植物染料姜黄的染色性能研究
植物染料姜黄用于柞蚕丝织物染色性能的研究
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植物染料姜黄用于柞蚕丝织物染色性能的研究
吴坚;吕丽华;邝美玲;陈瑞宁
【期刊名称】《染整技术》
【年(卷),期】2009(031)003
【摘要】采用姜黄提取液染柞蚕丝织物,通过正交实验、极差分析、方差分析及单因素分析确定了直接染色的最佳工艺条件.实验结果表明天然植物染料姜黄可以直接上染柞蚕丝织物,并且具有较好的染色效果和染色牢度.
【总页数】3页(P9-11)
【作者】吴坚;吕丽华;邝美玲;陈瑞宁
【作者单位】陈瑞宁,大连工业大学纺织轻工学院,辽宁大连,116034;陈瑞宁,大连工业大学纺织轻工学院,辽宁大连,116034;陈瑞宁,大连工业大学纺织轻工学院,辽宁大连,116034;陈瑞宁,大连工业大学纺织轻工学院,辽宁大连,116034
【正文语种】中文
【中图分类】TS193.62
【相关文献】
1.天然植物染料红花用于丝织物染色性能研究 [J], 吕丽华;吴坚;叶方
2.姜黄染料对柞蚕丝织物的染色性能研究 [J], 任哲民;王淑颖;薄士振;刘娜;陈德红;贾艳梅
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姜黄植物染料对黄麻织物的染色性能研究
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姜黄植物染料对黄麻织物的染色性能研究彭文芳;吴锦俏【摘要】为增加黄麻织物的天然黄色系列色彩,使黄麻在纤维文化、艺术领域上得到更大的空间拓展,从天然染料姜黄中提取姜黄素对黄麻织物进行染色,进行工艺优化,并评价染色黄麻织物的上染百分率.通过单因素实验和正交试验优化出姜黄上染黄麻织物的最佳直接染色工艺为:染色温度70℃,染色时间90 min、浴比1:80、染液pH值3.5,染液质量浓度2.5 g/L.媒染剂显著影响染色效果,且上染百分率提升了30.02%.染色黄麻织物干、湿摩擦牢度和日晒牢度均达到3~4级,皂洗牢度中除褪色为2~3级外,其他牢度均达到3~5级.【期刊名称】《毛纺科技》【年(卷),期】2019(047)006【总页数】4页(P50-53)【关键词】姜黄;黄麻;植物染料;染色性能【作者】彭文芳;吴锦俏【作者单位】广东工业大学,广东广州 510090;广东工业大学,广东广州 510090【正文语种】中文【中图分类】TS194.5姜黄是天然黄色药用植物染料之一,色泽鲜艳、上染效果好,其主要成分是姜黄素、脱甲氧基姜黄素及双脱甲氧基姜黄素,从属于酚类衍生物,分子中含有碳基和羟基,能与不同金属盐形成螯合结构,赋予染色织物一定的色牢度[1-2]。
同时,姜黄染料在染色过程中,其药用功能性成分也被染色纤维吸收,能同步赋予纺织品抗皮肤真菌、抗氧化等功效[3]。
目前,姜黄染料用于纺织品染色工艺的研究主要集中在桑蚕丝、羊毛、棉、亚麻及天丝等织物上[4],对黄麻织物的天然染色少有报道。
本文通过正交试验优化姜黄染料的染色工艺,测试染色后黄麻织物的各项色牢度。
为姜黄染料在黄麻织物染色中的应用提供理论参考,并能赋予织物温润柔和的色彩属性和富于变化的艺术美感,拓宽黄麻在文化、艺术上的应用领域[5-6]。
1 试验部分1.1 材料与仪器材料:黄麻织物。
试剂:乙醇、柠檬酸、维生素C、硫酸铜(均为分析纯)、中药姜黄片(产地云南)。
常见植物染料黄色系的色素提取及染色分析
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我 们 所 说 的栀 子 实 际 上 是 茜 草 科 植 物 栀 子
( ad nais iod s ls 的干燥成 熟 果实 。霜 降 G re i am n ie l ) Ei
湾等 地 . 季 或 早 春挖 取 根茎 . 净 煮 或 蒸 至透 心 冬 洗 晒干 。根 茎 中含挥 发 油 ( 为姜 黄 酮 , 去氢 姜黄 酮 , 水 芹 烯 18 按 油精 等 ) 黄 色 素 ( 姜 黄 素 ) 脂 肪 油 、 .一 、 为 、 淀 粉等 。性能 为 : 、 、 ; 辛 苦 温 人脾 , 经 。行气破 瘀 , 肝 通 经止 痛 。 主治风 寒 肩臂 , 背 疼痛 。血 滞 胸腹 胀 腰
染料 的 色素提 取 方 式 以及 在棉 布 和真 丝 面料上 的 染 色效果进 行 了实验 、 述和 分析 。 论
关键词 : 植物染料 ; 染色; 色素提取 中图分类号 :S 9 . 文献标识码 : 文章编号 :0 5 95 (0 60 —0 4 0 T 13 2 6 B 10 — 30 20 )3 0 2— 4
黄 颜 色 是最 早 受 到 人 类 钟 爱 和 崇 尚的 色 彩 之
一
等” 梁代 陶鸿景 说 :栀子处 处有 之 。 , “ 以七 零 者为 良.
