子( 市售品) 、硫酸铝钾、氯 化亚锡、硫酸亚铁、硫酸铜、硫酸铈、氯化铷、乙酸、氢 氧化钠。 1 2 仪器 叭1 A 1 7 0 0 型热分析仪、J E s F E l 型x 波段电子 自旋波谱仪、D a t 0 l ms F 6 0 0 电脑测色配色仪、u v 一 2 1 0 2P c 型紫外可见分光光度计、F A2 0 0 4 口
3、 加0 3 电 子天平、P H s 一2 c 型酸度计、s 衄3 型往复式恒温振 荡器、耐洗色牢度试验机、Y 5 7 l 染色摩擦牢度仪。 1 3 方法 染色吸附等温线测试:在s 舳3 型往复式恒温 振荡器中进行,染色工艺条件:染料浓度x ,时间 ,温度8 5 。电子自旋渡谱( E 瓣) :电子自旋波涪 用J E S F E l 型x 波段电子自旋波谱仪在室温下按 规定测试。热分析:在I y l l A l 7 0 0 型热分析仪上测定。 测试条件:气氛A r3 0 l n I m i n ,升温速率l O n 曲,试 样剪成粉末。颜色特性值的测试:D a L a 一0 rs F 枷电 脑浏色
4、配色仪按规定测试。皂洗牢度参照G B T 3 9 2 1 1 9 9 7 耐洗色牢度试验标准进行测试;耐摩擦 色牢度参照G B 髓9 2 0 1 9 9 7 纺织品色牢度试验标 准进行测试。织物悬垂性测试:在z Y F l 型织物悬 垂仪上按标准测定。织物透气性测定:在Y 5 6 l 型透 气量仪上按规定测定。织物强力测定:在Y 5 0 2 型织 物强力仪上按规定测定。 2 实验结果与讨论 2 1 五倍子色素对真丝的染色机理 图l 为五倍子色素在8 5 时对真丝纤维的吸附 等温线。从图l 可知,五倍子色素对真丝的吸附等温 线为F b d l ,l i c h 型,染料在纤维上的吸附为多分子层
5、吸附。即随着染液中染料浓度的增加,纤维上染料浓 度不断增加,但增加趋势逐渐变缓。这是因为植物五 倍子色素的主要成分为五倍子单宁,分子中含有大 量的酚羟基( 见图2 ) ,在一定的温度下,可扩散到纤 飞 兰 冒 越 氍 茸 嵌 露 叫 舞 翕 O020 4幔6 0 8 染塔中的染料浓度 D s g L - 1 圈l 五倍子色素的吸附等温线 圈2 五倍子色素的化学结构 新疆省教育厅蜜聃硬日。国辜文糖局赉助硬日。 孵,豫。麓 整、沁 万方数据 PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkR to remove the wate
6、rmark 维内部,与真丝纤维内的氨基、羟基、酰胺基等形成 氧键、范德华力结合。为证实这一点,对植物五倍子 染色后的真丝纤维进行了热分析,发现真丝纤维经 氘倍子色素染色后,其分解双峰由原来的3 3 0 3 、 4 7 75 t 提高到3 3 3 6 、4 8 49 ,说明植物五倍子 色素对真丝纤维染色后增加了真丝纤维大分子间的 作用力。若对五倍子色素染色后的真丝织物,进一步 用金属离子媒染处理,其分解温度进一步提高到 3 3 9 2 、4 9 2 6 ,说明金属离子与五倍子色素、纤 维络合后,进一步加强了分子问的各种作用力。 2 2 媒染剂的媒染机理殛其对颜色特征值的影响 选用铁、锡、铝、铜和
7、铷、铈等稀土金属离子作为 媒染剂,对五倍子色素染色后的织物进行媒染处 理。五倍子色素的最大吸收波长在紫外区域,分别为 沁。= 2 1 5 n r n ,k 。:= 2 7 7 5 n r n 。五倍子一金属离子络 合物吸收可见光或紫外光区的某一部分波长的光而 发生电荷跃迁,电子从羟基负离子的z 轨道跃迁到 金属离子的某一空轨道,使五倍子在紫外一可见光 区域的吸收发生改变,改变值取决于参与配位的中 心金属离子和配位程度。从表l 可知,采用不同的媒 染剂,织物j :得到不同的颜色特征值。不同的金属离 子与五倍子色素之间络合结构也不同。铝、铁等金属 离子与五倍子形成外轨型络合物,配位数为6 ,在不
