Page 189 - 《精细化工》2020年第4期

第 4 期 张 莉，等: 多元羧酸复配提升 1,4-萘醌天然染料对棉的染色性能 ·823·

1.3.4 上染率、染色深度 K/S 值及匀染性测试 洗色牢度根据标准 AATCC61—2007 进行测试。
上染率测定采用残液法 [17] ，使用 JENWAY6400 1.3.6 断裂强力测试
型紫外-可见分光光度计分别测定染色前后染液的 断裂强力根据标准 GB/T 3923.1—2013 测定。
吸光度，根据染色前后染色吸光度的变化计算出上 具体方法：将待测织物按 30 cm×5 cm 剪成五经五纬
染率。计算公式如式（1）所示。 的布条，分别计算 5 次经向和纬向断裂强力的平均值。
0 A  1 A 1.3.7 折皱恢复角测试
上染率/ %=  100 （1）
0 A 折皱恢复角参照标准 AATCC 66—2008 测试。
式中：A 0 为染前染液吸光度；A 1 为染后染液吸光度。 整理织物试样为五经五纬，试样尺寸为 40 mm×15 mm，
使用测色配色仪测定染色深度（K/S）以及颜色 最终结果取经纬向各 5 次测试值的算术平均值。
特征值：采用 D65 光源，10°视场，测试波长为最大
吸收波长 440 nm，每个布样在 6 个不同位置测试其 2 结果与讨论
K/S 值，结果取算术平均值。然后计算各点 K/S 值对
2.1 扫描电镜分析
平均值的偏差 Sr(λ)，即相对不匀度，偏差越小，匀
分别对棉纤维织物未染色样品、直接染色样品
染性越好。计算公式如式（2）、（3）所示。
和复配交联染色样品进行了扫描电镜测试，结果见
1 n
KS    KS （2） 图 1。
n i 1 从图 1a 可以看出，织物外观形态较好，表面较
n   KS  2 为平整光滑。从图 1b 可以看出，经直接染色的棉织
  i  1 
Sr = i  1  KS   （3） 物表面形态变化不大，这是由于染料与棉纤维通过
n  1 分子间作用力结合，仅有少量染料上染到棉织物上，
上染率较低。从图 1c 可以看出，经交联染色后棉织
式中：n 为测量的总次数，本实验中 n 为 6；(K/S) i
为第 i 次测量得到的 K/S 值。 物表面变得粗糙，这是由于染料通过酯键被交联到
1.3.5 染色牢度测试 棉织物上，更多染料负载到织物表面，从而使得棉
耐摩擦牢度根据标准 AATCC8—2007 测试，耐 织物的外观形态发生了改变。

图 1 未染色棉织物（a）、直接染色棉织物（b）和复配交联染色棉织物（c）的 SEM 图
Fig. 1 SEM images of undyed cotton fabrics (a), direct dyeing cotton fabrics(b), and crosslinking dyeing cotton fabrics with
polycarboxylic acid(c)

2.2 红外光谱分析
分别对棉纤维织物的未染色样品、直接染色样
品和复配交联染色样品进行了红外光谱测试，如图 2
所示。由图 2 可以看出，经过直接染色后，在 1604 cm –1
处出现了 1,4-萘醌天然染料的芳环振动峰，说明 1,4-
萘醌天然染料通过分子间作用力上染到棉织物上。
经过柠檬酸和酒石酸复配交联染色后，在 1722 cm –1
处出现了明显的酯基碳氧双键伸缩振动峰，同时，
–1
在 1603 cm 处出现了 1,4-萘醌天然染料的芳环振动

峰，说明多元羧酸中的羧基与棉纤维以及染料结构
图 2 染色前后棉织物的红外光谱
中的羟基发生了酯化反应，1,4-萘醌天然染料通过多
Fig. 2 FTIR spectra of cotton fabrics before and after
元羧酸的酯化交联作用被固着在棉纤维上。 dyeing