经霜乃 取 。 人梁 家” 表 明 自秦 汉 以来 . 子 的种植 已 。 栀
。
自然界 中 . 以用来 染 黄 色染 料 的种 类也 比较 可
12 姜 黄 .
1 黄 色 系植 物 染 料概 述
11 栀 子 .
姜 黄 ( uc mal g ., C ru n aL) 姜科 , 年生 草本 。 o 多 根
茎 具 多数 圆状 或指 状 分枝 , 似 姜 , 黄 色 , 面鲜 形 红 断 黄色 。 主产 于 四川 , 广东 , 西 , 广 云南 , 福建 , 州 , 贵 台
姜黄染料用于阳离子改性纤维素纤维织物的染色性能研究
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姜黄染料对柞蚕丝织物的染色性能研究
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第26卷㊀第5期2018年9月A d v a n c e dT e x t i l eT e c h n o l o g yV o l .26,N o .5S e p.2018D O I :10.19398/j.a t t .2018.05.010姜黄染料对柞蚕丝织物的染色性能研究任哲民1,王淑颖1,薄士振1,刘㊀娜1,陈德红1,贾艳梅1,2(1.辽东学院化学工程学院,辽宁丹东㊀118003;2.辽宁省功能纺织材料重点实验室,辽宁丹东㊀118003)㊀㊀摘㊀要:从姜黄中提取天然染料,研究姜黄染料对柞蚕丝绸的染色性能及功能性.探讨染色工艺参数如染色温度㊁染色时间㊁染浴p H 值对染色织物K /S 值的影响,研究了媒染剂硫酸锌㊁硫酸铝㊁硫酸亚铁对试样K /S 值及色泽的影响,测试了染色柞蚕丝织物的染色牢度及其抗紫外线㊁抗菌性能.结果表明,天然姜黄染料对柞蚕丝织物的上染性能良好,媒染剂显著影响试样的色泽及染色深度.姜黄染色柞蚕丝织物具有优良的紫外线防护性能及抗菌性能.关键词:姜黄染料;柞蚕丝织物;染色;紫外线防护性能中图分类号:T S 193.6㊀文献标志码:A㊀文章编号:1009-265X (2018)05-0045-05D y e i n g B e h a v i o r o f T u r m e r i cD ye o nT u s s a hS i l kF a b r i c R E NZ h e m i n 1,WA N GS h u y i n g 1,B OS h i z h e n 1,L I U N a 1,C H E ND e h o n g 1,J I AY a n m e i 1,2(1.S c h o l o l o fC h e m i c a l E n g i n e e r i n g ,E a s t e r nL i a o n i n g U n i v e r s i t y ,D a n d o n g 118003,C h i n a ;2.L i a o n i n g P r o v i n c i a lK e y L a b o r a t o r y o fF u n c t i o n a lT e x t i l eM a t e r i a l s ,D a n d o n g 118003,C h i n a )A b s t r a c t :N a t u r a l d y e sw e r e e x t r a c t e d f r o mt u r m e r i c ,a n d t h e d y e i n g p r o pe r t i e s a n df u n c t i o n s o f t h e d y e s o n t u s s a hs i l kw e r e s t u d i e d .T h e i n f l u e n c eo f d y e i n gp r o c e s s p a r a m e t e r s s u c ha s d y e i ng t e m p e r a t u r e ,d y e i n g t i m e a n dd y eb a th p Hv a l u e o n t h e K /S v a l u eo f d ye ds i l kw e r e d i s c u s s e d .T h e i nf l u e n c e o fm o r d a n t s (z i n c s u l f a t e ,a l u m i n u ms u l f a t e a n d f e r r o u s s u l f a t e )o nK /S v a l u ea n dc o l o rl u s t e ro fd y e ds a m pl e s w e r ea l s os t u d i e d .F u r t h e r m o r e ,t h ec o l o r f a s