天然黄芩色素的提取及染整一浴工艺研究

摘要

天然染料由于其天然无污染性和特殊的功能性保健作用，适合应用于开发高附加值的绿色产品，日益成为新型染料开发的研究重点。本文选择植物黄芩作为天然染料，并将超声波技术应用于黄芩中黄芩苷的提取和染色研究。
　　以水作为提取溶剂，采用热水浸提法，对黄芩色素进行提取。通过正交、单因素试验研究各因素对提取过程的影响。采用超声波法和煎煮法对黄芩苷进行提取，根据黄芩苷得率、纯度对比得出超声提取优于煎煮提取。通过显色反应、红外光谱、紫外可见光谱分析以及与黄芩苷标准品的光谱对比分析确定提取物结构，超声波提取不会破坏黄芩苷分子结构，超声提取可将提取时间缩短至20 min，同时提高提取率，节能环保。
　　将黄芩色素用于涤纶染色，对比媒染染色、热熔染色、高温高压染色三种方法的染色效果，发现高温高压染色效果最好。通过单因素试验和正交试验研究了各因素对涤纶织物染色性能影响。结果表明，染色涤纶的耐水洗牢度和耐摩擦牢度很好，能达到4～5级，耐日晒牢度较差，仅为1～2级。
　　将黄芩苷用于棉织物的染色，研究媒染剂、媒染方法及超声波对其染色性能的影响。试验发现，FeCl3做媒染剂、预媒染色法中，染色织物K/S值最大，颜色最深;明矾做媒染剂、同媒染色法中，织物的彩度差△C最大，K/S值较大，颜色最鲜艳、漂亮，因此选择明矾做媒染剂以及同媒染色的方法，探究了黄芩苷对棉织物的媒染工艺和超声波染色工艺，研究了超声波作用对染色过程的影响。对比常规媒染，超声波染色可使织物获得更大的K/S值和更高的色牢度，尤其日晒牢度显著增加，可达7级。作为一项高新生态染色新技术，超声波染色具有广阔的发展前景。
　　对黄芩染色的功能性研究表明，黄芩提取物溶液在紫外光区有两个吸收峰，可有效吸收紫外线，经黄芩染色的涤纶和棉织物的UPF值明显增大，黄芩赋予织物很好的抗紫外线性能;抗菌定性测试发现，黄芩提取物对大肠杆菌具有显著的抗菌性，经黄芩染色的涤纶及棉织物都具有一定的抗菌性。黄芩作为天然染料的同时也发挥了功能整理剂的作用，实现了纺织品的染色、整理一浴处理，缩短工艺流程、节省能源，是一种值得开发的新型天然染料。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 课题研究背景及意义

1．2 天然染料研究现状及发展趋势

1．2．1 天然染料分类

1．2．2 天然染料提取和染色方法

1．2．3 天然染料应用研究进展

1．2．4 天然染料目前存在的问题

1．2．5 本课题所研究的天然染料—黄芩

1．3 超声波技术在天然染料中的应用

1．3．1 超声波特性

1．3．2 超声波在天然染料中的应用研究进展

1．4 本课题研究内容

第二章 黄芩的提取及稳定性研究

2．1 引言

2．2 试验用品

2．2．1 试验材料

2．2．2 试验试剂

2．2．3 试验仪器

2．3 黄芩提取试验

2．3．1 黄芩提取方法

2．3．2 黄芩色素提取

2．3．3 黄芩苷超声提取

2．3．4 提取物结构表征测试

2．4 黄芩苷稳定性试验

2．4．1 酸碱稳定性

2．4．2 温度稳定性

2．4．3 光稳定性

2．4．4 金属离子稳定性

2．5 结果与讨论

2．5．1 黄芩提取物的结构表征

2．5．2 黄芩色素提取工艺探讨

2．5．3 黄芩苷超声提取工艺探讨

2．5．4 黄芩苷稳定性研究

2．6 小结

第三章 黄芩色素对涤纶织物的染色研究

3．1 引言

3．2 试验用品

3．2．1 试验材料

3．2．2 试验试剂

3．2．3 试验仪器

3．3 染色方法

3．3．1 热熔染色

3．3．2 媒染染色

3．3．3 高温高压染色

3．4 高温高压染色试验

3．4．1 染色单因素试验

3．4．2 染色正交试验

3．5 染色效果评价

3．5．1 色度指标—K/S值

3．5．2 染色牢度测试

3．6 结果与分析

3．6．1 染色方法比较

3．6．2 高温高压染色研究

3．6．3 染色牢度

3．7 小结

第四章 黄芩苷对棉织物的媒染染色及超声波染色研究

4．1 引言

4．2 试验用品

4．2．1 试验材料

4．2．2 试验试剂

4．2．3 试验仪器

4．3 黄芩苷对棉织物的媒染染色试验

4．3．1 棉织物前处理

4．3．2 直接染色

4．3．3 媒染染色

4．3．4 以明矾、单宁酸作为媒染剂的同媒法染色工艺探究

4．4 黄芩苷对棉织物的超声波染色试验

4．4．1 棉织物前处理

4．4．2 单因素试验

4．4．3 正交试验

4．5 染色效果评价

4．5．1 色度指标

4．5．2 染色牢度测试

4．6 结果与分析

4．6．1 黄芩苷对棉织物的媒染性能研究

4．6．2 黄芩苷对棉织物的同媒染色工艺研究

4．6．3 黄芩苷对棉织物的超声波染色研究

4．6．4 染色牢度

4．7 小结

第五章 黄芩提取物及其染色织物功能性研究

5．1 引言

5．2 试验用品

5．2．1 试验材料

5．2．2 试验试剂

5．2．3 试验仪器

5．3 测试方法

5．3．1 抗紫外测试

5．3．2 抗菌测试—晕圈法

5．4 抗紫外线性能研究

5．5 抗菌性能研究

5．6 小结

第六章 结论

参考文献

发表论文情况

致谢