在科技日益发展、物质生活不断丰富的今天，人们对衣、食、住、行的要求不断提高．人们追求衣着美观舒适，更注重保健功能．合成染料一方面对皮肤有刺激性，引起皮肤病变；另一方面在生产过程中对环境产生大量污染［１］．因此，天然染料以其独特的无毒、无害、无污染而倍受关注．欧洲、北美、东南亚、日本等地区和国家先后对天然植物染料进行研究和开发，并取得了一定成果［３-４］．本研究分析了植物染料的结构，将其制成染液并对苎麻织物进行染色，对稀土的媒染机理也进行了深入地研究．
１实验部分
１．１材料
１．１．１织物
苎麻平布２１ｓ×２１ｓ（半成品）
１．１．２药品
氢氧化钠，柠檬酸，醋酸，混合氯化稀土，富镧氯化稀土，乳化剂，土耳其红油，各类金属盐，无水乙醇（９５%），苏木，槟榔，黄莲，栀子．
１．１．３分析仪器
分析天平，７２１型分光光度计，酸度计，ＷＳＦ颜色测试系统，恒温电热水浴锅，萃取分离器，皂洗牢度仪，Ｙ５７１-Ｂ型摩擦牢度仪，电动小轧车，乳化搅拌器．
１．２色素提取
１．２．１乙醇浸渍法提取染液
准确称取５０ｇ植物染料，捣碎放入密闭容器中，倒入２５０ｍｌ９５%的乙醇，浸渍２４ｈ后将浸液倒出，再倒入同样量的乙醇浸渍６ｈ，重复２次后，将收集的浸渍液混合过滤浓缩至５０ｍｌ为止．
１．２．２水煮法提取染液
准确称取１５０ｇ植物染料，捣碎放入烧杯中，加入８００ｍｌ水，浸渍２４ｈ后煮沸浓缩至１００ｍｌ液体时倒出，重复２次，将收集的浸渍液混合过滤后浓缩至５０ｍｌ为止．本实验采用水煮法．
１．３染色
染色时染液以提取物为纯染液计，用量为１０%，另用稀土-柠檬酸络合物作媒染剂，按直接染料染色方法进行常规染色．
１．３．１预媒法染色
将润湿的织物放入含媒染剂的溶液中处理２０ｍｉｎ后取出，再投入含天然植物染液的染浴中沸染３０～６０ｍｉｎ，取出后处理，测试各项指标．
１．３．２同浴法染色
将润湿的织物放入含媒染剂和天然植物染液的染浴中沸染３０～６０ｍｉｎ，取出后处理，测试各项指标．
１．３．３后预媒法染色
将润湿的织物放入含天然植物染液的染浴中沸染３０ｍｉｎ，然后降温至７０℃，加入媒染剂再升温至沸，染色３０ｍｉｎ，取出后处理，测试各项指标．
２结果与讨论
２．１媒染剂与生态加工
植物染料的应用已有悠久的历史，但大多数植物染料对纤维的亲和力低，必须借助媒染剂才能固着在纤维上，完成对织物的染色［２］．在传统的媒染工艺中，常用的媒染剂大多为重金属离子，如铜、铁、铬、铝等，随着合成染料中的部分品种受到禁用，纺织品中的重金属离子含量也受到限制．为此，选用新的媒染剂取代传统的重金属离子，已是目前发展的纺织品生态加工的重要内容，因此，在植物染料的染色工艺中，选用无污染、用量低的稀土氯化物作为植物染料对苎麻纤维染色的媒染剂，既可满足生产绿色环保纺织品所需要的牢度要求，又可避免传统媒染剂对环境所带来的污染，由此可见，采用稀土氯化物在植物染料染色中作为媒染剂应用具有较大的实际价值．
２．２媒染原理
用稀土元素作为媒染剂对织物进行媒染染色是植物染料-稀土-织物三者形成稳定络合物的过程．稀土离子起络合作用，它作为中心离子与作为配位体的带负电的染料阴离子络合［３］．稀土离子的电子结构为（ｎ-１）ｄ１ｎＳ２，可以失去３个电子，原子半径比其他过渡元素大．在其周围可容纳较多的配位体，配位数多为６，具有形成络合物的强烈倾向．稀土离子通过静电引力与有机配位体形成配位键，而稀土离子与含羧基的柠檬酸形成的络合物中，显示部分共价特性，起着多价配位作用．稀土与植物染料形成的络合物的稳定性大致与柠檬酸相同．