t n e s s ,a n t i Gu l t r a v i o l e t p r o p e r t y a n da n t i b a c t e r i a la c t i v i t y o ft h ed ye dt u s s a hs i l k w e r e t e s t e d .T h e r e s u l t s s h o w t h a t t h e n a t u r a l c u r c u m i n d y e i s g o o df o r s i l k d y e i ng ,a n d th e c o l o r l u s t e r a n d c o l o r s t r e n g t ho f t h e s a m p l e a r e si g n i f i c a n t l y i n f l u e n c e db y m o r d a n t s .T u s s a hs i l k f a b r i c s d y e d w i t h t u r m e r i c e x t r a c t s h a v e e x c e l l e n tU V p r o t e c t i o n p r o p e r t i e s a n d a n t i b a c t e r i a l a c t i v i t y.K e y wo r d s :t u r m e r i c d y e ;t u s s a hs i l k f a b r i c ;d y e i n g ;U V p r o t e c t i o n p e r f o r m a n c e 收稿日期:2017-07-07基金项目:辽东学院科研基金(2016Y Y 005);辽东学院大学生创新训练项目(2017138)作者简介:任哲民(1996-),女,辽宁沈阳人,2014级本科生,轻化工程专业.通信作者:贾艳梅,E Gm a i l :j i a ya n m e i 1967@163.c o m ㊀㊀姜黄是一种多年生有香味的草本植物,既有药用价值,又可以作食品调料.作为一种传统中药,姜黄具有破血行气,通经止痛㊁抗癌㊁抗炎㊁抗氧化等诸多药理功能;用作调味品,姜黄具有辛香轻淡,带有胡椒㊁麝香㊁甜橙与姜之混合味道;作为天然食用色素,其着色力强㊁色泽鲜艳㊁安全无毒性㊁热稳定性良好[1G2].姜黄素作为姜黄中主要的功效成分及天然着色物质,是姜黄发挥药理及食用作用的主要活性成分[3].目前,姜黄染料用于纺织品染色工艺的研究,主要集中在桑蚕丝㊁羊毛及改性纤维素等织物上[4G7].天然染料在染色过程中,其中的功能性成分被纤维吸收,可以赋予纺织品一定的功能[8].本文在研究天然染料姜黄在柞蚕丝织物上的染色性能的同时,测试了染色柞蚕丝织物的颜色特性及抗菌㊁抗紫外线性能,为姜黄在纺织品天然染色及功能整理中的应用提供理论参考.541㊀试㊀验1.1㊀试验材料材料:柞蚕丝平纹织物(42g /m2).中药姜黄(购于药房),冰醋酸,氢氧化钠,结晶硫酸锌㊁硫酸铝㊁硫酸亚铁(均为分析纯,购自沈阳化学试剂有限公司).仪器:H L 型染色小样机(靖江市海澜装备厂),雷磁p H S G3C 型酸度计(上海仪电科学仪器有限公司),C o l o r GE ye 7000A 型电脑测色配色仪(X GR i t e ,U S A ),U V G2450紫外G可见分光光度计(日本岛津),U V G2000F 纺织品抗紫外线测试仪(L a b s ph e r e I n c .,U S A ),Y G (B )026D 型织物强力仪(温州大荣纺织仪器公司).1.2㊀试验方法1.2.1㊀姜黄染料的制备称取中药姜黄100g ,粉碎,加入75%乙醇800m L ,于60ħ回流提取2h .经过滤后滤除残渣,得到姜黄色素的乙醇溶液,该溶液经减压蒸馏,得到浓缩的姜黄染料.该浓缩物加入到1L 热水中,加入0.5g 分散剂N N O ,后制成姜黄染料水分散液,以此作为该实验的染液.1.2.2㊀染色工艺a)以上述制备的姜黄染料对柞蚕丝织物染色,染色浴比1ʒ50,p H=6(提取液自身p H 值),选取50,70,90ħ3个温度参数,分别染色60m i n.步骤:调配染色工作液ң织物40ħ入染ң升温至指定温度ң保温ң水洗ң晾干.b)以上述制备的姜黄染料对柞蚕丝织物染色,染色浴比1ʒ50,p H=6(提取液自身p H 值),选取上述获得的适宜温度染色,分别调整染色时间为20~80m i n .步骤:调配染色工作液ң织物40ħ入染ң升至适宜温度ң保温20~80m i n ң水洗ң晾干.c)以上述获得的适宜温度及时间条件染色,浴比选取1ʒ50,pH 值分别为3㊁5㊁7进行染色实验.