摘要：采用NaOH溶液提取紫蘇色素,并用該提取液對亞麻織物進行染色,確定了紫蘇色素提取和直接染色的最佳工藝.為了提高紫蘇對亞麻織物的上染率和染色牢度,選用了固色劑進行處理,以取代傳統媒染工藝,并探討了影響固色效果的主要因素,優化了工藝.結果表明:在優化工藝條件下,固色處理可以明顯改善紫蘇對亞麻織物的染色性能,其效果優于媒染工藝.
關鍵詞：紫蘇;染色;固色;亞麻織物
中圖分類號:TQ611文獻標識碼:B文章編號:1004－0439(2011)07－0047－04
紫蘇屬唇形科一年生草本植物,紫蘇葉中含有豐富的花色素苷,包括9種花色素苷及順式異構體,含量最高的是丙二酰基紫蘇寧和紫蘇素.花色素苷是水溶性黃酮類色素中最重要的一類,賦予水果、蔬菜、花卉等五彩繽紛的顏色.從紫蘇葉中提取的色素屬花青素色素,對光、熱較穩定,使用安全,是一種理想的天然色素原料.紫蘇也是一種傳統的中藥,是國家衛生部首批頒布的既是食品又是藥品的60種中藥之一,具有潛在的生理活性,紫蘇水煎劑具有抗菌防腐作用,對大腸桿菌、痢疾桿菌、葡萄球菌均有抑制作用.[1]將紫蘇用于紡織品的染色具有積極意義.近年來的研究表明:紫蘇在纖維素纖維上直接性低,染色深度及牢度不佳,雖然經媒染處理染色牢度有所改善[2],但傳統媒染劑如明礬〔KAl(SO4)2〕、紅礬(K2Cr2O7)等會破壞水質、惡化環境.本文將紫蘇用于亞麻織物的染色,并采用自制固色劑(固色劑含有反應性基團和陽離子基團,在一定條件下能與染料及纖維形成共價鍵結合)進行固色處理,以取代傳統的媒染工藝.
1·試驗
1.1材料及儀器
織物:亞麻半漂細布(25 tex×25 tex,經緯密212×192/10 cm);藥品:紫蘇葉為市售藥材,NaOH、Na2CO3、HAc、KAl(SO4)2、CuSO4等均為分析純,固色劑(自制).儀器:PHS-3S型精密雷磁酸度計(上海精密科學儀器有限公司),723型分光光度計(上海第三分析儀器廠),SF300型思維士電腦測色配色儀(Datacolor公司),LA-250型熱定型機、SW-12耐洗色牢度試驗機(無錫紡織儀器廠),Y571B摩擦牢度測試儀(溫州紡織儀器廠),YG(B)26D-500型電子織物強力儀(溫州大榮紡織標準儀器廠).
1.2紫蘇色素的提取
將干燥的紫蘇葉碾壓成細粉狀,稱取一定質量的紫蘇粉末加入到250 mL蒸餾水或堿液中,提取液過濾后,先用稀硫酸溶液和醋酸溶液將濾液pH調至7,再定容至250 mL,然后稀釋一定倍數,以提取液在最大吸收波長下的吸光度值來衡量.
1.3紫蘇色素染色
按最佳工藝提取紫蘇染液(此濃度為C),織物經充分潤濕后,投入到浴比1∶50的40℃染浴中,分別選擇不同的pH、溫度(升溫時間為15 min)、保溫時間和染液濃度進行染色試驗,水洗,晾干.
1.4固色工藝
a.染色(按1.3優化工藝)→軋液→烘干→浸漬固色液(固色劑適量,浴比1∶30)→水洗、皂洗(5 g/L皂粉,40℃,5 min)→水洗→晾干.
b.浸漬固色液(同a)→軋液→烘干→染色(同a)→水洗→皂洗(同a)→水洗→晾干.
c.染色(同a)→軋液→烘干→浸軋固色液(固色劑10 g/L,二浸二軋,軋余率75%)→預烘(50℃,3 min)→焙烘(100℃,5 min)→水洗、皂洗(同a)→水洗→晾干.
d.軋烘焙法固色處理(同c)→染色(同a)→水洗→皂洗(同a)→水洗→晾干.
1.5測試
上染百分率:在最大吸收波長處分別測定染色前后染液的吸光度,按公式計算上染百分率=(1-aAi/bA0)×100%,式中,A0為將染色前染液稀釋b倍后的吸光度,Ai為將染色后殘液稀釋a倍后的吸光度;顏色特征值ΔE、L*、C*、H、K/S值:將試樣折疊成6層,用測色儀測定,每塊試樣需在不同部位測3次,取平均值;染色牢度:耐洗色牢度按GB/T 3921.1-1997測定,耐摩擦色牢度按GB/T 3920-1997測定;勻染性:利用測色儀在染色試樣(15 cm×15 cm)的兩端及中部隨機取8個點,測量K/S值,然后計算出平均值及方差,方差愈小,勻染性愈好;斷裂強度和斷裂伸長率:按GB/T 3923-1997測定.
2·結果與討論
2.1紫蘇提取工藝的確定
2.1.1正交試驗
從表1可知,影響色素提取的最大因素是堿劑,其次是紫蘇用量,提取時間影響最小.堿劑的堿性越強,提取液吸光度越大,色素含量越高.原因是紫蘇色素中含有較多的羥基,在堿性條件下形成負離子,增加了色素的溶解度.紫蘇用量對提取液吸光度的影響也較大,隨著紫蘇用量的增加,提取液中色素濃度增大.另外,提取液吸光度隨溫度升高而下降.綜上所述,其優選工藝為紫蘇90 g/L,60℃,90 min,堿劑為NaOH.
2.1.2 NaOH用量單因素試驗
由圖1可知,提取液吸光度值隨著NaOH用量的增加逐漸增大,在30 g/L處呈現最大值,故選擇30 g/L
2.2紫蘇色素對亞麻織物染色工藝的探討
2.2.1染色pH
從圖2可知,隨pH升高,K/S值呈下降趨勢.考慮到pH過低會影響織物強力,故染色pH選6.
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