纺织导报-天然染料高粱红对柞丝织物的染色性能研究.pdf
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1、纺 织 化 学 品 哭然染料高粱红对 作丝织物的染色性能研究 摘要: 从高粱中 提取高梁红天然染料, 对柞丝织物进行直接染色、 预嫌法染色、 后 嫌法媒染染色,通过正交试验及单因素试验确定了 最佳染色条件,并时染色织物 进行了相应的牢度测试,结果表明,经铁嫌染后柞丝织物的各项牢度指标均较理 想。 关键词:天然染料;高粱红;柞丝;染色;正交试验 中图分类号: T S 1 9 0 . 2文献标识码: A 文章编号: 1 0 0 3 一3 0 2 5 ( 2 0 0 5 ) 0 5一0 1 0 9一0 4 辽东学院服装与纺织学院路艳华林杰 苏州大学材料学院 程万里 天然染料有良好的环境相容性和药物保
2、健功能, 引起 了许多国家染料研究和应用机构的关注。日 本、 韩国、印 度、 英国、 美国等地区 都在研究和使用植物染料印染天 然纤维织物。 天然染料特别适合应用于开发高附加值的绿 色产品。 高粱红是从高粱壳中提取的一种天然染料 这种 染料无毒、 无特殊气味。 我国是世界高粱的主产国之一 全 国每年生产高粱壳约2 0 亿掩 1 1 ,因此提取高粱红色素 的原料有着巨大的潜在资源优势。国内从2 0 世纪8 0 年代 中期开始高粱红色素的研究2 一 3 】 , 但应用仅限于食品、 化 妆品 医药等领域 目 前尚未被广泛应用于纺织品染色。 开 发高粱红色素的实用染色技术扩大其应用范围是本研 究的主要
3、目的。 1 高粱红色素主要成分的结构 高粱红色素属类黄酮系化合物,为异黄酮半乳糖贰 含有两种主要成分 2 1 半乳糖贰 OCH 半乳糖- 0 CH3 0 1 ) 5 , 4 一 二经基异黄酮- 7 - 0一 半乳糖试 2 ) 5 , 4 一 二轻基 一 68 一 二甲氧基异黄酮一 7 一 0- 作者简介: 路艳华,女,1 9 6 3 年生,副教授,丹东,1 1 8 0 0 3 O H 0 2 实验部分 2 . 1 实验材料 黑色高粱壳: 产地丹东; 5 0 2 3 柞丝平纹绸; 药品:无 水乙醇、氢氧化钠、盐酸、碳酸钠、氯化钠、乙酸、硫酸 亚铁以上均为分析纯试剂; 7 2 1 分光光度计: 2
4、 6 型酸度 计; Y 5 4 1 B摩擦牢度试验仪; C O L O R一 E Y E 3 1 0 0 型测色 仪 ( 美国) 。 2 . 2 高粱红色素的提取 取高粱若干, 用清水洗3 次. 挤出水分r 放入烘箱中 8 0 0 C 烘干至恒重。称取8 g 除去杂质的高粱,加1 0 0 m L 蒸馏水、适量碱 ( N a O H或N a 2 C O 3 ) 用一定温度水浴加 热1 h 过滤后将提取液用容量瓶定容至1 0 0 M L 。以下试 验均以4 0 %乙醇一 盐酸溶液 ( p H二3 )为参比液和稀释 液 测定不同提取条件下最大吸收波长 ( 4 9 0 n m) 处高粱 红色素的吸光度
5、 。 2 . 2 . 1 N a 2 C 0 3 , N a O H浓度的影响 提取温度为8 0 0 C 时, 分别改变N a 2 C O 3 和N a O H的用 纺 织 导 报C h in a T e x t ile L e a d e r . 2 0 0 5 N o . 5 万 0口 PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkR to remove the watermark . - T e x t i le C h e m ic a l5纺 4 ; (;1 品 量 测得N a 2 C O , 和N a O H的