步骤:配置不同p H 值染液(p H 3~7)ң织物40ħ入染ң升至适宜温度ң保温ң水洗ң晾干.d )媒染染色是在不同p H 值条件下进行染色,然后分别采用硫酸锌㊁硫酸铝㊁硫酸亚铁作为媒染剂,对染色柞蚕丝进行后媒染色,媒染剂质量浓度3g /L ,浴比1ʒ50,媒染温度50ħ,恒温处理30m i n 之后,取出试样,经水洗㊁皂洗㊁晾干.1.2.3㊀测试方法紫外光谱:以无水乙醇作空白样,将试样用无水乙醇稀释至一定浓度,对其进行紫外G可见光谱扫描.K /S 值测试:染色柞蚕丝织物的K /S 值及C I E L A B 色度值采用电脑测色配色仪进行测定.试样折叠4层,不同部位测定3次取平均值.色牢度测试:染色柞蚕丝织物的皂洗色牢度按G B /T3921 2008«纺织品色牢度试验耐皂洗色牢度»标准,采用S W G12型皂洗牢度仪进行测定;干㊁湿摩擦色牢度按G B /T3920 2008«纺织品色牢度试验耐摩擦色牢度»标准,采用Y G571B 型摩擦色牢度仪进行测定;耐光色牢度按G B /T8427-2008«纺织品色牢度试验耐人造光色牢度:氙弧»标准,采用Y G 811日晒色牢度仪进行测定.功能性测试:试样的紫外线防护性能采用U V G2000F 纺织品抗紫外线测试仪测试,以紫外线透过率(T %)及U P F 指数进行评价.试样的抗菌性能按G B /T20944.3 2008«纺织品抗菌性能的评价第3部分:震荡法»进行测试,测试菌种为革兰氏阳性菌金黄色葡萄球菌和革兰氏阴性菌大肠杆菌.试样抑菌率按式(1)计算:Y /%=(W t -Q t )/W t ˑ100(1)式中:Y 试样的抑菌率,%;W t 空白样18h 振荡接触后烧瓶内的活菌浓度,C F U /m L ,Q t 待测织物试样18h 振荡接触后烧瓶内的活菌浓度,C F U /m L .2㊀结果与讨论2.1㊀姜黄染料的紫外G可见光谱制备的姜黄色素紫外G可见吸收光谱如图1所示.图1㊀姜黄染料乙醇溶液的紫外G可见光谱64 ㊀染化工程第26卷由图1可知,姜黄染料在紫外波段的220~250n m 有强吸收,它们归因于苯环中C C 共轭双键体系的π-π∗跃迁.在可见光波段其最大吸收峰出现在426n m ,该吸收峰对应于姜黄素分子中的n -π∗跃迁.2.2㊀染色温度对K /S 值的影响采用常规p H 值(提取姜黄染料的p H 值约为6),分别在50㊁70㊁90ħ条件下,以姜黄染料对柞蚕丝织物恒温染色60m i n ,不同染色温度下试样的K /S 值曲线见图2.图2㊀不同温度下染色柞蚕丝的K /S 值曲线姜黄染料上染柞蚕丝,具有良好的染色深度,得色为较鲜艳的黄色,所试的不同温度条件下,以70ħ时K /S 值最高,织物得色量最大.故以70ħ进行后续染色实验.2.3㊀染色时间对染色的影响采用姜黄染料对柞蚕丝织物染色,在温度70ħ,常规p H 值下,调整染色时间为20~80m i n,染色时间对染色柞蚕丝织物K /S 值及黄蓝值b 的影响见图3.图3㊀染色时间对试样K /S 值及b 值的影响㊀㊀图3可以看出,染色初始阶段,染色织物的K /S值及黄蓝值b 均随时间的延长而提高,说明试样的颜色随时间延长而逐渐加深,当染色时间达到50m i n 时,K /S 值及b 值趋于稳定,不再继续增加,此时染色过程达到了动态平衡,即染料在纤维上的吸附与解吸数量相当,再继续增加染色时间对染色无明显效果.所以,姜黄上染柞蚕丝织物的适宜时间为50m i n.2.4㊀染色p H 值对K /S 值的影响天然染料染色往往适宜在酸性条件下进行,测试当染色温度为70ħ,染色时间为50m i n,染色pH 值分别为3㊁5㊁7时,姜黄染料染色柞蚕丝的K /S 曲线,结果如图4所示.图4㊀p H 值对染色柞蚕丝织物K /S 值曲线的影响图4可知,pH 值对试样的K /S 值影响显著,随着染色p H 值升高,试样的K /S 值呈降低趋势,酸性条件有利于染料上染柞蚕丝纤维.同时,为考查染色p H 值对试样强力的影响,对不同p H 值染色柞蚕丝绸的断裂强力进行测定.染色前及染色p H 值分别为3㊁5㊁7时,柞蚕丝织物的经向断裂强力依次为271,266,268,268N ,这说明染色p H 值为3时,试样的强力稍有降低,但幅度极小,p H=3可作为柞蚕丝染色的适宜条件.2.5㊀媒染剂对染色性能的影响为评价不同p H 值下的姜黄染料对柞蚕丝绸的媒染性能,分别采用硫酸锌㊁硫酸铝及硫酸亚铁作为媒染剂,分别对染色p H 值为3㊁5㊁7的染色织物进行后媒染色,媒染剂及染色p H 值对染色织物K /S 值及颜色特征值的影响见表1.74 ㊀第5期任哲民等:姜黄染料对柞蚕丝织物的染色性能研究染化工程表1㊀不同p H 值及媒染剂下染色柞蚕丝的色度值试样p H 值L ∗a ∗b ∗C ∗K /S 值λm a x色泽硫酸锌371.6116.02877.40477.63916.616400黄色569.7538.67674.99475.49415.484420黄色773.0156.24861.16361.4818.877400暗黄色硫酸铝369.7975.21374.32174.50417.580420黄色573.2322.45178.30178.33917.255420黄色766.9028.87644.95345.8218.968400暗黄色硫酸亚铁351.64810.55248.98850.11218.155420棕黄色548.63512.27243.42245.12315.918420棕黄色754.4209.31743.69744.67911.136400黄色无媒353.8178.33850.55651.23915.607430黄色556.7437.31850.70751.23212.613430黄色757.9809.93146.06047.1198.113430黄色㊀㊀表1表明,染色p H 值对直接及媒染试样的染色性能影响很大.