另从食盐与稀土的对比实验中发现，稀土除具有较强的络合配位作用外，还具有类电解质作用，并与食盐的促染存在加和性．当在植物染料染色过程中加入稀土化合物后，由于稀土离子的电子性质使其产生“类电解质”作用而迅速降低纤维表面的Ｚｅｔａ电位，进而靠近纤维表面被纤维表面吸附，形成吸引力更强的“新染座”．纤维素纤维经前处理后，其表面具有１０×１０-１０～４８×１０-１０ｍ大小不等的空穴，而稀土离子的半径仅在２×１０-１０ｍ以下，故可优先于植物染料分子进入纤维的非晶区甚至结晶区边缘，并借助缔合水分子的进入导致纤维膨化溶胀．再借助其中心离子的络合作用，与植物染料分子所含有的氨基、羟基、羧基、磺酸基等配位体以及纤维素大分子所含羟基形成复杂的多元络合，从而获得植物染料染色牢度的提高．进一步的研究认为稀土离子与植物染料所形成的多元络合体系之间的相互合作，使络合物共轭体系两端含孤对电子基团离解而产生络合体系之间的电子飘移，导致染料与稀土离子的络合物产生超灵敏跃迁作用，从而改变了染料的特征吸收光谱，使植物染料在染色体系中能够抗击溶液ｐＨ波动而产生的色光变化，保持其染色织物色光的相对稳定，因此，在植物染料染色中，选用稀土作媒染剂，植物染料-稀土-纤维之间相互作用形成了稳定的三元或多元络合物，从而获得较好的上染效果．
２．３媒染方法选择
由表１可见，采用后媒染色法效果最好，得色最深，上染率最高，故本研究采用后媒染色法．
[pagebreak]２．４染料提取液最大吸收波长
由表２可见，提取色素方法不同，所得染料提取液的最大吸收波长不同，即色素的色光不同，这是因为色素成分在水与乙醇中的溶解度不同所致.
２．５最佳染色条件
２．５．１温度、时间对上染率的影响
由图１、图２、图３和图４可见，升高反应温度，染料的溶解度增加，纤维膨胀加剧，染料在苎麻织物上的色泽加深，上染率高．苏木、槟榔、黄莲、栀子在９０℃时上染率较高．９０℃时，上染时间超过６０ｍｉｎ后，上染率几乎不改变．因此，选择反应温度９０℃、上染时间６０ｍｉｎ为宜．
２．５．２ｐＨ值上染率的影响
由图５可见，ｐＨ值对苏木、槟榔影响较大，而对黄莲、栀子影响较小．苏木、槟榔、黄莲、栀子染色的最佳ｐＨ值分别为７、８、８、７．
２．５．３稀土用量对上染率的影响
由图６可见，稀土加入后能提高染料的上染率．这是因为稀土离子的外围电子特殊构形使得它极易与含孤对电子的基团形成络合物，在上染时形成植物染料-稀土-纤维的络合结构，从而增加了染料的上染率，但是，当稀土浓度达到一个定值以上时，上染率基本保持不变，可见植物-稀土-纤维之间的结合由一定的络合比，因而可达到一个饱和值．实验证明，苏木、槟榔、黄莲、栀子的最佳稀土用量分别为０．５、０．８、０．４、１．０ｇ/Ｌ．
２．６染色织物牢度测试
[pagebreak]２．６．１ｐＨ对稀土媒染织物色光稳定性的影响
由表３可见，苏木、槟榔、黄莲、栀子的稀土染色织物对ｐＨ值有较高的色光稳定性，这对拓展稀土媒染剂在植物染料染色中的应用有十分重要的意义．
２．６．２染色织物对皂洗的稳定性
表４可见，加入稀土后，能提高织物染料的染色牢度，尤其以栀子加入稀土后染色牢度提高最大．
３结论
３．１植物染料的色素提取即可用水煮法，也可用乙醇萃取法．
３．２用稀土作为媒染剂，能提高染料的上染率，改善染色牢度．
３．３苎麻一次性上染率较差，故采用多次媒染方式
３．４本研究对棉、真丝、毛进行了实验，植物染料同样可用于这类纤维织物的染色．
３．５用稀土作为天然植物染料的媒染剂，在绿色产品的开发应用中有广阔的市场．
