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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:經濟論文 次數:

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域中的應用.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,預媒處理時間30 min,染色溫度70 ℃、保溫時間60 min 的優化工藝

  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域中的應用.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,預媒處理時間30 min,染色溫度70 ℃、保溫時間60 min 的優化工藝條件下,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均能達到生產要求;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可,相比傳統合成染料染色,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勢,但其獨特的生態、環保、安全、健康屬性已經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[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 實驗室振蕩培養箱(常州金壇良友儀器有限公司);YG751B 預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 數顯電熱鼓風烘箱(佛山市南海區宏信機械設備有限公司);SHZ-D(Ⅲ)循環水式真空泵、RE-52C 旋轉蒸發器(鞏義市予華儀器有限責任公司).

  1.2 實驗內容

  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)預媒染色工藝織物預媒處理(明礬 A g/L,處理時間 B min,浴比 1∶30)→浸軋預烘(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)工藝參數優化實驗采用正交實驗法對主要影響因素及實驗參數進行考察,優化預媒染色工藝 .

  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;將質量為 M0的紅花經超聲輔助水提后所得色素溶液進行蒸發、烘干至色素固體;冷卻后稱量燒杯與色素總質量 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《紡織品色牢度試驗耐摩擦色牢度》,測定染色織物干摩擦、濕摩擦牢度.(4)耐皂洗色牢度參考 GB/T3921-2008《紡織品色牢度試驗耐皂洗色牢度》,測定染色織物耐洗色牢度.(5)耐光色牢度參照 GB/T 8426—1998《紡織品色牢度試驗耐光色牢度》進行測試。

  (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 1.2.2 紅花色素預媒染色工藝及參數優化正交實驗。

  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,保溫和預媒處理時間的影響相對較小,優化條件下的最佳工藝為A3B3C3D2。

  總體上來說,在此優化工藝條件下,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于耐皂洗色牢度,耐皂洗色牢度要優于耐光色牢度,各項色牢度均已達到生產要求.。

  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,也可以發現,紅花染色織物對大腸桿菌的抑菌性能要優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 9~10 mm,對金黃色葡萄球菌的抑菌圈寬度只有 4~5 mm. 該實驗結果也與當前紅花的相關藥理研究結論相符,即紅花的水提物具有一定的抗菌性能[9-10].

  4 結論

  (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)紅花色素采用預媒染色法對棉針織物染色的最優工藝為:媒染劑明礬用量5 g/L,預媒處理時間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)本研究結果將為后續研究者在紅花植物染及開辟中草藥在紡織印染領域中的應用提供依據和參考.

  參 考 文 獻

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

  [2] 徐粵宇,陳 鎮,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,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1,劉向榮2,何靖協1,胡 懿1,羅詩輝1,林祥凱1

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