摘要：采用NaOH溶液提取紫苏色素,并用该提取液对亚麻织物进行染色,确定了紫苏色素提取和直接染色的最佳工艺.为了提高紫苏对亚麻织物的上染率和染色牢度,选用了固色剂进行处理,以取代传统媒染工艺,并探讨了影响固色效果的主要因素,优化了工艺.结果表明:在优化工艺条件下,固色处理可以明显改善紫苏对亚麻织物的染色性能,其效果优于媒染工艺.
关键词：紫苏;染色;固色;亚麻织物
中图分类号:TQ611文献标识码:B文章编号:1004－0439(2011)07－0047－04
紫苏属唇形科一年生草本植物,紫苏叶中含有丰富的花色素苷,包括9种花色素苷及顺式异构体,含量最高的是丙二酰基紫苏宁和紫苏素.花色素苷是水溶性黄酮类色素中最重要的一类,赋予水果、蔬菜、花卉等五彩缤纷的颜色.从紫苏叶中提取的色素属花青素色素,对光、热较稳定,使用安全,是一种理想的天然色素原料.紫苏也是一种传统的中药,是国家卫生部首批颁布的既是食品又是药品的60种中药之一,具有潜在的生理活性,紫苏水煎剂具有抗菌防腐作用,对大肠杆菌、痢疾杆菌、葡萄球菌均有抑制作用.[1]将紫苏用于纺织品的染色具有积极意义.近年来的研究表明:紫苏在纤维素纤维上直接性低,染色深度及牢度不佳,虽然经媒染处理染色牢度有所改善[2],但传统媒染剂如明矾〔KAl(SO4)2〕、红矾(K2Cr2O7)等会破坏水质、恶化环境.本文将紫苏用于亚麻织物的染色,并采用自制固色剂(固色剂含有反应性基团和阳离子基团,在一定条件下能与染料及纤维形成共价键结合)进行固色处理,以取代传统的媒染工艺.
1·试验
1.1材料及仪器
织物:亚麻半漂细布(25 tex×25 tex,经纬密212×192/10 cm);药品:紫苏叶为市售药材,NaOH、Na2CO3、HAc、KAl(SO4)2、CuSO4等均为分析纯,固色剂(自制).仪器:PHS-3S型精密雷磁酸度计(上海精密科学仪器有限公司),723型分光光度计(上海第三分析仪器厂),SF300型思维士电脑测色配色仪(Datacolor公司),LA-250型热定型机、SW-12耐洗色牢度试验机(无锡纺织仪器厂),Y571B摩擦牢度测试仪(温州纺织仪器厂),YG(B)26D-500型电子织物强力仪(温州大荣纺织标准仪器厂).
1.2紫苏色素的提取
将干燥的紫苏叶碾压成细粉状,称取一定质量的紫苏粉末加入到250 mL蒸馏水或碱液中,提取液过滤后,先用稀硫酸溶液和醋酸溶液将滤液pH调至7,再定容至250 mL,然后稀释一定倍数,以提取液在最大吸收波长下的吸光度值来衡量.
1.3紫苏色素染色
按最佳工艺提取紫苏染液(此浓度为C),织物经充分润湿后,投入到浴比1∶50的40℃染浴中,分别选择不同的pH、温度(升温时间为15 min)、保温时间和染液浓度进行染色试验,水洗,晾干.
1.4固色工艺
a.染色(按1.3优化工艺)→轧液→烘干→浸渍固色液(固色剂适量,浴比1∶30)→水洗、皂洗(5 g/L皂粉,40℃,5 min)→水洗→晾干.
b.浸渍固色液(同a)→轧液→烘干→染色(同a)→水洗→皂洗(同a)→水洗→晾干.
c.染色(同a)→轧液→烘干→浸轧固色液(固色剂10 g/L,二浸二轧,轧余率75%)→预烘(50℃,3 min)→焙烘(100℃,5 min)→水洗、皂洗(同a)→水洗→晾干.
d.轧烘焙法固色处理(同c)→染色(同a)→水洗→皂洗(同a)→水洗→晾干.
1.5测试
上染百分率:在最大吸收波长处分别测定染色前后染液的吸光度,按公式计算上染百分率=(1-aAi/bA0)×100%,式中,A0为将染色前染液稀释b倍后的吸光度,Ai为将染色后残液稀释a倍后的吸光度;颜色特征值ΔE、L*、C*、H、K/S值:将试样折叠成6层,用测色仪测定,每块试样需在不同部位测3次,取平均值;染色牢度:耐洗色牢度按GB/T 3921.1-1997测定,耐摩擦色牢度按GB/T 3920-1997测定;匀染性:利用测色仪在染色试样(15 cm×15 cm)的两端及中部随机取8个点,测量K/S值,然后计算出平均值及方差,方差愈小,匀染性愈好;断裂强度和断裂伸长率:按GB/T 3923-1997测定.
2·结果与讨论
2.1紫苏提取工艺的确定
2.1.1正交试验
从表1可知,影响色素提取的最大因素是碱剂,其次是紫苏用量,提取时间影响最小.碱剂的碱性越强,提取液吸光度越大,色素含量越高.原因是紫苏色素中含有较多的羟基,在碱性条件下形成负离子,增加了色素的溶解度.紫苏用量对提取液吸光度的影响也较大,随着紫苏用量的增加,提取液中色素浓度增大.另外,提取液吸光度随温度升高而下降.综上所述,其优选工艺为紫苏90 g/L,60℃,90 min,碱剂为NaOH.
2.1.2 NaOH用量单因素试验
由图1可知,提取液吸光度值随着NaOH用量的增加逐渐增大,在30 g/L处呈现最大值,故选择30 g/L
2.2紫苏色素对亚麻织物染色工艺的探讨
2.2.1染色pH
从图2可知,随pH升高,K/S值呈下降趋势.考虑到pH过低会影响织物强力,故染色pH选6.
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