论文部分内容阅读
落叶松(Larix gmelinnii Rupr)为松科落叶松属乔木,是我国资源丰富的树种。落叶松树皮通常占全树生物量的8%-15%,目前全世界每年积存量约为3.5亿-4.0亿立方米,是储量巨大的林产品加工副产物。
落叶松树皮的单宁含量很高,平均含量为9%-13%,易提取,对真丝的直接染色以及媒染效果好,是一种潜在的植物染料资源。为开拓植物染色的染材,本论文对落叶松树皮水提液对真丝染色工艺进行研究,以期为落叶松单宁广泛应用于染色领域奠定基础。同时,选取黑荆树、五倍子、橡椀等植物单宁,研究单宁类植物染料对真丝的染色机理,希望为单宁类植物染料的进一步研发和拓展提供基础数据。
本论文主要获得以下结果:
(1)落叶松树皮提取在pH=3-7的条件下较稳定,在pH=9-11条件下稳定性差,提取液耐酸不耐碱;提取液在温度大于80℃以上稳定性变差;具有一定的耐光性,但是应避免阳光直射;Zn2+、La3+、A13+离子的加入对提取液稳定性影响较小,而Fe2+、Fe3+离子加入对提取液稳定性和提取液颜色影响较大。
(2)落叶松树皮粉经水提取得到的提取液为原液,进行染色工艺优选,得到的较优工艺条件为:染液为原液,染色时间90min,pH=4,温度80℃,浴比1:50;
(3)真丝经落叶松、黑荆树单宁直接染色获得的颜色主要为黄色系,橡椀直接染色主要为绿色系,五倍子直接染色主要为灰白色。四种单宁类植物染料对真丝染色,再经Fe3+后媒染,均为黑色;经Ti4+后媒染获得鲜艳的黄色。
(4)通过SEM观察可知:在直接染色和后媒染工艺中,植物单宁有在织物表面发生一定的沉淀和积聚,其中Fe3+后媒染主要在织物表面纤维间形成交联网络,Ti4+后媒染则在丝绸纤维表面形成较多颗粒状沉积物。
XRD分析表明:单宁类染料对真丝进行直接染色的图谱出现了四个新的结晶峰,而Fe3+、Ti4+媒染的图谱无明显变化,表明直接染色改变了真丝纤维的结晶结构,而媒染则不会。这说明了单宁在直接染色过程中与真丝蛋白质分子的内部基团发生了反应,在媒染过程中金属离子络合与直接染色纤维的络合没有在纤维分子的结晶内部发生,而是发生在了纤维分子的无定形区和准晶区。
IR分析表明:丝绸蛋白质分子在与单宁类染料直接染色过程中参与反应的基团有氨基、酰胺Ⅰ、酰胺Ⅱ和结晶区的酰胺键。四种单宁类植物染料中,五倍子和丝绸蛋白质分子结合能力较强。
IR和XRD结果综合分析可知结晶区的酰胺键有参与直接染色的过程,这说明了单宁类染料和真丝纤维分子的结合是很牢固的,单宁类染料应用于真丝染色具有较好的色牢度。