6、浓度与提取物的吸光度之间的 关系如图1 所示。 0. 3 二 一-.卜- , -今 - Na OH 今扮1.J 00 侧米澎 图1 N a , C 0 3 , 2 0 3 0 4 0 碱浓度/ ( g - L - ) N a O H 浓度对提取效果的影响 由图 1 可以看出: N a O H对提取液吸光度的影响比 N a 2 C O : 大。因为高粱红色素主要成分为异黄酮半乳糖贰 分子中含有经基, 增加碱强度有利于轻基电离成为负氧离 子 色素因 此会更易溶解于水中。 随着 N a 2 C q浓度和N a O H 浓度的 增大, 提取液的吸 光 度逐渐增 加。 当 N a O H 及 N a 2
7、 C O I 超过2 0 g / L 用量时 提取液的吸光度值变化不大。 所以 N a O H用量以2 0 g / L 较合适。 2 . 2 .2温度的影响 N a O H用量为2 0 g / L时,改变温度测得不同温度提 取时溶液吸光度如图2 所示。 0 - 3 由图3 可见, 第3 次提取时 提取液吸光度已经很小, 说明原料经2 次提取即可提出其中大部分的染料。 提取液 加入适量1 m o l / L 盐酸溶液, 放置1 2 h 用减压法抽滤, 得膏状物,8 0 0C 烘干 产率为8 . 3 %。 产品为褐色无定型 粉末。 2 . 3 染色试验 2 .3 . 1直接染色 1 ) 正交试验
8、8 0 g 高粱置于1 L溶液中, 溶液中N a O H浓度为2 0 g / L o 1 0 0 0 C 加热1 h , 经2 次提取合并提取液并定容为2 L , 此时染料浓度为C 。染色前织物用水煮沸1 0 m i n 冷却挤 干水分,室温入染, 浴比为 1 : 5 0 巧m i n 内升至所需温 度, 染色温度下保温3 0 m i n水洗 烘干。 染色后用C O L O R 一 E Y E 3 1 0 0 型测色仪测定各试样的 E 正交试验及染色结 果如表 1 所示。 表1 直接染色正交试验 ( L 9 3 )及数据分析 温度/ 0C染料浓度p H值N a C l /( 8 L 一 C C
9、/ 2 C / 3 nUOU 7QOg 1弓一内j 八石 k2k3 3 8 . 0 9 3 7 . 6 6 3 8 . 3 4 0 . 6 7 3 9 . 0 0 3 8 . 6 5 3 6 . 4 4 2 56 3 9 . 3 2 3 8 . 2 2 3 6 . 5 6 2 . 7 6 3 8 . 71 3 7 . 1 5 3 8 . 2 3 1 . 5 6 ,1 00 侧米营 3 0 4 0 图 2 5 0 6 0 7 0 8 0 9 0 1 0 0 温度/ .c 温度对提取效果的影响 由图2 可以看出: 温度越高, 提取效果越好。在试验 的温度范围内当温度为 1 0 0 0 C 时提取效
10、果最好。 2 .2 .3提取次数的影响 上述最佳条件下对高粱进行多次提取, 每次提取液的 注: 试验中p H值用乙 酸调节5 由表1 可以看出: p H 值对D E 的影响最大, 随着p H 值 的上升 E 减小 即试样表面深度减小 说明p H 值增加, 织物上的染料量较小: 染液浓度对 E 影响较大; 染色温度 对“ 影响最小。 因此做染液浓度和p H 值的单因素影响试 验。 2 ) 单因素试验 染液浓度影响 吸光度与提取次数的关系如图3 所示。 写 5 0 4 5 4 0 冉,扮 00 侧来国 1 0 2 0 3 0 4 0 染液加入量 / M L 1 2 萃取次数 图3 提取次数对提取效
11、果的影响 图4 染液用量对4 E 的影响 根据正交 试 验确定染 色条 件为: 温度7 0 0C , p H= 4 , 浴比1 : 5 0 。染液浓度与色差的关系见图4 。由图4 可以看 万万 0 纺 织 导 报C h in a T e x t ile L e a d e r 2 0 0 5 No. 5 PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkR to remove the watermark 纺 织 化 学 品 出: 随着染液加入量的增大 织物表面的 E 逐渐增大 至 3 0 m L 后, D E 变化不大 所以选
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