在科技日益发展、物质生活不断丰富的今天，人们对衣、食、住、行的要求不断提高．人们追求衣着美观舒适，更注重保健功能．合成染料一方面对皮肤有刺激性，引起皮肤病变；另一方面在生产过程中对环境产生大量污染［１］．因此，天然染料以其独特的无毒、无害、无污染而倍受关注．欧洲、北美、东南亚、日本等地区和国家先后对天然植物染料进行研究和开发，并取得了一定成果［３-４］．本研究分析了植物染料的结构，将其制成染液并对苎麻织物进行染色，对稀土的媒染机理也进行了深入地研究．
１实验部分
１．１材料
１．１．１织物
苎麻平布２１ｓ×２１ｓ（半成品）
１．１．２药品
氢氧化钠，柠檬酸，醋酸，混合氯化稀土，富镧氯化稀土，乳化剂，土耳其红油，各类金属盐，无水乙醇（９５%），苏木，槟榔，黄莲，栀子．
１．１．３分析仪器
分析天平，７２１型分光光度计，酸度计，ＷＳＦ颜色测试系统，恒温电热水浴锅，萃取分离器，皂洗牢度仪，Ｙ５７１-Ｂ型摩擦牢度仪，电动小轧车，乳化搅拌器．
１．２色素提取
１．２．１乙醇浸渍法提取染液
准确称取５０ｇ植物染料，捣碎放入密闭容器中，倒入２５０ｍｌ９５%的乙醇，浸渍２４ｈ后将浸液倒出，再倒入同样量的乙醇浸渍６ｈ，重复２次后，将收集的浸渍液混合过滤浓缩至５０ｍｌ为止．
１．２．２水煮法提取染液
准确称取１５０ｇ植物染料，捣碎放入烧杯中，加入８００ｍｌ水，浸渍２４ｈ后煮沸浓缩至１００ｍｌ液体时倒出，重复２次，将收集的浸渍液混合过滤后浓缩至５０ｍｌ为止．本实验采用水煮法．
１．３染色
染色时染液以提取物为纯染液计，用量为１０%，另用稀土-柠檬酸络合物作媒染剂，按直接染料染色方法进行常规染色．
１．３．１预媒法染色
将润湿的织物放入含媒染剂的溶液中处理２０ｍｉｎ后取出，再投入含天然植物染液的染浴中沸染３０～６０ｍｉｎ，取出后处理，测试各项指标．
１．３．２同浴法染色
将润湿的织物放入含媒染剂和天然植物染液的染浴中沸染３０～６０ｍｉｎ，取出后处理，测试各项指标．
１．３．３后预媒法染色
将润湿的织物放入含天然植物染液的染浴中沸染３０ｍｉｎ，然后降温至７０℃，加入媒染剂再升温至沸，染色３０ｍｉｎ，取出后处理，测试各项指标．
２结果与讨论
２．１媒染剂与生态加工
植物染料的应用已有悠久的历史，但大多数植物染料对纤维的亲和力低，必须借助媒染剂才能固着在纤维上，完成对织物的染色［２］．在传统的媒染工艺中，常用的媒染剂大多为重金属离子，如铜、铁、铬、铝等，随着合成染料中的部分品种受到禁用，纺织品中的重金属离子含量也受到限制．为此，选用新的媒染剂取代传统的重金属离子，已是目前发展的纺织品生态加工的重要内容，因此，在植物染料的染色工艺中，选用无污染、用量低的稀土氯化物作为植物染料对苎麻纤维染色的媒染剂，既可满足生产绿色环保纺织品所需要的牢度要求，又可避免传统媒染剂对环境所带来的污染，由此可见，采用稀土氯化物在植物染料染色中作为媒染剂应用具有较大的实际价值．
２．２媒染原理
用稀土元素作为媒染剂对织物进行媒染染色是植物染料-稀土-织物三者形成稳定络合物的过程．稀土离子起络合作用，它作为中心离子与作为配位体的带负电的染料阴离子络合［３］．稀土离子的电子结构为（ｎ-１）ｄ１ｎＳ２，可以失去３个电子，原子半径比其他过渡元素大．在其周围可容纳较多的配位体，配位数多为６，具有形成络合物的强烈倾向．稀土离子通过静电引力与有机配位体形成配位键，而稀土离子与含羧基的柠檬酸形成的络合物中，显示部分共价特性，起着多价配位作用．稀土与植物染料形成的络合物的稳定性大致与柠檬酸相同．