随p H 值的提高,织物的表观色深值降低,以p H=3时的K /S 值最高,酸性有利于姜黄色素上染柞蚕丝.直接染色时,不同p H 值下,染色试样的K /S 曲线形态及最大吸收波长未发生变化,表明p H 值对织物的色调无影响,得色均为较鲜艳的黄色.媒染剂对染色试样的色深值及颜色值有显著影响,与无媒染色相比较,媒染试样的最大吸收波长均发生变化,且媒染时不同p H 值下染色试样的最大波长也不同,这表明媒染剂在影响色深值的同时,还对试样的色调产生影响.3种媒染剂染色后,K /S 值均明显高于直接染色样品.这是因为姜黄色素中含有羟基,它可以与媒染剂中的金属离子及柞蚕丝纤维之间形成配位键,提高了染料的上染强度及上染率.3种媒染剂比较,硫酸亚铁媒染对色调的影响较大,硫酸铝及硫酸锌媒染对色调影响相对较小.2.6㊀牢度特性实验测试了当染色p H=3,温度70ħ,时间50m i n ,3种媒染剂染样及直接染色样品的染色牢度,结果见表2.表2㊀姜黄染色柞蚕丝织物的色牢度试样皂洗色牢度/级褪色沾棉沾绸摩擦色牢度/级干湿耐光色牢度/级直接染色23332~31~2硫酸锌媒染2~33~43432硫酸铝媒染33~43~44~432~3硫酸亚铁媒染33~43~44~532~3㊀㊀表2表明,姜黄染料染色柞蚕丝绸染色牢度较低,经媒染后所测各项牢度有所提高.摩擦牢度提高到3级以上,皂洗色牢度以硫酸铝及硫酸亚铁较好,可达到3级.但是耐光色牢度仍然不佳,这一点可能与天然的姜黄素的分子结构有关[7],预测可以通过进一步的固色处理或对色素结构进行一定的改性等方法进行改进,将在后续工作中研究.2.7㊀染色柞蚕丝的抗菌性能鉴于姜黄素具有很好的抗菌性能,实验测试了染色柞蚕丝对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌性能,结果见表3.表3㊀染色柞蚕丝织物的抗菌活性试样抑菌率%金黄色葡萄球菌大肠杆菌空白样00直接染色87.980.2硫酸锌媒染95.885.6硫酸铝媒染96.789.2硫酸亚铁媒染96.388.684 ㊀染化工程第26卷表3可知,空白试样无抗菌活性,经姜黄染料染色后,试样均显示出明显抗菌活性,对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的抑菌率均高于70%,按G B /T20944.3 2008,该染色柞蚕丝符合抗菌纺织品的要求.2.8㊀抗紫外性能姜黄色素具有紫外线吸收的性能,实样测试了染色前后柞蚕丝织物的紫外透射光谱及U P F 指数,结果见图5.图5㊀柞蚕丝织物的紫外透射光谱及U P F 指数㊀㊀图5可以看出,未染色柞蚕丝紫外线透过率高,经姜黄染色后,其紫外线透射率显著降低,由原来的紫外线透射率10%以上降低到2%以下.测试结果表明,未染色的柞蚕丝织物的U P F 值为10,姜黄染色后其U P F 值显著提升,其中硫酸亚铁媒染试样的U P F 值最高为185,显示了极佳的紫外线防护性能.这是因为柞蚕丝纤维吸附了具有良好紫外线吸收性能的姜黄染料的结果.3㊀结㊀论a)姜黄染料对柞蚕丝具有良好的上染性能,其适宜的染色工艺参数为:温度70ħ,时间50m i n,pH 值为3.b )所试用3种媒染剂会对柞蚕丝织物的色泽及得色深度产生较大影响,与直接染色比较,媒染后织物K /S 值提高,颜色发生变化;姜黄染色柞蚕丝的色牢度一般,经硫酸铝及硫酸亚铁媒染后染色牢度得以改善,但耐日晒牢度提升有限.c)经姜黄染料染色后,柞蚕丝织物具有明显的抗菌活性,织物的紫外线防护性能提高,U P F 值最高达到185,姜黄适于作为柞蚕丝的天然染料及抗㊀菌㊁抗紫外线功能整理剂.参考文献:[1]苏菁,徐宗佩.姜黄素药理作用研究进展[J ].江西中医药,2010,41(8):78-80.[2]袁利佳,刘黎红,姜福佳,等.食品添加剂姜黄生物活性研究进展[J ].农产食品科技,2012(1):34-37.[3]刘春艳.姜黄的化学成分研究[D ].沈阳:沈阳药科大学,2008.[4]王辉,陈学遂,陆伟,等.水溶性姜黄色素对真丝染色工艺的研究[J ].印染助剂,2009,26(5):24-25.[5]周秋宝,余志成.姜黄染料在毛织物染色中的应用[J ].毛纺科技,2003(4):25-28.[6]吕丽华,吴坚,叶方.