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茶多酚的吸附性能及其在印染中的应用

杨诚  
【摘要】: 茶多酚是茶叶的主要成分,本身具有抗菌、防臭和抗紫外等优良的特性。如果可以将其应用于纺织品上,会赋予织物天然的功能性,有很大的发展前景。因此,系统研究茶多酚在不同纤维上的吸附及媒染性能,以及在功能整理方面的应用,不仅可为茶多酚的实际应用提供一定的理论基础,而且也有助于解释实际生产中存在的问题。文中系统探讨了茶多酚在羊毛、蚕丝和锦纶上的吸附及媒染性能,并对茶多酚处理的织物进行抗紫外和防臭性能的测试。研究结果表明: (1)茶多酚的稳定性:茶多酚在酸性条件下较稳定,在中性至碱性条件下,易被氧化和电离而使溶液的颜色加深;随着温度的升高,茶多酚溶液被氧化的速率加快。用轧烘焙处理织物,织物的白度在碱性、高温条件下下降较明显。 (2)茶多酚在羊毛、蚕丝、锦纶上的吸附性能:茶多酚的吸附性能对pH值非常敏感,在酸性条件下茶多酚的吸尽率相对较高,在中性至碱性条件下,吸尽率随着pH值的增大明显下降且织物的颜色变化越来越明显。温度对茶多酚吸附性能的影响,根据纤维的不同表现趋势也不同,茶多酚在羊毛上的吸尽率随温度的升高而增大,在蚕丝上的吸尽率随温度的升高而减小;对于锦纶来说,在温度较低时,锦纶对茶多酚的吸附量很低,随温度的升高,吸附量迅速增大,60℃时达到最大值,随后随温度的升高,吸尽率有微弱的降低。茶多酚在三种纤维上均表现出良好的提升性能。 (3)茶多酚在羊毛、蚕丝、锦纶上的吸附机理:随着温度的升高,茶多酚在三种纤维上的平衡吸附量呈现下降的趋势,吸附速率常数逐渐增大,半吸附时间逐渐减小。在pH4.10的酸性条件下,茶多酚在羊毛、蚕丝和锦纶上的吸附最符合Langmuir-Nernst双重吸附模型;Langmuir吸附在整个吸附过程中所占的比例随着温度的升高和茶多酚初始浓度的增加而减小,而Nernst型吸附所占的比例随之增大;茶多酚在蚕丝和锦纶上的吸附是放热过程,而茶多酚在羊毛上的吸附是一个吸热过程。 (4)茶多酚对羊毛、蚕丝和锦纶的媒染性能:三种织物经硫酸亚铁和硫酸铜媒染分别呈紫灰色和黄棕色,在TP-98 5%owf、pH4.1、90℃的茶多酚溶液中浸渍60min后进行媒染处理,羊毛和蚕丝的得色较深,锦纶的得色较浅。三种纤维媒染后的耐洗沾色牢度可达到5级、耐摩擦牢度可达4级,耐洗变色和日晒牢度较差;铜离子络合的耐洗变色和耐光牢度均好于亚铁离子。 (5)茶多酚的功能性:经茶多酚处理和媒染后的织物紫外防护性能和消臭性能得到很大提高。随着茶多酚浓度的增加,织物的紫外防护因子不断增大;蚕丝织物对氨气的消除率可达80%以上,对甲醇的消除率在90%以上;媒染和未媒染的织物相比,前者的紫外防护性能和消臭性能更好。


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