另从食盐与稀土的对比实验中发现，稀土除具有较强的络合配位作用外，还具有类电解质作用，并与食盐的促染存在加和性．当在植物染料染色过程中加入稀土化合物后，由于稀土离子的电子性质使其产生“类电解质”作用而迅速降低纤维表面的Ｚｅｔａ电位，进而靠近纤维表面被纤维表面吸附，形成吸引力更强的“新染座”．纤维素纤维经前处理后，其表面具有１０×１０-１０～４８×１０-１０ｍ大小不等的空穴，而稀土离子的半径仅在２×１０-１０ｍ以下，故可优先于植物染料分子进入纤维的非晶区甚至结晶区边缘，并借助缔合水分子的进入导致纤维膨化溶胀．再借助其中心离子的络合作用，与植物染料分子所含有的氨基、羟基、羧基、磺酸基等配位体以及纤维素大分子所含羟基形成复杂的多元络合，从而获得植物染料染色牢度的提高．进一步的研究认为稀土离子与植物染料所形成的多元络合体系之间的相互合作，使络合物共轭体系两端含孤对电子基团离解而产生络合体系之间的电子飘移，导致染料与稀土离子的络合物产生超灵敏跃迁作用，从而改变了染料的特征吸收光谱，使植物染料在染色体系中能够抗击溶液ｐＨ波动而产生的色光变化，保持其染色织物色光的相对稳定，因此，在植物染料染色中，选用稀土作媒染剂，植物染料-稀土-纤维之间相互作用形成了稳定的三元或多元络合物，从而获得较好的上染效果．
２．３媒染方法选择
由表１可见，采用后媒染色法效果最好，得色最深，上染率最高，故本研究采用后媒染色法．
２．４染料提取液最大吸收波长
由表２可见，提取色素方法不同，所得染料提取液的最大吸收波长不同，即色素的色光不同，这是因为色素成分在水与乙醇中的溶解度不同所致.
２．５最佳染色条件
２．５．１温度、时间对上染率的影响
由图１、图２、图３和图４可见，升高反应温度，染料的溶解度增加，纤维膨胀加剧，染料在苎麻织物上的色泽加深，上染率高．苏木、槟榔、黄莲、栀子在９０℃时上染率较高．９０℃时，上染时间超过６０ｍｉｎ后，上染率几乎不改变．因此，选择反应温度９０℃、上染时间６０ｍｉｎ为宜．
[pagebreak]２．５．２ｐＨ值上染率的影响
由图５可见，ｐＨ值对苏木、槟榔影响较大，而对黄莲、栀子影响较小．苏木、槟榔、黄莲、栀子染色的最佳ｐＨ值分别为７、８、８、７．
２．５．３稀土用量对上染率的影响
由图６可见，稀土加入后能提高染料的上染率．这是因为稀土离子的外围电子特殊构形使得它极易与含孤对电子的基团形成络合物，在上染时形成植物染料-稀土-纤维的络合结构，从而增加了染料的上染率，但是，当稀土浓度达到一个定值以上时，上染率基本保持不变，可见植物-稀土-纤维之间的结合由一定的络合比，因而可达到一个饱和值．实验证明，苏木、槟榔、黄莲、栀子的最佳稀土用量分别为０．５、０．８、０．４、１．０ｇ/Ｌ．
２．６染色织物牢度测试
２．６．１ｐＨ对稀土媒染织物色光稳定性的影响
由表３可见，苏木、槟榔、黄莲、栀子的稀土染色织物对ｐＨ值有较高的色光稳定性，这对拓展稀土媒染剂在植物染料染色中的应用有十分重要的意义．
２．６．２染色织物对皂洗的稳定性
表４可见，加入稀土后，能提高织物染料的染色牢度，尤其以栀子加入稀土后染色牢度提高最大．
３结论
３．１植物染料的色素提取即可用水煮法，也可用乙醇萃取法．
３．２用稀土作为媒染剂，能提高染料的上染率，改善染色牢度．
３．３苎麻一次性上染率较差，故采用多次媒染方式
３．４本研究对棉、真丝、毛进行了实验，植物染料同样可用于这类纤维织物的染色．
３．５用稀土作为天然植物染料的媒染剂，在绿色产品的开发应用中有广阔的市场．
