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紅花對棉針織物的染色及抑菌性能研究

時間:2022年03月29日 分類:經(jīng)濟論文 次數(shù):

摘 要:紅花既是常見中草藥,也是常用的天然食用色素,本文探索了紅花在紡織印染領(lǐng)域中的應(yīng)用.采用超聲波水提法從中藥材紅花中提取染料色素,通過預(yù)媒染色法對棉針織物進行染色;在媒染劑明礬用量5 g/L,預(yù)媒處理時間30 min,染色溫度70 ℃、保溫時間60 min 的優(yōu)化工藝

  摘 要:紅花既是常見中草藥,也是常用的天然食用色素,本文探索了紅花在紡織印染領(lǐng)域中的應(yīng)用.采用超聲波水提法從中藥材紅花中提取染料色素,通過預(yù)媒染色法對棉針織物進行染色;在媒染劑明礬用量5 g/L,預(yù)媒處理時間30 min,染色溫度70 ℃、保溫時間60 min 的優(yōu)化工藝條件下,15%(o.w.f)用量的紅花色素對棉針織物染色后的織物得色K/S值2.306,織物各項色牢度性能指標(biāo)均能達(dá)到生產(chǎn)要求;同時,紅花染色織物還具有一定的抑菌性能,尤其對大腸桿菌的抑菌性能較好,抑菌圈寬度9~10 mm.

  關(guān)鍵詞:紅花;棉針織物;染色;抑菌

紡織論文

  引言

  近年來,植物染越來越受到市場的認(rèn)可,相比傳統(tǒng)合成染料染色,雖然在色譜齊全性、染色牢度及加工成本等方面還不具備完全優(yōu)勢,但其獨特的生態(tài)、環(huán)保、安全、健康屬性已經(jīng)越來越為消費者所接受[1-2].紅花是一味常見的中草藥,具有抑菌免疫、消炎止痛、抗氧降壓等功效,主要分布于我國新疆伊犁和塔城等地區(qū)[3-4].

  紅花干燥花瓣主要活性成分為黃酮類化合物,主要含查耳酮類化合物,是一種很有價值的天然食用色素,可用于各種糕點、糖果、飲料等食品及化妝品的著色,具有色價高、色澤鮮艷、著色均勻的特點[5-6].采用中草藥紅花上染紡織品,使其本身所攜帶的藥理活性成分在織物上得到一定的保留,則紡織品在保持其穿戴基本功能的同時,還能賦予抑菌、康體、衛(wèi)生等功效[7-8].

  1 實驗部分

  1.1 材料、藥品及儀器

  (1)材料與藥品中藥紅花(藥房市售),純棉針織物(規(guī)格:18.2tex 32S純棉雙面針織坯布,東莞德永佳紡織制衣有限公司),食鹽、明礬(分析純,湖南匯虹制劑有限公司).

  (2)主要儀器Datacolor 600 電腦測色配色儀(美國 Datacolor公司),KQ5200B 超聲波清洗器(昆山市超聲儀器有限公司),BS-2E 實驗室振蕩培養(yǎng)箱(常州金壇良友儀器有限公司);YG751B 預(yù)制式染色摩擦牢度儀、SW-12D 耐洗色牢度試驗機(寧波紡織儀器廠);AS-型常溫染色小樣機、YLD-2000 數(shù)顯電熱鼓風(fēng)烘箱(佛山市南海區(qū)宏信機械設(shè)備有限公司);SHZ-D(Ⅲ)循環(huán)水式真空泵、RE-52C 旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器(鞏義市予華儀器有限責(zé)任公司).

  1.2 實驗內(nèi)容

  1.2.1 紅花色素的提取

  采用超聲輔助水提法,提取工藝為:料液比 1∶100、提取溫度 70 ℃、提取時間 60 min、超聲功率177 W.1.2.2 紅花色素染色實驗(1)預(yù)媒染色工藝織物預(yù)媒處理(明礬 A g/L,處理時間 B min,浴比 1∶30)→浸軋預(yù)烘(二浸二軋)→織物入染(色素用量 15%,浴比 1∶30,食鹽 10 g/L)→保溫染色(染色溫度 C ℃,保溫時間 D min)→水洗→皂洗→水洗→烘干.(2)工藝參數(shù)優(yōu)化實驗采用正交實驗法對主要影響因素及實驗參數(shù)進行考察,優(yōu)化預(yù)媒染色工藝 .

  1.2.3 抑菌性實驗

  剪取直徑 1 cm 的染色織物,采用瓊脂平皿擴散法,測量其對大腸桿菌和金黃葡萄球菌的抑菌圈直徑.

  1.3 分析與測試

  (1)紅花色素提取率取干燥燒杯,稱重記為 M1;將質(zhì)量為 M0的紅花經(jīng)超聲輔助水提后所得色素溶液進行蒸發(fā)、烘干至色素固體;冷卻后稱量燒杯與色素總質(zhì)量 M2;則提取率η為:η = M2 - M1M0× 100%(2)織物得色K/S值在 Datacolor600 電腦測色配色儀上直接測定,記錄布樣的K/S值(得色深度).

