l前言
茶叶是山茶科山茶;属植物茶的叶片,茶叶中含有多种化合物其主要的成分有氨基酸、咖啡囡、碳氢化合物、类.胡萝卜素、叶绿素、类脂化合物、矿物质、核苦酸、有规该、多酚皂角、不可皂化物和易挥发物。在含有上述多种化学成分的茶叶中,其中的主要活性成分是茶多酚,茶多酚它具有抗氧化、抗诱变、保护神经、抑制肿瘤发生、降血脂和保护心血管系统等作用,自古以来,人们所穿的衣物的染色使用的天然植物染料据说许多都有防虫和芬用功能。于是对自然及人类有益的材料正在受到关注,于是人们就逐渐在衣料领域内积极开发健蘼、福利等方面用的功能性纤维。
今天,随着越来越多的人更加关注自身的健康,追求“绿色产品”和“绿色消已成为一种重要需求。人们对天然染料的兴趣又浓厚起来。天然染料之所以受到人们的青睐,是因为天然染料所染织物、服饰等色彩自然、优雅、粗犷,且有自然芳香的气息,同时还具有一定的抗菌保健等功效。同时天然染料源于自然,对人体健康无害,与环境相容性好,不污染环境,可生物降解,赋予人们生理上和心理上的舒适感。
在科技日益发展、物质生活水平不断丰富的今天,人们对衣、食、住、行的要求也在不断地提高。对环保、健康的重视与日俱增,人们更加追求衣着美观舒适,更加注重保健功能。因而天然染料染色越来越被人们所接受。而合成染料一方面对皮肤有刺激性,引起皮肤病变,有研究表明,有100多种常用染料可能产生致癌物质,1994年德国颁布了禁用多种染料的法规;另一方面合成染料在生产过程中对环境产生大量污染。因此,天然染料得到了人们的进一步认同。其中欧洲、北美、东南亚、日l本等地区和国家先后对天然植物、染料进行了研究和开发,并取得了一定成果。茶染料是一种资源丰富且具有保健作用的天然染料,用它作为天然染料进行染色很有开发前景。
棉作为一种最普遍的天然纤维,以其特有的吸湿、透气、保暖等特点而拥有众多的消费者,而且自身可以被生物降解,在大自然中循环。真丝被誉为“纤维皇后”,它是唯一天然长丝纤维。真丝织物具有良好的吸湿散热性,对人体肌肤有一定的卫生保健作用,受到广大消费者的亲睐.作为茶文化的一部分,茶染,是生活化的艺术茶染即是用茶汤来染色,具有天然环保、返璞归真的效果。茶汤染布,古色古香,而且茶染衣物不争奇斗艳,更耐人寻味。但有关茶叶作为天然染料染色的报道尚不多见。因此用茶叶作为天然染料进行真丝/棉织物的染色很有开发前景。
2茶染料的提取
茶叶随产地、土壤条件及收获季节不同,其天然色素含量也不相同,一般在5~7月份采集较好,这时茶叶鲜嫩,色素含量较多。茶叶采集后要及时使用,否则鲜嫩茶叶干枯失去色素。茶染料一般是将茶叶沸煮后,提取煮汁为染液,茶叶染料的提取方法多种多样,对于不同的方法其提取的温度及pH值也不同,所提取的染液染色得色率也不同。
在2005年,东华大学的黄旭明等人就采用了以下两种方法对茶叶色素进行了提取。其分别用水和乙酵为溶剂对茶叶进行煮和萃取的方法制备茶染料。
中原工学院江青等人在两年前也对茶叶染料的提取进行了相关的研究,后来,梦立也研究了茶叶提取工艺,他采取的是对茶叶进行蒸煮萃取的工艺。将茶叶分别放入不锈钢锅中,浴比为l:40,然后开始生火萃取染液,煮的时间为水沸后3O分钟以上,煮好后过滤染液与茶渣。
今年,青岛大学的张彩玲等人对茶染料的提取采用了以下三种工艺流程,分别是:(1)水与茶的比例分别为30mL:lg、100mL:lg,各煮沸lh,静置10rain,过滤,滤液(即染液)备用。(2)用100%无水乙醇,醇茶比为30mL:lg,煮沸1h,静置10min,过滤,滤液备用。(3)用8O乙醇,醇茶比分别为25mL:lg、20mL:lg、10mL:lg,各煮沸1h,静置10rain,过滤,滤液备用。
由此可以得到:提取茶染料之前,最好应先把茶叶或茶切细或粉碎,便于色素的提取。如果需要深浓的颜色,可把提取液加热浓缩后再染色。染液制备后要及时染色,防止放置过久酸败。同时,还可以进一步得到茶染料粉末。
3茶染料用于棉织物染色的研究
茶叶用于棉织物的染色,一般是棉织物首先吸收茶染液中的水分子发生由表及里的溶胀,形成足以容纳染料分子扩散所需的孔道,同时茶染料分子被棉纤维表面的分子所吸附,并由外向内扩散至棉纤维的全都无定形区。茶染料分子结构复杂,在向纤维内部的扩散过程中会受到较大的机械阻力,以及茶染料分子与棉纤维分子之间的范德华力与氢键作用,在孔道内壁不断发生吸附与解吸,随着染色时间的推移,吸附与解吸作用最终达到平衡或接近动态平衡,染色过程即结束。其表象是纤维由“环染”到“透染”的过程。
H·T·Deo在本世纪初就研究了茶叶的水溶性萃取物按三种不同染色方法对桶织物的染色情况。结果表明水溶性茶萃取物在棉织物上染色可得棕色,产品水洗牢度和日晒牢度良好;采用一定量的金属盐作媒染剂对织物进行处理还可进一步改善染色产品的日晒牢度和水洗牢度;同时可得出三种染色方法中,后媒染色得到的织物颜色最深,水洗牢度和日晒牢度最好。
后来,青岛大学有人以稀土为媒染荆,研究了天然染料绿茶对棉织物的染色工艺,得出了天然染料绿茶用稀土媒染棉织物的染色最佳工艺条件。新疆大学艺术设计学院的王丽和张晓莉等人对棉织物的阳离子改性工艺条件及其茶叶色素的染色性能进行了研究,其结果表明棉织物经阳离子改性剂改性后,能提高茶叶色素对其上染性,使染色织物表面色深K/S值大大地提高。
4茶染料用于真丝织物的染色研究
茶染料上染真丝纤维,通常是分三步:第一步是茶染料随着染液的流动进入纤维表面的“扩散边界层”;第二步是茶染料通过扩散边界层靠近纤维,被纤维表面吸附;第三步是茶染料从纤维表面扩散进入纤维内部。