在科技日益发展、物质生活不断丰富的今天，人们对衣、食、住、行的要求不断提高．人们追求衣着美观舒适，更注重保健功能．合成染料一方面对皮肤有刺激性，引起皮肤病变；另一方面在生产过程中对环境产生大量污染［１］．因此，天然染料以其独特的无毒、无害、无污染而倍受关注．欧洲、北美、东南亚、日本等地区和国家先后对天然植物染料进行研究和开发，并取得了一定成果［３-４］．本研究分析了植物染料的结构，将其制成染液并对苎麻织物进行染色，对稀土的媒染机理也进行了深入地研究．
１实验部分
１．１材料
１．１．１织物
苎麻平布２１ｓ×２１ｓ（半成品）
１．１．２药品
氢氧化钠，柠檬酸，醋酸，混合氯化稀土，富镧氯化稀土，乳化剂，土耳其红油，各类金属盐，无水乙醇（９５%），苏木，槟榔，黄莲，栀子．
１．１．３分析仪器
分析天平，７２１型分光光度计，酸度计，ＷＳＦ颜色测试系统，恒温电热水浴锅，萃取分离器，皂洗牢度仪，Ｙ５７１-Ｂ型摩擦牢度仪，电动小轧车，乳化搅拌器．
１．２色素提取
１．２．１乙醇浸渍法提取染液
准确称取５０ｇ植物染料，捣碎放入密闭容器中，倒入２５０ｍｌ９５%的乙醇，浸渍２４ｈ后将浸液倒出，再倒入同样量的乙醇浸渍６ｈ，重复２次后，将收集的浸渍液混合过滤浓缩至５０ｍｌ为止．
１．２．２水煮法提取染液
准确称取１５０ｇ植物染料，捣碎放入烧杯中，加入８００ｍｌ水，浸渍２４ｈ后煮沸浓缩至１００ｍｌ液体时倒出，重复２次，将收集的浸渍液混合过滤后浓缩至５０ｍｌ为止．本实验采用水煮法．
１．３染色
染色时染液以提取物为纯染液计，用量为１０%，另用稀土-柠檬酸络合物作媒染剂，按直接染料染色方法进行常规染色．
１．３．１预媒法染色
将润湿的织物放入含媒染剂的溶液中处理２０ｍｉｎ后取出，再投入含天然植物染液的染浴中沸染３０～６０ｍｉｎ，取出后处理，测试各项指标．
１．３．２同浴法染色
将润湿的织物放入含媒染剂和天然植物染液的染浴中沸染３０～６０ｍｉｎ，取出后处理，测试各项指标．
１．３．３后预媒法染色
将润湿的织物放入含天然植物染液的染浴中沸染３０ｍｉｎ，然后降温至７０℃，加入媒染剂再升温至沸，染色３０ｍｉｎ，取出后处理，测试各项指标．
２结果与讨论
２．１媒染剂与生态加工
植物染料的应用已有悠久的历史，但大多数植物染料对纤维的亲和力低，必须借助媒染剂才能固着在纤维上，完成对织物的染色［２］．在传统的媒染工艺中，常用的媒染剂大多为重金属离子，如铜、铁、铬、铝等，随着合成染料中的部分品种受到禁用，纺织品中的重金属离子含量也受到限制．为此，选用新的媒染剂取代传统的重金属离子，已是目前发展的纺织品生态加工的重要内容，因此，在植物染料的染色工艺中，选用无污染、用量低的稀土氯化物作为植物染料对苎麻纤维染色的媒染剂，既可满足生产绿色环保纺织品所需要的牢度要求，又可避免传统媒染剂对环境所带来的污染，由此可见，采用稀土氯化物在植物染料染色中作为媒染剂应用具有较大的实际价值．
２．２媒染原理
用稀土元素作为媒染剂对织物进行媒染染色是植物染料-稀土-织物三者形成稳定络合物的过程．稀土离子起络合作用，它作为中心离子与作为配位体的带负电的染料阴离子络合［３］．稀土离子的电子结构为（ｎ-１）ｄ１ｎＳ２，可以失去３个电子，原子半径比其他过渡元素大．在其周围可容纳较多的配位体，配位数多为６，具有形成络合物的强烈倾向．稀土离子通过静电引力与有机配位体形成配位键，而稀土离子与含羧基的柠檬酸形成的络合物中，显示部分共价特性，起着多价配位作用．稀土与植物染料形成的络合物的稳定性大致与柠檬酸相同．