在人类环保及保健意识逐渐增强的今天,天然染料再次走入人们的视野[1~3]。天然植物药黄连既是著名的中草药,也是常用的黄色植物染料。黄连的根茎中含有多种生物碱,其中的主要成分为小檗碱(berberine),属于季铵类生物碱,是黄连药效和色素的主要来源[4,5]。本文就以黄连提取液染羊毛织物,通过直接染色和预媒染染色的正交试验,及直接染色的单因素试验,分析影响黄连染色效果的主要因素,以确定合适的染色方法。
1 实验部分
1.1 试验材料
织物:羊毛织物(斜纹,200g/m2)
药品:黄连,硫酸氢钠,醋酸,硫酸铜,硫酸亚铁,硫酸铝钾。
1.2 仪器
UV-2550 型紫外可见光分光光度计(带积分球和色彩软件),SW-8A 耐洗色牢度试验机,Y571 耐摩擦牢度测试仪。
1.3 试验方法
1.3.1 染液提取
称取 5g 黄连,浸泡60min,加水500mL 煎煮50min 后过滤,将滤渣加等量的水再煎煮一次,过滤,合并两次滤液,加水定容至1400mL 作为染液备用,该染液的浓度定为X。
1.3.2 直接染色
(1)直接染色正交试验
按表 1 三水平进行L9(34)正交试验,浴比为1:200,根据染色织物的色差选取直接染色的最佳工艺。
(2)直接染色单因素试验
分析直接染色中各因素对黄连染色毛织物色差的影响,具体试验方案如表 2 所示。
1.3.3 预媒染染色
分别以硫酸亚铁(铁盐),硫酸铝钾(铝盐),硫酸铜(铜盐)为媒染剂,对毛织物进行预媒染染色,各媒染剂预媒处理的正交试验方案如表3 所示,其他染色条件同优选出的直接染色。
1.3.4 颜色特征值的测定
颜色特征值用带积分球和色彩分析软件等附件的 UV-2550 型紫外可见光分光光度计测定。ΔE 值表示色差大小;L*代表明度值大小;c*代表彩度值大小,值越大说明颜色越纯;a* 代表偏红或偏绿值大小(+a*,偏红;-a*,偏绿);b*代表偏黄或偏蓝值大小(+b*,偏黄;-b*,偏蓝); H0 代表色相角。
1.3.5 色牢度测定
染色毛织物的摩擦牢度按 GB/T 3920-1997 测定,皂洗牢度按GB/T 3921.1-1997 测定。
2 结论与讨论
2.1 直接染色工艺的选定
黄连直接染色的正交试验结果如表 4 所示。
直观分析结果表明,在直接染色试验中, pH 值的影响最显著,而染色时间,温度和浓度则差异不大。小檗碱为季铵盐型阳离子染料,在染浴中可与带负电荷的纤维形成盐式键结合,随着染液酸性减弱,羊毛织物表面的负电性增加,从而能吸附更多的染料,导致织物的颜色深度增加。
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