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1、天然染料的應(yīng)用現(xiàn)狀與前景.docx天然染料的應(yīng)用現(xiàn)狀與前景內(nèi)容摘要：隨著人類環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)及對(duì)自身健康的日益重視，重新評(píng)估和幵發(fā)天然染料已成為客觀需耍。本文章簡耍介紹了天然染料的染色機(jī)理、方法以及在部分領(lǐng)域中的應(yīng)用情況，指出了天然染料應(yīng)用過程中的局限性，并對(duì)天然染料的應(yīng)用前景做出了樂觀估計(jì)。關(guān)鍵詞：天然染料染色應(yīng)用前景0引言天然染料是指從植物、動(dòng)物或礦產(chǎn)資源屮獲得的、不經(jīng)過人工合成，很少或沒有經(jīng)過化學(xué)加工的染料【1】。天然染料根據(jù)來源可分為植物染料、動(dòng)物染料和礦物染料，其中以植物染料為主。礦物染料是各種無機(jī)金屬鹽和金屬氧化物，主要有
2、棕紅色、淡綠色、黃色、白色，經(jīng)過粉碎混拼后可得20多個(gè)色譜；植物染料冇茜草、紫草、蘇木、靛藍(lán)、紅花、石榴、黃梔子、茶、崧藍(lán)、藎草、柿子、紫草、墨水樹等；動(dòng)物染料有蟲（紫）膠、胭脂紅蟲等。天然染料無毒無害，對(duì)皮膚無過敏性和致癌性。具有較好的生物可降解性和環(huán)境相容性。其色澤柔和、自然有特色，在高檔真絲制品、保健內(nèi)衣、家紡產(chǎn)品、裝飾用品等領(lǐng)域中擁有廣闊的發(fā)展前景。1?1我國染料業(yè)的發(fā)展方向2004年我國染料產(chǎn)量約59.83萬噸，占全球產(chǎn)量的近60%,是世界染料主要的生產(chǎn)國，但我國要成為世界染料生產(chǎn)強(qiáng)國，還有相當(dāng)長的一段距離，其關(guān)鍵因素在于
3、是否環(huán)保。【2】國際上老牌的染料強(qiáng)國為了保證原有市場(chǎng)和提高競爭力，已呈現(xiàn)出專業(yè)化、高檔化、環(huán)?；?、新型化的發(fā)展趨勢(shì)。與發(fā)達(dá)國家和地區(qū)相比，我國染料業(yè)在產(chǎn)品創(chuàng)新能力、生產(chǎn)技術(shù)水平、產(chǎn)品質(zhì)量和環(huán)保水平等方面存在較大差距，尤其是環(huán)保型新產(chǎn)品缺乏，環(huán)境污染治理任務(wù)嚴(yán)峻，使我國染料工業(yè)缺乏競爭力和發(fā)展后勁。合成染料自19世紀(jì)中葉問世以來，由于色彩繽紛、色譜齊全、耐洗耐曬、價(jià)格便宜等特點(diǎn)，逐步取代了天然染料，成為紡織品最主要的著色劑。隨著人們環(huán)保意識(shí)的加強(qiáng)以及對(duì)人類健康的日益重視，部分合成染料對(duì)人類健康和生態(tài)環(huán)境所產(chǎn)生的副效應(yīng)愈來愈受到關(guān)注。近
4、幾年的研宄表明，有100多種常用染料有可能產(chǎn)生致癌物質(zhì)。不僅如此，隨著地球石汕資源的消耗，合成染料的原料問題己暴露出來，因此我國的科研人員開始致力于開發(fā)“天然環(huán)保染料”和“環(huán)保清潔染整工藝”。?2天然染料的性質(zhì)天然染料多數(shù)取自于植物，是宥機(jī)化合物，強(qiáng)度較低，吸收光譜較寬。多數(shù)天然染料完全溶于水，但提純后染料的溶解度變小，部分溶解的染料分子中含有羥基，加入堿性物質(zhì)（如碳酸鈉）可提高其溶2解度。另外，有些天然染料需要分散劑分散，在溶液中形成聚集體，加熱時(shí)解聚。不溶性天然染料如靛藍(lán)在應(yīng)用時(shí)可使其還原成無色可溶性物質(zhì)?！?】天然染料的耐光，
5、耐水洗牢度較差是導(dǎo)致至今未能廣泛應(yīng)用的原因之一。【4】?3天然染料的上染機(jī)理、方法3.1上染機(jī)理天然染料的上染機(jī)理因染料和所染纖維類型而異，由于天然染料品種繁多，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，目前科研人員對(duì)各類纖維的染色熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)方面的研究還不是很充分。印度的Dr.DeeptiGupta對(duì)5種“天然染料對(duì)合成纖維的上染機(jī)理”進(jìn)行了研究的結(jié)果表明，奈醌炎染料juglone、Alkannin和Bixin染尼龍、漆給織物的吸附等溫線屬于Langmuir型，而Berberine與腈綸織物之間可形成離子鍵。天然小檗類染料上染丙烯腈纖維標(biāo)準(zhǔn)親合力相當(dāng)高,70°
6、C和90°C時(shí)分別為33?9kJ/mol和43?3kj/mol,其牢度性能與堿性染料類似，水洗牢度良好，但耐光牢度只有1級(jí)。這5種染料與合成纖維的染色焓是正值，說明染色是吸熱過程。隨染色溫度升高，染料上染率會(huì)繼續(xù)增加。此外，染料在水中是部分溶解的,可能是染料發(fā)生聚集，因此容易在高濃度時(shí)染得深色【5】。日本也有研究天然染料上染蠶絲和棉纖維機(jī)理。莽草寧、蘇枋等媒染型天然染料,是通過媒染劑與纖維分子形成絡(luò)合物上染，但媒染前后色調(diào)有些變化。靛藍(lán)等還原型天然染料，是通過染料分子的聚集吸3附在纖維上,因而摩擦牢度較低。胭脂紅酸等親水型天然染料，
7、水溶性好，具有陽離子性的化學(xué)結(jié)構(gòu)，可以上染蠶絲【4】。3.2染色方法由于天然染料分子結(jié)構(gòu)各不相同，染色方法也有較大差異，對(duì)蛋白質(zhì)纖維和纖維素纖維而言，染色力*法主要有無媒染色法、先染后媒法以及先媒后染法。對(duì)合成纖維而言，主要分為常壓染色和高溫高壓染色。最佳染色工藝應(yīng)根據(jù)染料性質(zhì)而定。特別需要指出的是,同種天然染料，當(dāng)使用不同的媒染劑染色，往往會(huì)使被染纖維呈現(xiàn)不同的色相。?4天然染料的應(yīng)用天然染料由于其良好的環(huán)境相容性和藥物保健性能，引起了許多染料研宂和應(yīng)用機(jī)構(gòu)的關(guān)注,其應(yīng)用己涉及多個(gè)領(lǐng)域。4.1天然染料在紡織領(lǐng)域的應(yīng)用日本晃立公司批
8、量開發(fā)了棕、綠、藍(lán)3個(gè)色系的植物染料。大和染公司推出“草衣染色”，形染公司推出“靛藍(lán)印花”。H本用全天然染料染色的紡織品有“西陣織”、“京友禪”、“大島綢”等多種品牌，這一系列“草木染”紡織品被用作襯衫和睡衣的面料,或用于床單、被罩等
