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天然植物黄连提取物的染色性及其功能性

柯贵珍  
【摘要】:黄连上染蚕丝和羊毛的染色标准亲和力用分配系数进行了近似估计,所得亲和力随温度升高而降低,相应的染色热和染色熵均为负值。黄连上染羊毛纤维的标准亲和力,染色热和染色熵的绝对值均小于蚕丝纤维。黄连上染腈纶纤维和棉纤维的吸附等温线分别属于朗缪尔(Langmuir)吸附等温线和佛莱因德利胥(Freundlich)吸附等温线。随染色温度增加,黄连对腈纶的平衡吸附量均升高,对棉纤维的平衡吸附量降低。在较低温度染色时,黄连对蛋白质纤维的亲和性要高于腈纶,而接近沸染时,黄连对腈纶的上染量远高于其他纤维。黄连对棉纤维的上染性能较差。 从上染率曲线,扩散系数,半染时间和染色速率常数等方面研究了黄连上染各纤维的动力学原理。实验结果表明,除棉纤维外,黄连上染各纤维的扩散系数均随染色温度的升高而提高,较高的染色温度可增加初始阶段的染色速率,半染时间则随染色温度的升高而降低。 研究了黄连上染蚕丝织物,毛织物和腈纶纤维的染色工艺,分析了染液浓度,染色温度,上染时间,染液pH值,媒染剂等染色条件对染色织物颜色特征值的影响,通过正交实验确定了较优工艺参数。在黄连染蚕丝织物的直接染色和同浴媒染中,染液的pH值对色差的影响最大;在预媒处理和后媒处理中,温度和媒染剂用量都是相对较重要的因素,预媒染的增深作用较明显。在各媒染剂中,硫酸铜的增深效果相对较好。黄连染毛织物的直接染色实验中,pH值对染色结果影响最大,pH值越高,染色织物的颜色越深浓;预媒染实验中,温度是影响染色结果的的最显著因素,媒染剂,尤其是铁盐有明显的增深效果。在黄连染腈纶纤维的直接染色和同浴媒染中,染色温度具有显著的影响,染色纤维的色差均随染色温度的升高而增加;在铁盐的预媒处理和后媒处理中,媒染剂用量是最为重要的影响因素;而在铜盐的预媒处理和后媒处理中,温度则是最为重要的因素;媒染剂铁盐和铜盐对黄连染腈纶有明显的增深作用。黄连染色丝绸和毛织物的摩擦牢度尚可,而皂洗牢度普遍较差。媒染剂对皂洗牢度的改善程度不高。黄连染色腈纶的耐洗牢度和摩擦牢度均在4级以上。 黄连无损伤地上染到织物上后,其抗菌保健作用的获得或保持要受环境因素的制约。通过观察黄连染色织物在自然光照射下色差的变化情况,得知黄连的耐太阳光牢度较差,但某些助剂的加入可提高其耐光牢度。媒染剂硫酸铜明显可以降低光褪色速度,抗氧化剂尤其是没食子酸能显著提高黄连的日晒牢度。另外,染液浓度的增加也可减缓黄连的光褪色速率。棉、毛、丝等织物经黄连染色后对其抗紫外线性能有明显提高。织物染色前用没食子酸进行预处理可以明显提高其抗紫外性能。 通过黄连染色织物的静态,动态释放实验和洗衣机洗涤实验,研究了黄连的释放规律。结果表明染色纤维中黄连的释放量和速度均受温度和释放介质的影响。高温作用和酸性释放介质会明显增加黄连的释放速度和释放量,NaCl的加入也会促进黄连的释放;电解质Na2HPO4则对黄连的释放有一定的延缓作用。Higuchi方程均能较好地表征在动态释放过程中各种释放条件下蛋白质纤维中黄连的释放过程和释放动力学特征。黄连染色腈纶的释放率远低于黄连染色蛋白质纤维。丝绸和羊毛织物的机洗褪色曲线均符合递减的指数规律。 ATR红外光谱分析表明染色纤维表面黄连色素的存在。通过黄连水提取液和黄连染色织物释放液冷冻粉的ATR红外光谱分析,明确了小檗碱作为最主要的色素来源,其在提取,上染和水浴释放过程中的一致性和无损伤性。 抗菌测试结果表明黄连染色丝绸有明显的抗菌效果,且抗菌效果较稳定。 研究了黄连对等离子体改性毛织物的染色性能。采用电晕法对毛织物表面进行改性,可使纤维表面活性基团增多,表面浸润性得到改善,从而改善了对黄连的上染性能。在空气气氛中,采用介质阻挡放电对毛织物表面进行改性处理,用黄连对改性毛织物进行染色,结果表明介质放电等离子体处理方式可提高毛纤维对黄连的平衡吸附量及染色织物的K/S值,提高放电电压,或延长处理时间,或增大处理电流都能使改善效果更加明显。 研究了黄连对改性棉织物的染色性能。用柠檬酸作为交联剂使丝胶顺利附着在棉织物表面,用黄连对丝胶改性棉织物进行染色,结果表明上染率比未经过处理的棉织物有明显提高,染色织物颜色更鲜艳,且水洗牢度和耐摩擦牢度有所提高。通过高碘酸钠对棉纤维进行选择性氧化,可固着丝肽,从而改善了棉纤维对黄连的上染性能。


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