基于纖維改性的棉織物天然染料染色技術及機理研究.pdf

1、天然染料源于自然，與環(huán)境相容性好，生物可降解，對人體健康無害，符合現(xiàn)代人們對自身健康以及對環(huán)境保護的要求。但是，天然染料對棉纖維染色存在上染率低和色牢度差的問題，嚴重制約了天然染料染色棉制品的開發(fā)和應用。針對上述問題，本論文應用反應性和非反應性兩類改性方法，開發(fā)了基于纖維改性的棉織物天然染料染色技術，顯著改善了天然染料在棉織物上的染色性能。
　　 本論文分別應用反應性改性劑和非反應性改性劑對棉纖維進行陽離子化改性，闡明了反應性改

2、性劑和非反應性改性劑對棉纖維的作用機理，探討了棉纖維-改性劑-天然染料三者之間的作用機制。以天然染料染色棉織物K/S值為指標，優(yōu)化了上述改性劑對棉織物的改性工藝和天然染料在改性棉織物上的染色工藝。通過Zeta電位分析、熱重分析、紅外分析和X-射線衍射分析表征了改性前后棉纖維的ζ電位、熱穩(wěn)定性、官能團和相對結晶指數(shù)等變化情況。通過運用準一級動力學模型和準二級動力學模型研究天然染料在改性棉纖維上的染色動力學性能；通過運用Langmuir、F

3、reundlich和Nernst等3種等溫吸附線理論模型研究天然染料在改性棉纖維上的染色熱力學性能。
　　 研究結果表明：通過非天然物質(zhì)的反應性改性和陽離子表面活性劑的非反應性改性，在棉纖維上引入大量季銨基團，顯著降低棉纖維負電性。改性棉纖維與陰離子性天然染料之間主要以庫侖引力吸引，天然染料染色棉織物具有較高的得色量、色牢度和勻染性。四種天然染料在改性棉纖維上的染色動力學符合準二級動力學模式，即支持天然染料在改性棉纖維上的吸附除

4、了由庫侖力作用引起的單分子層定位吸附外，還存在著如范德華力或其它分子間力的作用而引起的多分子層非定位吸附這一假設。四種天然染料在改性棉纖維上的吸附介于Langmuir吸附模型和Freundlich吸附模型之間，即天然染料在改性棉纖維上的吸附，除了定位吸附外，還存在著非定位吸附。
　　 此外，本文還對天然染料染色棉織物的耐日曬性能、抗紫外性能、近紅外迷彩偽裝和抗菌性做了一定研究，研究結果表明：針對天然染料不同分子結構與性能，抗氧化