茶叶中有效成分的提取及其应用

摘要

当前世界各国都在关注生态环保，因此绿色纺织品和环保型染料已经成为纺织、印染行业发展的必然趋势。环保型染料的开发与应用必然推动绿色纺织的发展。其中天然色素因其来源广、提取方法简单易行、无毒、可生物降解等优势而越来越受到人们的青睐。最科学研究结果表明，绿茶中的天然物质成分，对防衰老、防癌、抗癌、杀菌、消炎等均有特殊效果，为发酵类茶等所不及。本论文的研究目的是探索从普通绿茶中萃取三种有效成分-茶黄素、茶多酚、茶褐素的最佳工艺，并通过红外光谱分析其结构，从中选择具有代表性的茶黄素对棉、涤纶、毛织物进行染色及性能的研究。
　　 论文采用了水浸提法进行单因素及正交实验确定最佳提取工艺，通过极差分析确定：料液比的高低对提取率的影响最大，其次是时间和温度。
　　 对茶黄素的染色效果进行了研究，探讨了温度、时间、pH值、盐效应、媒染剂等因素对不同织物染色性能的影响。
　　 红外谱图证实提取物的主要成分为茶黄素，紫外吸收谱图证实茶黄素对紫外线有吸收效果，其具有抗紫外效果。经可见光区吸收曲线测试可知：不同金属离子对色素色光影响依次为Fe2+>Cu2+>Al3+>Ca2+>Mg2+，且前三者影响较大，Ca2+，Mg2+对色素色光几乎没有影响。通过茶色素粒径分布曲线可知该色素粒径较大，实验数据表明平均粒径为：188.8005μ m。
　　 通过测试UPF指数的方法对处理后的织物的抗紫外性能进行测试，通过试验结果证明，经茶黄素染色后三种织物均有抗紫外效果。
　　 通过抗菌性测试证明经过茶叶提取物整理的织物具有比较好的抗菌性。
　　 研究结果表明采用优化的方法可获得较大得率的茶叶有效成分，符合当前“低碳”、“环保”的趋势且染色后织物具有较好的耐皂洗色牢度、耐汗渍色牢度、耐摩擦色牢度、抗菌、抗紫外性能。

目录

文摘

英文文摘

学位论文的主要创新点

第一章 绪论

第二章 理论部分

2.1 绿茶及其有效成分

2.1.1 绿茶

2.1.2 绿茶中有效成分

2.2 天然染料概况

2.2.1 天然染料的国内外研究现状

2.2.2 天然染料的分类

2.2.3 天然植物色素染色

2.3 天然物质的提取方法

2.4 几种常见纺织纤维的结构与特性

2.4.1 棉纤维

2.4.2 涤纶纤维

2.4.3 羊毛纤维

2.5 染色方法与理论

2.5.1 高温高压染色法

2.5.2 超临界二氧化碳染色法

2.5.3 媒染染色法

2.6 织物抗紫外机理

2.6.1 UPF及紫外线对人体危害

2.6.2 抗紫外途径、机理

2.7 抗菌理论

2.7.1 抗菌机理

2.7.2 抗菌剂的作用方式及种类

第三章 实验部分

3.1 实验材料、药品、仪器以及实验设备

3.1.1 实验材料

3.1.2 实验药品

3.1.3 实验仪器

3.1.4 实验装置图

3.2 绿茶中有效成分的提取与分离方法

3.2.1 有机溶剂提取法

3.2.2 离子沉淀法

3.2.3 确定最佳提取工艺

3.2.4 离子沉淀法分离有效成分

3.3 红外谱图、紫外-可见光吸收曲线、粒径测试

3.4 茶色素染色

3.4.1 涤纶染色

3.4.2 棉织物染色

3.4.3 毛织物染色

3.5 合成染料对比试验

3.5.1 棉织物活性染料染色

3.5.2 涤纶织物高温高压染色

3.5.3 毛织物染色

3.6 染色效果及性能测试

3.6.1 K/S值测试

3.6.2 牢度测试

3.6.3 UPF指数测试

3.6.4 抗菌性测试与分析

第四章 结果及分析

4.1 有效成分的提取与分离

4.1.1 最佳工艺条件的确定

4.2 有效成分的红外谱图、吸收曲线及粒径分析

4.2.1 茶黄素图谱分析

4.2.2 茶褐素图谱分析

4.2.3 茶多酚图谱分析

4.3 茶黄素染色深度检测、分析

4.3.1 棉织物染色深度分析

4.3.2 涤纶染色深度分析

4.3.3 毛织物染色深度分析

4.4 UPF指数检测

4.4.1 茶色素染色织物的UPF指数

4.4.2 合成染料染色织物UPF指数

4.4.3 色牢度

4.4.4 抗菌性分析

第五章 结论

5.1 提取有效成分的最佳工艺

5.2 结构表征

5.3 染色效果

5.4 抗紫外性能

5.5 色牢度

5.6 抗菌性

参考文献

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