天然染料的應(yīng)用現(xiàn)狀與前景.docx

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1、.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)保意識的增強及對自身健康的日益重視,重新評估和開發(fā)天然染料已成為客觀需要。本文章簡要介紹了天然染料的染色機理、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,并對天然染料的應(yīng)用前景做出了樂觀估計。??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、動物或礦產(chǎn)資源中獲得的、不經(jīng)過人工合成，很少或沒有經(jīng)過化學加工的染料【1】。天然染料根據(jù)來源可分為植物染料、動物染料和礦物染料，其中以植物染料為主。礦物染料是各種無機金屬鹽和金屬氧化物，主要有棕紅色、淡綠色、黃色、白

2、色，經(jīng)過粉碎混拼后可得20多個色譜；植物染料有茜草、紫草、蘇木、靛藍、紅花、石榴、黃梔子、茶、崧藍、藎草、柿子、紫草、墨水樹等；動物染料有蟲(紫)膠、胭脂紅蟲等。?天然染料無毒無害，對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?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)強國，還有相當長的一段距離，其關(guān)鍵因素在于是否環(huán)保。【2】?國際上老牌的

3、染料強國為了保證原有市場和提高競爭力，已呈現(xiàn)出專業(yè)化、高檔化、環(huán)?；?、新型化的發(fā)展趨勢。與發(fā)達國家和地區(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世紀中葉問世以來,由于色彩繽紛、色譜齊全、耐洗耐曬、價格便宜等特點,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)保意識的加強以及對人類健康的日益重?視,部分合成染料對人類健康和生態(tài)環(huán)境所產(chǎn)生的副效應(yīng)愈來愈受到關(guān)注。近幾年的研究表明,有100多種常用染料

4、有可能產(chǎn)生致癌物質(zhì)。不僅如此,隨著地球石油資源的消耗,合成染料的原料問題已暴露出來,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，是有機化合物，強度較低，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..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，加熱時解聚。不溶性天然染料如靛藍在應(yīng)用時可使其還原成無色可溶性物質(zhì)。【3】天然染料的耐光，耐水洗牢度較差是導致至今未能廣泛應(yīng)

5、用的原因之一?！?】???◆3?天然染料的上染機理、方法??3．1?上染機理??天然染料的上染機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)復雜,目前科研人員對各類纖維的染色熱力學和動力學方面的研究還不是很充分。?印度的Dr.Deepti?Gupta對5種“天然染料對合成纖維的上染機理”進行了研究的結(jié)果表明,奈醌類染料Juglone、Alkannin和Bixin染尼龍、滌綸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準親合力相當高,70℃和90℃時分別為33·9

6、?kJ/mol和43·3?kJ/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。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染得深色【5】。?日本也有研究天然染料上染蠶絲和棉纖維機理。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。靛藍等還原型天然染料,是通過染料分子的聚集吸..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,水溶性好,具有陽離子性的化學結(jié)構(gòu)

7、,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,對蛋白質(zhì)纖維和纖維素纖維而言,染色方法主要有無媒染色法、先染后媒法以及先媒后染法。對合成纖維而言,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,當使用不同的媒染劑染色,往往會使被染纖維呈現(xiàn)不同的色相?！?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,引起了許多染料研究和應(yīng)用機構(gòu)的關(guān)注,其應(yīng)用已涉及多個領(lǐng)域。??4．1?天然染料在紡織領(lǐng)域的應(yīng)用??日本晃立公司批量開發(fā)了棕、綠、藍3個色

8、系的植物染料。大和染公司推出“草衣染色”,形染公司推出“靛藍印花”。日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