8、同的p H 值条件下,可形成1 :l 、1 :2 、1 :3 型络合 物;铜离子与五倍子形成内轨型络台物,配位数为 4 ,可形成l :1 、1 :2 型络合物,N 一+ 、c e 3 + 则形成内 轨型络合物,配位数为6 ,在不同的p H 值条件下,可 形成l :l 、1 :2 、l :3 型络合物。 裹t 媒染舟I 对颜色特征值的影响 点媒染荆钉7 l 1 49 596 4 ”3 2 5 89 4 3 9 6 A P + 4 41 5 1 2 6 46 凹1 41 1 2 63 76 12 2 45 2 C 一+“ 1 3l O 1 84 8 51 1 甚22 42 26 7 们60 5 2
9、 +4 80 21 34 77 0 51 52 02 76 4 5 9J 239 8 F 一+2 3 7 064 0 一89 2l O 9 83 0 5 印2 81 3 1 3 M P +4 35 61 34 468 31 50 82 6 舛6 19 2 4 5 2 e 一+4 38 l1 2 9 5 6 81 4 1 82 3 碓6 13 5 4 1 4 拄:媒染工艺条件: P + 、吁+ 、辩+ 、略+ 呵L ,时+ 、口+ 1 以, 6 0 0 c 3 0 m 。 用五倍子色素对真丝纤维进行染色,并经金属 铜离子媒染处理的髓R 谱图如图3 所示。二价铜离 子的自旋量子数为3 2 ,因此谱
10、图中c f + 的超精细 结构可见四个分裂峰。二价铜离子的外层电子为9 , 有一个电子未成对,根据E s R 谱图可知未成对电子 以出一,为基态,由于J 幽- 一l l e r 变形,配位空间结 M 。 旷 02 6Oz 8O3 0O 班0M u 跚 礅场强度n 圉3 五倍子色素与铜离子的E s R 图谱 构可近似看作平面四方体结构。求得的E s R 参量 为:鼬= 2 2 7 4 c m ,g _ = 2 0 6 4 c m ,A = O O 墙3 c f n 。 其中勘表示g 张量在对称轴方向的主值,g - 表示g 张 量垂直于对称轴方向的主值,A ,表示超精细耦合张 量A 在对称轴方向的
11、主值。因为金属铜离子与五倍 子色素的络合位置在芳环邻位上的两个羟基,因此, 我们可以推断一个铜离子与两个五倍子色素上的四 个氧原子发生配位,或与五倍子色素上的二个氧原 子和真丝纤维上的氧原子、氮原子共同配位,形成的 络合结构觅图4 。 圈4 荆离子与五倍子色素的配位结构 金属离子与五倍子色素之间形成了络合物,增 加了五倍子色素与真丝纤维之问的直接性,同时也 降低了五倍子色素的水溶性,使色素分子牢固地固 着在纤维上,从而获得良好的皂洗牢度和摩擦牢度, 经各种媒染剂处理的真丝织物的皂洗牢度均可达到 3 级,其摩擦牢度基本也在3 级4 级。 2 3 五倍子色素染色织物的物理性能 静、动态悬垂系数是表
12、示织物静态、动态悬垂性 能好坏的一个指标。系数越小,则织物的悬垂性越 好。真丝织物经五倍子色素染色后,由于五倍子色素 对织物的吸附增重作用,导致了其静态、动态悬垂性 的提高。活泼率是表示织物活络性、板结程度、屈曲 回弹力大小和身骨等的综合指标,数值越大,活泼率 越好。美感系数是综合反映织物悬垂美感的指标,美 感系数越大,则悬垂美感越强。从表2 可以看到,经 五倍子色素染色后,织物活泼率、悬垂美感均随其颜 色深度聃值的增加丽有一定程度的改善。 万方数据 PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkR to remove t