姜黄染料用于阳离子改性纤维素纤维织物的染色性能研究[J ].印染助剂,2005,22(6):21-24.[7]李萍.棉织物改性及其姜黄天然染料染色性能[J ].天津纺织科技,2011(2):21-25.[8]Z H O U Y ,T A N GRC .M o d i f i c a t i o n o f c u r c u m i nw i t h ar e a c t i v e U V a b s o r b e r a n d i t s d y e i n g a n d f u n c t i o n a l p r o p e r t i e s f o r s i l k [J ].D y e s &P i gm e n t s ,2016(134):203-211.94 ㊀第5期任哲民等:姜黄染料对柞蚕丝织物的染色性能研究染化工程。
天然植物染料姜黄用于棉织物复合染色研究

天然植物染料姜黄用于棉织物复合染色研究赵宝艳【摘要】通过姜黄/活性黄复合染色的研究,确定了复合染色最佳工艺条件,并对其耐晒牢度和抗菌性进行了测试.测试发现通过复合染色能够提高织物的耐晒牢度,并且姜黄对金黄色葡萄球菌具有一定的抗菌作用.【期刊名称】《浙江纺织服装职业技术学院学报》【年(卷),期】2016(015)002【总页数】5页(P14-18)【关键词】植物染料;姜黄;复合染色;抗菌【作者】赵宝艳【作者单位】浙江纺织服装职业技术学院重点实验室,浙江宁波315211【正文语种】中文【中图分类】TS193.8姜黄素作为一种植物染料,色泽鲜艳、着色力强、上染效果好、安全无毒,具有抗菌、消炎等功效,但同时由于其水溶性差、对日光敏感,见光易分解,其耐晒牢度很差[1-2]。
目前,姜黄染料作为一种直接染料,已在棉、麻、天丝、竹纤维等纤维素纤维,羊毛、柞蚕丝、桑蚕丝等蛋白质纤维,涤纶纤维等面料织物染色上进行了应用性研究[2]。
虽然已经有人对如何提高姜黄染料的染色性能进行了一些研究,但效果还不是太理想;另外,目前对姜黄染料的染色研究其染色工艺时间都比较长,造成能源浪费。
研究发现通过物理改性可以提高姜黄染料染色牢度,尤其是耐晒牢度;研究为开发出具有高附加值的织物,为企业的产业升级提供了数据支撑,为其进一步产业化奠定了基础。
1.1 实验材料与仪器织物:100%针织纯棉汗布。
药品:姜黄(市售中药材)、活性黄(企业提供)、氯化钠(分析纯)、碳酸钠(分析纯)、氢氧化钠(分析纯)、金黄色葡萄球菌。
仪器:HH-6数显水浴锅、YG611M日晒气候色牢度仪、PB-10离子酸度计,SE602F电子天平,DKZ-2水浴恒温振荡器、PL602-L电子天平、双人垂直流超净工作台、MJPS-250霉菌培养箱、LDZX-50KBS压力蒸汽灭菌器。
1.2 姜黄染料的提取[3]称取一定量捣碎的姜黄加水萃取后,用200mL容量瓶定容,用分光光度计测定其光密度A,作姜黄提取液吸收光谱曲线。
姜黄染色织物的pH值敏感变色性能

姜 黄 染 色 织物 p H 值 敏 感 变 色 性 能
陈 莉 ,李 潇
( 西 安 工 程 大 学 纺织 与 材 料 学 院 ,陕西 西 安 7 1 0 0 4 8 )
摘 要 为 开 发 p H值敏感变色织物 , 研究 了 p H值对姜黄染色织物颜 色变化 的影响 , 利 用 高 效 液 相 色 谱 法 对 姜 黄
t u r me r i c w e r e a n a l y z e d b y h i g h p e r f o r ma n c e l i q u i d c h r 0 ma t 0 g r a p h y( H P L C) . T h e a b s o r p t i o n s p e c t r a o f
提取物主要成分进行分析 , 测 试 了不 同 p H值 条 件 下 姜 黄 提 取 液 的 吸 收 光 谱 、 姜黄染 色织物 的上染率 、 K / S值 和 染
色牢度 , 利用颜色特征值对姜黄染色织物在不 同 p H 值 下 的 变 色 情 况 进 行 表 征 。结 果 表 明 : 植 物 染 料 姜 黄 的 主 要 成 分为姜黄素 , 姜 黄 素 分 子 在 碱 性 条 件 下 会 电离 成 阴 离 子 , 引起颜色变化 ; 随溶液 p H值 的增 加 , 姜 黄 提 取 液 的 吸 收 峰 会 产 生红 移 , 且吸收强度增加 , 提取液在酸性条件时呈黄 色 , 当提取液 p H 值 大 于 8时 , 溶 液呈 红棕色 ; 姜 黄 对 丝 织 物 的染 色 性 能好 于 棉 织 物 。 在 p H 值 由 中 性 向碱 性 转 变 时 , 姜黄染 色织物会 产生 显著 的变 色 , 染 色 织 物 色 相 值 变