另从食盐与稀土的对比实验中发现，稀土除具有较强的络合配位作用外，还具有类电解质作用，并与食盐的促染存在加和性．当在植物染料染色过程中加入稀土化合物后，由于稀土离子的电子性质使其产生“类电解质”作用而迅速降低纤维表面的Ｚｅｔａ电位，进而靠近纤维表面被纤维表面吸附，形成吸引力更强的“新染座”．纤维素纤维经前处理后，其表面具有１０×１０-１０～４８×１０-１０ｍ大小不等的空穴，而稀土离子的半径仅在２×１０-１０ｍ以下，故可优先于植物染料分子进入纤维的非晶区甚至结晶区边缘，并借助缔合水分子的进入导致纤维膨化溶胀．再借助其中心离子的络合作用，与植物染料分子所含有的氨基、羟基、羧基、磺酸基等配位体以及纤维素大分子所含羟基形成复杂的多元络合，从而获得植物染料染色牢度的提高．进一步的研究认为稀土离子与植物染料所形成的多元络合体系之间的相互合作，使络合物共轭体系两端含孤对电子基团离解而产生络合体系之间的电子飘移，导致染料与稀土离子的络合物产生超灵敏跃迁作用，从而改变了染料的特征吸收光谱，使植物染料在染色体系中能够抗击溶液ｐＨ波动而产生的色光变化，保持其染色织物色光的相对稳定，因此，在植物染料染色中，选用稀土作媒染剂，植物染料-稀土-纤维之间相互作用形成了稳定的三元或多元络合物，从而获得较好的上染效果．
２．３媒染方法选择
由表１可见，采用后媒染色法效果最好，得色最深，上染率最高，故本研究采用后媒染色法．
２．４染料提取液最大吸收波长
由表２可见，提取色素方法不同，所得染料提取液的最大吸收波长不同，即色素的色光不同，这是因为色素成分在水与乙醇中的溶解度不同所致.
２．５最佳染色条件
２．５．１温度、时间对上染率的影响
由图１、图２、图３和图４可见，升高反应温度，染料的溶解度增加，纤维膨胀加剧，染料在苎麻织物上的色泽加深，上染率高．苏木、槟榔、黄莲、栀子在９０℃时上染率较高．９０℃时，上染时间超过６０ｍｉｎ后，上染率几乎不改变．因此，选择反应温度９０℃、上染时间６０ｍｉｎ为宜．
[pagebreak]２．５．２ｐＨ值上染率的影响
由图５可见，ｐＨ值对苏木、槟榔影响较大，而对黄莲、栀子影响较小．苏木、槟榔、黄莲、栀子染色的最佳ｐＨ值分别为７、８、８、７．
２．５．３稀土用量对上染率的影响
由图６可见，稀土加入后能提高染料的上染率．这是因为稀土离子的外围电子特殊构形使得它极易与含孤对电子的基团形成络合物，在上染时形成植物染料-稀土-纤维的络合结构，从而增加了染料的上染率，但是，当稀土浓度达到一个定值以上时，上染率基本保持不变，可见植物-稀土-纤维之间的结合由一定的络合比，因而可达到一个饱和值．实验证明，苏木、槟榔、黄莲、栀子的最佳稀土用量分别为０．５、０．８、０．４、１．０ｇ/Ｌ．
２．６染色织物牢度测试
２．６．１ｐＨ对稀土媒染织物色光稳定性的影响
由表３可见，苏木、槟榔、黄莲、栀子的稀土染色织物对ｐＨ值有较高的色光稳定性，这对拓展稀土媒染剂在植物染料染色中的应用有十分重要的意义．
２．６．２染色织物对皂洗的稳定性
表４可见，加入稀土后，能提高织物染料的染色牢度，尤其以栀子加入稀土后染色牢度提高最大．
３结论
３．１植物染料的色素提取即可用水煮法，也可用乙醇萃取法．
３．２用稀土作为媒染剂，能提高染料的上染率，改善染色牢度．
３．３苎麻一次性上染率较差，故采用多次媒染方式
３．４本研究对棉、真丝、毛进行了实验，植物染料同样可用于这类纤维织物的染色．
３．５用稀土作为天然植物染料的媒染剂，在绿色产品的开发应用中有广阔的市场．
