第一章绪论
1.1我国出土的古代有色棉、毛、丝、麻等织物
其染色主要是利用天然的植物染料以及少量的动物染料进行染色。主要色彩有黄色,红色,蓝色,黑色,紫色等,其中黄色因其生动的色彩成为最早受到人类钟爱和崇尚的色彩之一。姜黄染料作为黄色植物染料的一种,是人们最早发现和使用的染料之一。因此,研究姜黄染料及其染色织物的老化具有十分重要的意义。历史概况植物染料中国是世界上最早的文明发达国家之一,有着悠久的历史和极为丰富的民族文化遗产。
用天然染料染色织物的历史是相当悠久的,有文献资料表明,我国在公元前3000年已使用姜黄、茜草、靛蓝、苏木、红花等植物染料进行染色操作。古代劳动者用自己的勤劳和智慧创造了这门技术,并通过不断的实践积累了大量宝贵的经验。长沙马王堆一号和三号墓的遗物中,就出现有使用天然染料来上色的丝制品。这些染料有矿物性的或动物性的,大部分织物是以植物性染料来染成的。有记载我国在三黄五帝时代即有了服制,古代的“玄衣、黄裳”证明了在当时已有初具规模的染色术。植物染料染色技术,历经各代不断提高和完善。直至公元19世纪以前,我国的染色技术一直走在世界前列。到了近代,科技不断发展,化学合成染料传入我国后,因其色彩鲜艳、性质稳定、使用方便、价格低廉等优点,迅速替代了古老而落后的手工植物染料染色工艺。但是最近人们发现,合成染料对皮肤具有刺激作用,有引起皮肤病的可能,甚至会引发癌症。不仅如此,由于合成染料的生产是以从石油衍生物中分离出的初级化学物质为原料,在高温高压条件下进行多种反应。因此,在其生产过程中也会产生许多致癌物质。这些有毒的或对环境有害的物质在印染加工过程中又不得不倾泻到河流、池塘或空气中,对环境造成了严重污染。
1994年7月德国政府首次以立法的形式,禁止生产、使用和销售可还原出致癌芳香胺的偶氮染料以及使用这些染料的产品。随后,荷兰政府和奥地利政府也发布了相应的法令。同时严禁用这类染料染色的纺织品进入其市场。在回归自然思潮的影响下,人们又逐渐想起了天然的植物染料。因为植物染料源于自然,对人体健康无害,而且与环境相容性好,不会污染环境,是生物可降解的,虽然它染成的颜色不象合成染料那么鲜明亮丽,但其庄重典雅的色彩也是合成染料不可比拟的。植物染料在日本等国已重新研究开发应用了十多年,我国也方兴未艾。无毒无害的植物染料用于高级贴身内衣、装饰织锦、食品添加剂等方面,己显示出广阔的用途,日益受到人们的关注。
第二章实验材料及方法
利用植物染料姜黄对桑蚕丝织物和亚麻织物进行染色,然后对姜黄染料和其染色织物进行老化。老化方式采用热老化,湿热复合老化和光老化,并对老化试样进行分光光度,红外光谱,扫描电镜,拉伸强度等测量。
2.1实验材料与器具
2.1.1试样与药品
织物:平纹桑蚕丝织物,平纹亚麻织物(市售)。药品:植物染料姜黄(市售);无水乙醇(分析纯,上海玻尔化学试剂有限公司),氢氧化钠(分析纯,上海伊嘉利化工试剂有限公司),去离子水。
2.1.2实验仪器及设备
U一4100紫外一可见一近红外分光光度仪(日本日立公司);RY-25012型常温染样机(上海龙灵电子科技有限公司),DK-S24型电热恒温水浴锅(上海森信实验仪器有限公司),烘箱,YG065型电子织物强力仪,KH一1000三维视频显微镜(美国科视达公司),HitachS一3000N扫描电子显微镜,NleoLETTM5700红外光谱仪(美国尼高力仪器公司),100目筛网,电子天平。2.2植物染料染色2.2.1植物染料分类植物染料的分类有多种方法,如按字母顺序、化学结构、植物名称、俗名等排序。在《染料索引》(cl.)中,植物染料是按化学结构和应用分类。
第三章 姜黄染料及染色织物热老化........................................ 33-47
3.1 实验方法与步骤 ........................................ 33-34
3.2 分光光度测量结果与比较 ........................................ 34-37
3.3 红外光谱结果分析........................................ 37-41
3.4 表面形态结构分析........................................ 41-42
3.5 织物的力学性能........................................ 42-45
3.6 小结........................................ 45-47
第四章 姜黄染料及染色织物的湿热老化 ........................................ 47-61
4.1 实验材料与方法 ........................................ 47-48
4.2 分光光度测量结果与分析........................................ 48-50
4.3 红外光谱测试 ........................................ 50-54
4.4 表面形态结构分析........................................ 54-55
4.5 织物力学性能分析 55-58
4.6 小结........................................ 58-61
第五章 姜黄染料及其染色织物的紫外老化........................................ 61-75
5.1 紫外老化箱设计........................................ 61-62
5.2 实验材料与方法........................................ 62-63
5.3 分光光度测量结果与分析 ........................................ 63-65
5.4 红外光谱测试 ........................................ 65-68
5.5 表面形态结构分析........................................ 68-70
5.6 织物力学性能分析........................................ 70-73
5.7 小结........................................ 73-75
结论
本研究采用植物染料姜黄,对天然纤维织物丝、麻染色,并对姜黄染料及其染色丝织物和麻织物采用热老化、湿热老化和紫外光照老化三种方式进行人工模拟老化实验,探索其老化机理和规律,并且自行设计制作了紫外老化箱,以保证实验顺利进行。实验结论如下:
(1)自行设计制作紫外老化箱,紫外灯主峰位置为340nm。经测试,温度精度为士0.5℃,湿度精度为士5%RH。
(2)植物染料姜黄粉经老化后,其主要成分姜黄素随老化时间的增加而衰减,且相同时间下,湿热老化要比单纯的热老化和光老化程度大。
(3)姜黄染色丝织物老化后,会有不同程度的褪色现象,在湿热老化和紫外光老化条件下褪色较为严重,而热老化条件下褪色程度较小;丝纤维表面有不同程度的剥损,表面出现纵向沟槽。
(4)姜黄染色麻织物老化后,在湿热和紫外光条件下褪色较为严重,而热老化条件下褪色程度较小;湿热和光老化后纤维表面有裂痕,出现较深的纵向沟槽,而光老化后表面损伤较小。
(5)姜黄染色丝织物和姜黄染色麻织物老化后机械性能均有所下降,且在三种老化条件下,丝织物的机械性能较麻织物下降快。
(6)两种织物经老化后其纤维内部均出现无规构象化趋势。
(7)在热条件以及紫外光照条件下,织物上的染料要比单独染料的衰减更为严重;而在湿热条件下则相反。