b y t u r me r i c we r e me a s ur e d. Th e c o l o r c h a n g i n g p r o p e r t i e s a t d i fe r e n t p H v a l ue s o f s a mp l e s d y e d b y t u r me r i c we r e e v a l u a t i o n b y me a n s o f t h e v a l u e s o f CI EL AB. Th e r e s u l t s s h o w t ha t t he ma i n c h e mi c a l c o mpo ne n t o f v e g e t a b l e d y e e x t r a c t e d ro f m t u r me r i c i s c u r c umi n.Th e c u r c u mi n mo l e c u l e s a r e i o n i z e d i nt o
姜黄黄色素的化学成分研究

姜黄黄色素的化学成分研究目的:研究姜黄黄色素的化学成分。
方法:利用各种色谱方法分离纯化姜黄乙醇提取物,并通过理化性质和波谱数据分析鉴定化合物的结构。
结果:分离得到2个化合物,鉴定为姜黄素(Ⅰ)和1,5-二(4-羟基苯基)-戊-(1E,4E)-1,4-二烯-3-酮(Ⅱ)。
结论:化合物Ⅰ以酮-烯醇互变异构体的形式存在,化合物Ⅱ为首次从药材姜黄中分离得到,这为姜黄黄色素的组成、定量分析、药理及应用研究提供了实验依据。
[Abstract] Objective: To study the constituents of yellow pigment from the rhizome of curcuma longa. Methods: The chemical constituents were purified from ethanol extraction by all kinds of column chromatographies. Their structures were identified by physicochemical properties and spectral methods. Results: Two compounds were isolated and identified as curcumin (Ⅰ), 1,5-bis(4-hydroxyphenyl)-penta-(1E,4E)-1,4-dien-3-one(Ⅱ), respectively. Conclusion: Compound Ⅰexists predominantly as a keto-enol tautomer, Compound Ⅱwas isolated from the rhizome of Curcuma longa L. for the first time, which provided the experimental data of constituents, quantitative assay, pharmacological and use studies for the yellow pigments of the rhizome of curcuma longa.[Key words] Curcuma longa; Yellow pigments; Curcumin; 1,5-bis(4-hydroxyphenyl)-penta-(1E,4E) -1,4-dien-3-one姜黄为姜科植物姜黄的干燥根茎[1],除用于医药外,姜黄黄色素还是一种天然染料,在我国用于萝卜干、咖喱粉的着色也已有很久的历史。
姜黄染料在阳离子改性棉针织物上的染色

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改性棉针织物染色最优工艺
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染料的萃取 正交试验及极差分析 先将姜黄捣碎 # 加水萃取后 #
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宫淑兰 + 万发东 ) 柞丝绸天然植物染料染 色 *: +) 辽宁丝绸 "1333 "’1 $)!3#(1 程万里) 天然染料姜黄对真丝织物的染
色性能研究 *:+)印染助剂 "!--!"13’1$棉的染色性能研究 *:+)印染 "!--!"’%$)1-#1! 贾 维 妮 "李 景 川 "周 峻 峰 "等)棉 的 阳 离
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植物染料姜黄的染色性能研究综述

植物染料姜黄的染色性能研究作者:陈小钒指导老师:胡凤霞(安徽农业大学轻纺工程与艺术学院 09纺织工程合肥 230036)摘要:姜黄为姜科姜黄属的多年生草本植物。
姜黄中提取的天然色素一直是中国古代黄色的主要来源。
本文在一定的工艺条件下提取姜黄色素,并对真丝织物进行染色,研究其染色性能。