在科技日益发展、物质生活不断丰富的今天，人们对衣、食、住、行的要求不断提高．人们追求衣着美观舒适，更注重保健功能．合成染料一方面对皮肤有刺激性，引起皮肤病变；另一方面在生产过程中对环境产生大量污染［１］．因此，天然染料以其独特的无毒、无害、无污染而倍受关注．欧洲、北美、东南亚、日本等地区和国家先后对天然植物染料进行研究和开发，并取得了一定成果［３-４］．本研究分析了植物染料的结构，将其制成染液并对苎麻织物进行染色，对稀土的媒染机理也进行了深入地研究．
１实验部分
１．１材料
１．１．１织物
苎麻平布２１ｓ×２１ｓ（半成品）
１．１．２药品
氢氧化钠，柠檬酸，醋酸，混合氯化稀土，富镧氯化稀土，乳化剂，土耳其红油，各类金属盐，无水乙醇（９５%），苏木，槟榔，黄莲，栀子．
１．１．３分析仪器
分析天平，７２１型分光光度计，酸度计，ＷＳＦ颜色测试系统，恒温电热水浴锅，萃取分离器，皂洗牢度仪，Ｙ５７１-Ｂ型摩擦牢度仪，电动小轧车，乳化搅拌器．
１．２色素提取
１．２．１乙醇浸渍法提取染液
准确称取５０ｇ植物染料，捣碎放入密闭容器中，倒入２５０ｍｌ９５%的乙醇，浸渍２４ｈ后将浸液倒出，再倒入同样量的乙醇浸渍６ｈ，重复２次后，将收集的浸渍液混合过滤浓缩至５０ｍｌ为止．
１．２．２水煮法提取染液
准确称取１５０ｇ植物染料，捣碎放入烧杯中，加入８００ｍｌ水，浸渍２４ｈ后煮沸浓缩至１００ｍｌ液体时倒出，重复２次，将收集的浸渍液混合过滤后浓缩至５０ｍｌ为止．本实验采用水煮法．
１．３染色
染色时染液以提取物为纯染液计，用量为１０%，另用稀土-柠檬酸络合物作媒染剂，按直接染料染色方法进行常规染色．
１．３．１预媒法染色
将润湿的织物放入含媒染剂的溶液中处理２０ｍｉｎ后取出，再投入含天然植物染液的染浴中沸染３０～６０ｍｉｎ，取出后处理，测试各项指标．
１．３．２同浴法染色
将润湿的织物放入含媒染剂和天然植物染液的染浴中沸染３０～６０ｍｉｎ，取出后处理，测试各项指标．
１．３．３后预媒法染色
将润湿的织物放入含天然植物染液的染浴中沸染３０ｍｉｎ，然后降温至７０℃，加入媒染剂再升温至沸，染色３０ｍｉｎ，取出后处理，测试各项指标．
２结果与讨论
２．１媒染剂与生态加工
植物染料的应用已有悠久的历史，但大多数植物染料对纤维的亲和力低，必须借助媒染剂才能固着在纤维上，完成对织物的染色［２］．在传统的媒染工艺中，常用的媒染剂大多为重金属离子，如铜、铁、铬、铝等，随着合成染料中的部分品种受到禁用，纺织品中的重金属离子含量也受到限制．为此，选用新的媒染剂取代传统的重金属离子，已是目前发展的纺织品生态加工的重要内容，因此，在植物染料的染色工艺中，选用无污染、用量低的稀土氯化物作为植物染料对苎麻纤维染色的媒染剂，既可满足生产绿色环保纺织品所需要的牢度要求，又可避免传统媒染剂对环境所带来的污染，由此可见，采用稀土氯化物在植物染料染色中作为媒染剂应用具有较大的实际价值．
２．２媒染原理
用稀土元素作为媒染剂对织物进行媒染染色是植物染料-稀土-织物三者形成稳定络合物的过程．稀土离子起络合作用，它作为中心离子与作为配位体的带负电的染料阴离子络合［３］．稀土离子的电子结构为（ｎ-１）ｄ１ｎＳ２，可以失去３个电子，原子半径比其他过渡元素大．在其周围可容纳较多的配位体，配位数多为６，具有形成络合物的强烈倾向．稀土离子通过静电引力与有机配位体形成配位键，而稀土离子与含羧基的柠檬酸形成的络合物中，显示部分共价特性，起着多价配位作用．稀土与植物染料形成的络合物的稳定性大致与柠檬酸相同．