碱性染料的染色原理（天然染料染色的特点及染色影响因素）

1．棉织物用天然染料染色的特点

利用天然染料加工纺织品既满足了人们对回归自然的需求，又可以设计出生态纺织品加工工艺。如棉织物采用生物酶精练、天然染料染色的加工工艺：

(1)生物酶精练，织物表面光洁，色泽明亮，加工流程缩短，不添加任何柔软剂也会产生一种自然的柔软性，保持了棉纤维的天然特性。

(2)精练后的织物可以直接用天然色素染色，直接性和亲和力明显提高，染色机理与直接染料染棉纤维相似，无须固色剂就可以达到较高的色牢度。但天然色素色谱不全。

(3)在加工过程中改善了作业环境，大大降低了废水污染。

2．天然染料染色的影响因素

(1)温度的影响：天然色素受温度的影响很大，例如，甜菜红在60℃以上不稳定，所以染色不宜在高温下进行。

(2)染浴pH值的影响：控制染浴在适当的pH条件下染色，才能获得较高的平衡吸附量。例如，甜菜红素在碱性条件下不稳定，所以染色应在酸性条件下进行，色素分子中的一COO-，可与羊毛上的-H3N 成盐式键结合。染浴pH越低，羊毛所带的正电荷数越多，上染速率越快，染料吸尽率越高。

(3)媒染剂的影响：天然染料除少数外，对纤维亲和力或直接性低，必须与媒染剂一起或采用特殊方法才能固着在纤维上，天然染料大多数是属于媒染染料，也有部分属还原染料、直接染料和酸性染料。有的则属颜料，特别是一些矿物色素。

①色彩：不同媒染剂处理的织物颜色也有所不同。例如，丝绸织物用硫酸铜与洋葱皮提取的色素染色时生成铜棕色；使用亚锡酸氯生成橘色；硫酸铝钾，重铬酸钾和亚硫酸铁一起使用会生成金色、橘棕色；亚锡酸氯与硫酸铝钾的混合使用生成橘棕色；亚硫酸铁和亚锡酸氯一起使用时，与洋葱皮提取的色素生成饱满的金色。

②环保性：媒染剂的应用，尤其是金属离子对环境和有机生物体造成不良影响甚至带来严重危害，因此人们在关注天然染料的同时，也在不断开发天然环保的媒染剂。有人曾用蛋类中的蛋白质、牛血、尿素、腐杉的泥土、牛粪等物质来作为媒染剂。天然媒染剂有mgroba-lon,石榴皮、单宁、单宁酸、酒石酸、番石榴和香蕉叶灰等。

③稀土作用：我国的染色工作者用稀土一柠檬酸络合物作为天然染料的媒染剂，对苎麻纤维染色，使天然染料一稀土一织物三者形成稳定的络合物。稀土离子可作为中心离子与染料配位体络合，提高染色牢度和色光的稳定性。此外，它还具有类似电解质的促染作用。

(4)分散剂、稳定剂的作用：有的天然色素不稳定容易变色，需要加入稳定剂。大部分天然染料相对分子质量都比较大，易团聚，阻碍上染。但可以用阴离子或非离子表面活性剂使染液中的染料颗粒分散，形成较稳定的分散体系，使织物和染料接触的机会增多，上染速度加快。染料的水溶性越小，加分散剂染色的效果就越明显。

3。天然染料存在的问题

(1)染色重现性差：以植物染料为例，即使是同一种植物由于产地不同、气候条件不同及采集时间不同都会影响色素的组成及色泽。在工艺上，对天然色素的染色工艺，还需进行规范的试验和设备选择，确定各种工艺参数，制定产品质量指标。

(2)染色牢度：天然染料普遍存在染色牢度差的问题，尤其是耐日晒牢度和耐皂洗牢度。如天然染料所染的黄色，耐日晒牢度仅为3级。传统的天然染料染色方法还存在着给色量低，染色时间过长等问题。

(3)其他：天然色素植物的颜色品种有限，在性能上，很多天然色素的化学结构和毒理学尚未详细研究和测试；天然染料的提取需要消耗大量植物，造成染料价格高；目前还缺乏天然色素与纤维或织物结合机理的研究；天然色素的染色工艺有待于进一步优化等。

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