  (3)耐摩擦色牢度參考 GB/T3920-2008《紡織品色牢度試驗?zāi)湍Σ辽味取罚瑴y定染色織物干摩擦、濕摩擦牢度.(4)耐皂洗色牢度參考 GB/T3921-2008《紡織品色牢度試驗?zāi)驮硐瓷味取罚瑴y定染色織物耐洗色牢度.(5)耐光色牢度參照 GB/T 8426—1998《紡織品色牢度試驗?zāi)凸馍味取愤M行測試。

  (6)抑菌性能參照 GB/T 20944.1-2007《紡織品抑菌性能的評價 第1部分:瓊脂平皿擴散法》進行測試.

  2 結(jié)果與分析

  2.1 紅花色素的提取率按照 1.2.1 紅花色素的超聲輔助水提法及工藝,所得紅花色素提取率為1.55%.

  2.2 紅花色素上染棉針織物根據(jù) 1.2.2 紅花色素預(yù)媒染色工藝及參數(shù)優(yōu)化正交實驗。

  按照極差大小得到影響紅花色素上染棉織物顏色 K/S 值的主次因素為:明礬用量影響最大,其次為染色溫度,保溫和預(yù)媒處理時間的影響相對較小,優(yōu)化條件下的最佳工藝為A3B3C3D2。

  總體上來說,在此優(yōu)化工藝條件下,紅花色素上染棉針織物具有較高的顏色 K/S值及色牢度;其中,染色織物的耐摩擦色牢度要優(yōu)于耐皂洗色牢度,耐皂洗色牢度要優(yōu)于耐光色牢度,各項色牢度均已達(dá)到生產(chǎn)要求.。

  2.3 抑菌性實驗

  紅花色素上染織物后仍然保留了其自身一定的抑菌性能;另一方面,也可以發(fā)現(xiàn),紅花染色織物對大腸桿菌的抑菌性能要優(yōu)于對金黃色葡萄球菌的抑菌性 . 在 15%(o.w.f)色素用量下,紅花色素染色織物對大腸桿菌的抑菌圈寬度達(dá) 9~10 mm,對金黃色葡萄球菌的抑菌圈寬度只有 4~5 mm. 該實驗結(jié)果也與當(dāng)前紅花的相關(guān)藥理研究結(jié)論相符,即紅花的水提物具有一定的抗菌性能[9-10].

  4 結(jié)論

  (1)紅花色素可采用超聲水提法提取,在料液比 1∶100、提取溫度 70 ℃、提取時間 60 min、超聲功率177 W,提取率為1.55%.(2)紅花色素采用預(yù)媒染色法對棉針織物染色的最優(yōu)工藝為:媒染劑明礬用量5 g/L,預(yù)媒處理時間30 min,染色溫度70 ℃、保溫時間60 min,15%(o.w.f)用量的紅花色素對棉針織物染色后,織物 K/S 值2.306.(3)紅花染色織物具有一定的抑菌性能,尤其對大腸桿菌的抑菌性能較好,在 15%(o.w.f)色素用量下,紅花色素染色織物對大腸桿菌的抑菌圈寬度9~10 mm.(4)本研究結(jié)果將為后續(xù)研究者在紅花植物染及開辟中草藥在紡織印染領(lǐng)域中的應(yīng)用提供依據(jù)和參考.

  參 考 文 獻(xiàn)

  [1] 羅嘉威,陳 鎮(zhèn),許智偉,方 文,劉紅紅. 桑葉色素的綠色提取與生態(tài)染色[J]. 湖南工程學(xué)院學(xué)報,2019,29(2):65-70.

  [2] 徐粵宇,陳 鎮(zhèn),龍 晶,王珈惠,毛雨蕾. 純棉織物的牛耳大黃葉色素染色[J]. 印染,2020,46(11):39-42.

  [3] Tomasz B.,Martyna Z.D.,Aleksandra Z.,etc.,Antioxidantand Cytoprotective Properties of Plant Extract fromDry Flowers as Functional Dyes for Cosmetic Products[J].Molecules,2021,26,2809-2833.

  [4] 黃 芳,賈艷梅.紅花黃對羊毛織物的染色性能研究[J].印染助劑,2016,33(1):50-53.

  [5] 李 鈺,楊 曉,葉 霄,等.超聲輔助提取紅花中主要活性成分的工藝優(yōu)化[J].植物研究,2021,41(5):824-835.

  [6] 鄒 嵐,張 靜,彭 梅,李浚斌. 紅花對絲和麻織物的染色性能分析及其應(yīng)用研究[J]. 毛紡科技,2018,46(7):34-39.

  [7] 李偉勇,高光東.天然植物染料染色紡織品的抗菌性能試驗[J].化纖與紡織技術(shù),2019,48(4):18-21.

  [8] 白亮亮,鄒鳴峰,王 恒,譚 勇. 3種紅花的體外抑菌作用研究[J].食品科技,2015,40(2):311-314.

  作者:陳 鎮(zhèn)1,劉向榮2,何靖協(xié)1,胡 懿1,羅詩輝1,林祥凱1

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