13、he watermark 布基一塑料混生高发泡复合材料基布开发 谢光银沈兰萍赵雪曼刘让同 向诗国 ( 西安工程科技学院,西安,7 1 0 0 4 8 ) ( 总后勤部3 5 4 5 工厂) 摘要:采用双织轴单梭织机,配舍多展接结组织,织成具有几种不同立体空间掏架的可填充高发泡复台材料的幕布 关键词:基布塑料混生高发泡复合材料开发 中田法分类号:1 s1 0 66 文献标识码:A 1 普通泡沫塑料和布基一塑料混生泡沫塑料 普通泡沫塑料是塑料用发泡剂发泡而成的,靠 发泡后塑料泡原体连结而成的片块状,其强度不高, 不抗弯折,受压后难以恢复原状。也有采用在基布上 贴台或涂刮而成,广泛用于座椅、家具、包
14、装、箱包 等。传统泡沫塑料生产方法简单,材料性能差,其用 途受到限制。布基一塑料混生复合泡沫塑料,基布充 当“土壤”使塑料发泡后根植于基布,使其强度,抗弯 折能力,耐压性显著提高,可广泛用于座椅,家具用 料,救生材料水上作业浮材主体材料。材料质轻,机 动性好。除此以外,还可作为环保用滤料、局域水域 的吸污、吸油净化,易于捞取,可多次重复使用。 2 基布的立体空间构架设计 基布的立体空间构架为多层网状结构,在双轴 单梭口有梭织机上织制。其经向剖面图的立体结构 网眼形可以是矩形、三角形、菱形、圆形等形状。矩 形、三角形、圆复合形是最常用的基本形,如图1 所 示。其网状分隔是由织造来完成的。 ( a
15、 ) 矩形网状分隔剖面图 b ) 三角形网状分隔剖面图( c ) 圆复合形网状分隔剖面剧 圈l 基布的立体空间构架 矩形、三角形网状分隔织物为三层组织结构;圆 复合形网状分隔织物为四层组织结构。将剖面图简 本课题为陕西省教育厅2 0 0 2 年专项资助项目 裹2 颜色深度置s 值与织物悬垂性、强力、透气性的关系 颜色深度静态悬垂动态悬垂活泼率美感透气性髭向强力纬向强力 肜s 值系数( ) 系数( 憾) ( )系数( 咖幽)( N )( N ) O”7 95 23 13 7 6 5O 0 2 5 2 l9 3 03 鲫4 3 5 4 篮3 5 3 85 0M3 94 8O 9 1 88 2 l3
16、 8 44 3 6 6 6 33 33 64 82 l4 1 2 6O 3 2 57 0 93 8 94 3 8 83 l3 I 1 54 6 。94 31 200 3 6 5 46 0 13 9 44 4 1 1 14 1蕊5 辛4 3 稿4 48 5O 9 6 l5 2 2柏l4 4 5 从表2 还可以看到,随着织物上颜色深度K s 值的增加,即五倍子色素在织物上的吸附量增加,经 纬、纱变粗,交织i L 隙变小,故织物的透气性下降。而 织物的经、纬向强力则有所增加,这是因为五倍子色 素在纤维上的吸附导致纤维大分子之间的作用力增 强。纬向强力的增加幅度小于经向,是因为纬纱加捻 程度较大,影响
17、r 五倍子色素的吸附量。 3 结论 1 五倍子色素与真丝纤维的吸附等温线属于F 型,属多分子层吸附。 2 不同的金属离子与五倍子色素之间形成 的络合物不同,导致织物上显示的颜色特征值也 不同。 3 E s R 波谱对铜媒染剂的媒染机理的研究结 果表明,金属铜离子与五倍子色素间形成的络合 物为平面四方体结构。 4 经五倍子色素染色后的真丝织物,静态和动 态悬垂性增加,强力略有增加,透气性略有下降。 参考文献 IM 耻郫h i 乱ds 扛I l c h 聃踊dA I l 曲e 7 p e I l cA c 6 v 畸蚰m ”g t k 1 1 I n BP h 呻l I 咄i 嘶,1 9 8 5 ( 1 0 ) :2 2 4 5 2 2 5 0 2 昊力克五倍子的药理作用及临床研究中医药学州,L ( 1 ) : 8 8 8 9 3 陈德余顾磁共振 击在配位化学研究中的应用化学通报1 9 9 2 ( 7 ) :2 0 2 5 万方数据 PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkR to remove the watermark
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