关键概念
化学
染色剂
纤维
简介
你有没有想过你的衣服是用什么材料做出来的？为什么有的衣服看起来、摸起来与其他衣服完全不同？其实，你穿的衣服是由来自不同材料的纤维织物制作出来的，一些纤维织物来自自然纤维，一些来自人工纤维，有些甚至完全来自人工合成纤维。在这次实验活动中，我们将会一起探索，不同类型的纤维是如何被纤维活性染色剂染上色彩的。你是不是非常渴望知道哪种纤维织物的染色效果最好？
背景
从古埃及时代木乃伊身上缠绕的覆盖物，到维多利亚时代流行至70年代的华丽舞会贵妇身上的扎染衬衫，染色的衣服在人类文化当中扮演了很重要的角色。随着时间的推移，它们的生产也发生了很大的变化。早期的染料是使用自然中的资源，例如植物、浆果、矿石和种子。这些衣服的材料同染色料一样，也是来自天然的资源，如棉花、麻、羊毛和丝绸。棉花都和亚麻都源于纤维素，这是植物细胞壁的主要成分。羊毛和丝绸都是基于动物的蛋白纤维，随着人类在加工和化学领域的成就，人们意识到可以自己制造纤维，聚酯、尼龙人造丝等，都是很有名的人工合成纤维。今日的染料与以往也有了很大的不同，通常是人工合成物。通过了解染料与不同种纤维之间如何接触反应，有助于更好地设计快速上色的染料，以及探究哪种纤维用哪种染料的效果最好。
材料
·三种不同类型的白色纺织物样品：例如亚麻布、涤纶混纺棉、百分百的聚酯，百分百的棉线、羊毛、人造纤维、蚕丝和尼龙（对于每种类型的原料，至少要有10*10英寸大小。最好的选择一种纯天然纺织物，一种人工合成纺织物和一种两者的混合纺织物。旧枕头套、床单、毯子或者废弃的衣物都是边角料的好来源--只需确定它们是纺织物，而你也已经用不着它们了就行。你也可以从纺织品商店买到小片纺织物）。
·尺子
·剪刀
·不会褪色的记号笔
·报纸或抹布
·量杯（使用过之后，杯子将无法再用于烹饪，如果无法做到这一点，可以取出半杯水，倒入一次性的塑料杯当中，并且用记号笔记下水的顶端位置。记下来，把水倒掉，用整杯水的量来重复，这样就用标记的容量来作为量杯。）
·活性纤维染色粉，例如郁金香永久型织物染料，普施安MX活性染料，这些原料可以在纺织用品店当中获得，使用比较重的颜色，像红色、蓝色或绿色。
·洗衣精
·防护眼镜或防护玻璃
·橡胶手套
·容量至少为10液体盎司的干净玻璃杯
·可以测量的汤勺（量出一茶勺的水放在一次性的塑料当中，并记录下来量，最后用大勺子重复）
·盐
·水
·容量为一加仑的密封塑料袋
·计时装置
·锤子
·苏打粉
·可以容纳四杯水的塑料容器（使用过后这些杯子不再能用于盛放食品或饮品）
·可以染色的旧衣服
准备工作
1.从每个纺织物样品切下一片至少10英寸乘以10英寸大的布块。
2.使用永久性的标记笔对每种纺织物的类型进行标记。
3.使用常规的洗衣机与洗衣粉对方形的纺织物进行洗涤。如果条件允许，用热水冲洗，然后在空气中晾干。
4.在打开染料粉末的袋子之前，用报纸或者抹布将可能被染料污染的表面盖住。找一件不怕脏的衣服，因为染料染到衣服上以后，可能会洗不掉。
5.染料中通常还有一包苏打碱（碳酸钠）粉末，具有腐蚀性。将碱粉和混合染料溶液混合时，要带上防护眼镜和手套。染色之后，对纺织物样品进行漂洗。
实验步骤
1.带上手套和护目镜。
2.取出两茶勺的染色粉末，一茶勺的食盐和一杯子的热水，放入玻璃杯子中搅拌。染料看起来是什么样子？
3.将方形纺织物用水浸湿，并放进密封的塑料袋当中。仔细将染色粉末倒入袋子当中，同时加入半杯水。将袋子封上，尽可能减少空气的进入。当加入染色粉末之后，这些纺织物发生了怎样的变化?
4.将袋子放置20分钟，每隔几分钟轻轻挤压袋子，使染液覆盖纺织物样品的所有地方。
5.在等待纺织物被浸湿的过程中，向塑料容器当中混入一茶勺的苏打粉末和两杯热水，将杯中形成的硬片状苏打全部碾碎。
6.纺织物完全浸湿之后，小心地开塑料袋子，加入半杯的苏打粉末溶液，重新封装塑料袋子，尽可能避免空气进入其中。
7.轻轻的挤压袋子，将苏打粉末、染料和纺织物混合均匀。袋子放置1小时，其间每隔十分钟轻轻挤压一下。
8.用带着手套的手，伸入袋子当中取出纺织物样品，将它们放在一个空荡的表面上。小心地将袋子里的其他东西倒入池子中（直接将包里的东西倒入排水管，避免其污染水槽的任何区域）。
9.漂洗纺织物，直到它们被冲洗干净。在此之后，你就可以拿掉防护眼镜和手套了。你可以像洗衣服一样，在洗衣机当中冲洗这些纺织物品（不要与其他衣服一起清洗）。将样品在空气当中晾干。
10.晾干之后的纺织物看上去是什么样子？有些纺织物的颜色是否比其他的深？有些纺织物是否根本没有染上色？
附加实验：在上面的实验中，你可以体会到，不同的纺织物样品，使用纤维活性染料上色的效果是多么不同。你还可以试试其他类型的纺织物，看看它们与纤维活性染料接触之后会产生怎样的效果。
附加试验：在合成的染料发明之前，人类通常使用自然的当中的染料。你可以自己做些功课，选择几种天然染料，再进行这次的实验。你很可能想使用些相对安全的染料，例如姜黄和浆果。不过，在使用它们的时候，你仍然需要小心，不要把家里的其他地方弄脏，因为天然的染料也很可能是洗不掉的。天然的染料真的比人工染料的效果好吗？染色的效果是否也取决于纺织物的类型？
观察与结果
粗糙的自然纺织物——如亚麻布，或百分百的棉线——的染色是不是最深的？合成的纺织物，如聚酯、人造丝，是不是根本上不了色？融合了自然纤维与合成纤维的纺织物，染色的效果是否又介于前两者之间？棉线和亚麻纤维都由自然植物细胞壁中的纤维素组成。纤维活性染料与纤维素形成了永久的共价键，使得染色效果相对稳定持久。
然而，聚酯这种合成纤维，并不能通过这种方式与纤维活性染料进行结合，所以染色效果不好。想要成功地将聚酯物染上颜色，你需要使用另一类的染色剂——譬如分散染料。并且，聚酯物的染色过程，需要大量的热量。
这次的实验中，你可能会发现，合成的纺织物也不能被有效的染色；天然的纺织物染色最深，混合纺织物次之（这取决于于自然纤维与合成纤维在混纺物中的百分比）。
清理
将多余的苏打粉用水冲进水槽里——这一步很安全。用于测量的杯子、勺子和玻璃容器，将不能再用于烹饪食品。小心地将它们冲洗干净后，用垃圾袋包好丢掉。
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