另从食盐与稀土的对比实验中发现，稀土除具有较强的络合配位作用外，还具有类电解质作用，并与食盐的促染存在加和性．当在植物染料染色过程中加入稀土化合物后，由于稀土离子的电子性质使其产生“类电解质”作用而迅速降低纤维表面的Ｚｅｔａ电位，进而靠近纤维表面被纤维表面吸附，形成吸引力更强的“新染座”．纤维素纤维经前处理后，其表面具有１０×１０-１０～４８×１０-１０ｍ大小不等的空穴，而稀土离子的半径仅在２×１０-１０ｍ以下，故可优先于植物染料分子进入纤维的非晶区甚至结晶区边缘，并借助缔合水分子的进入导致纤维膨化溶胀．再借助其中心离子的络合作用，与植物染料分子所含有的氨基、羟基、羧基、磺酸基等配位体以及纤维素大分子所含羟基形成复杂的多元络合，从而获得植物染料染色牢度的提高．进一步的研究认为稀土离子与植物染料所形成的多元络合体系之间的相互合作，使络合物共轭体系两端含孤对电子基团离解而产生络合体系之间的电子飘移，导致染料与稀土离子的络合物产生超灵敏跃迁作用，从而改变了染料的特征吸收光谱，使植物染料在染色体系中能够抗击溶液ｐＨ波动而产生的色光变化，保持其染色织物色光的相对稳定，因此，在植物染料染色中，选用稀土作媒染剂，植物染料-稀土-纤维之间相互作用形成了稳定的三元或多元络合物，从而获得较好的上染效果．
２．３媒染方法选择
由表１可见，采用后媒染色法效果最好，得色最深，上染率最高，故本研究采用后媒染色法．
２．４染料提取液最大吸收波长
由表２可见，提取色素方法不同，所得染料提取液的最大吸收波长不同，即色素的色光不同，这是因为色素成分在水与乙醇中的溶解度不同所致.
[pagebreak]２．５最佳染色条件
２．５．１温度、时间对上染率的影响
由图１、图２、图３和图４可见，升高反应温度，染料的溶解度增加，纤维膨胀加剧，染料在苎麻织物上的色泽加深，上染率高．苏木、槟榔、黄莲、栀子在９０℃时上染率较高．９０℃时，上染时间超过６０ｍｉｎ后，上染率几乎不改变．因此，选择反应温度９０℃、上染时间６０ｍｉｎ为宜．
２．５．２ｐＨ值上染率的影响
由图５可见，ｐＨ值对苏木、槟榔影响较大，而对黄莲、栀子影响较小．苏木、槟榔、黄莲、栀子染色的最佳ｐＨ值分别为７、８、８、７．
２．５．３稀土用量对上染率的影响
由图６可见，稀土加入后能提高染料的上染率．这是因为稀土离子的外围电子特殊构形使得它极易与含孤对电子的基团形成络合物，在上染时形成植物染料-稀土-纤维的络合结构，从而增加了染料的上染率，但是，当稀土浓度达到一个定值以上时，上染率基本保持不变，可见植物-稀土-纤维之间的结合由一定的络合比，因而可达到一个饱和值．实验证明，苏木、槟榔、黄莲、栀子的最佳稀土用量分别为０．５、０．８、０．４、１．０ｇ/Ｌ．
２．６染色织物牢度测试
２．６．１ｐＨ对稀土媒染织物色光稳定性的影响
由表３可见，苏木、槟榔、黄莲、栀子的稀土染色织物对ｐＨ值有较高的色光稳定性，这对拓展稀土媒染剂在植物染料染色中的应用有十分重要的意义．
２．６．２染色织物对皂洗的稳定性
表４可见，加入稀土后，能提高织物染料的染色牢度，尤其以栀子加入稀土后染色牢度提高最大．
３结论
３．１植物染料的色素提取即可用水煮法，也可用乙醇萃取法．
３．２用稀土作为媒染剂，能提高染料的上染率，改善染色牢度．
３．３苎麻一次性上染率较差，故采用多次媒染方式
３．４本研究对棉、真丝、毛进行了实验，植物染料同样可用于这类纤维织物的染色．
３．５用稀土作为天然植物染料的媒染剂，在绿色产品的开发应用中有广阔的市场．