在不同的上染条件下即不同的上染温度、染色PH值及媒染剂种类进行染色,测定上染率,研究并分析对织物染色效果的影响。
最后通过测染色后的真丝织物的耐酸、耐碱和耐洗性能分析染色对真丝织物性能的影响。
关键词:植物染料;姜黄;真丝植物;提取;染色;媒染剂;1 引言植物染料顾名思义就是指利用自然界中的植物的某些部分提取的色素做的燃料,比如从花、草、树木、茎、叶、果实、种子、皮、根提取色素作为染料。
20世纪初,自化学合成染料问世,因合成染料优异的染色性能、众多的品种和廉价的成本,使植物染料逐渐地淡出了染料市场。
近年以来,随着人们环保意识的增强,开始逐渐认识到,化学合成染料对人体的健康和环境产生严重的损害和破坏,于是人们又重新提及植物染料。
植物染料始于中国,远在周朝开始就有历史记载,在当时设有管理染色的官职-染草之官-又称染人。
而发展到了秦代设有【染色司】、唐宋设有【染院】、明清设有【蓝靛所】等管理机构[1]。
在最初的商周时期,染色技术在逐步发展。
宫廷手工作坊中设有专职的官吏"染人"来"掌染草",管理染色生产。
染出的颜色也不断增加。
到汉代,染色技术达到了相当高的水平。
到了明清时期,我国的染料应用技术已经达到相当的水平,染坊也有了很大的发展。
乾隆时,有人这样描绘上海的染坊:"染工有蓝坊、染天青、淡青、月下白;有红坊,染大红、露桃红;有漂坊,染黄糙为白;有杂色坊,染黄、绿、黑、紫、虾、青、佛面金等。
此外,比较复杂的印花技术也有了发展[2]。
至1834年法国的佩罗印花机发明以前,我国一直拥有世界上最发达的手工印染技术。
天然染料姜黄对真丝织物的染色性能研究

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它是 一 种 橙 黄 色 晶体 、 点 为 13C, 于 酚类 衍 生 熔 8 ̄ 属 物 , 乎 不溶 于 水 或 乙醚 , 溶 于酒 精 、 几 可 冰醋 酸 及 碱
姜黄是一 种传统 的天然染料 , 其主要 成分 是姜
黄素 , 同时还 有纤 维 质 、 淀粉 、 质 、 物 质 以及 具有 胶 矿
、c H 0 H 1
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料的历史舞台 . 然而, 在全世界兴起绿色环保潮 流的 今 天 , 织 和 时 装 趋 向天 然化 , 们 向 往 回归 大 自 纺 人
然 、 纷 将 目光投 向蕴藏 无 限资 源 的 大 自然 , 然染 纷 天
料 重新 受 到重 视 ,
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摘
要: 对天然染料姜黄在真丝织牺上进行染色试验. 选择萃日色素的条件、 染色温度、 染洽 值、a N O的加入、 嫘染荆 i 铝
盐攥染 、 铁盐媒染等 ) {正奠试验 结果表 明 : 进亍 染料萃取用2g I aH为 宜. 0/_ O N 染沦 p 4 J H  ̄ 于染 皂 酸性祭件 下加盐使樗二 染率减 小, 中性祭件加盐上染率咯有提高 用铝盐或铁 盐作 媒染剂可提 高染色牢蜃 关键词 : 姜黄; 萃取 , 染色 ; 真丝
溶液中. 姜黄素遇碱呈红棕色 , 遇酸则呈现亮黄色 . 本 实 验 研 究 了天 然植 物染 料姜 黄 . 析 了姜 黄 分 素的结构 , 对其染 料萃取 条件 、 媒染方法 、 染色工 艺
强 烈嗅昧 的芳香油及棕色素 . 姜黄素是一种得 自姜
收 稿 日期 : 20 —0 0 1 8—2 6 作者 简介 :程万 里( 4 一) 男 . 1 6 、 浙江鄞县人, 4 9 蟊教授 - 硕士 从事 料和 染整技术的研究
天然植物染料姜黄用于棉织物复合染色研究

(Key Laboratory,Zhejiang Fashion Institute ofTechnology,Ningbo, Zhejiang, 315211,China)
Abs ct:Based on the study ofthe turm eric/reactive yellow compound dyeing,the optimum process condition of compound dyeing have been determ ined, and the color fastness and antibacterial property have been tested· The test results shOw that th e compound dyeing can improve th e color fasm ess to light and the turmeric has a certain am ibacterial efect on Staphylococcus aureus. Key words: plant dye; turmeric; compoun d dye; an tibacterial
收 稿 日期 : 2016 —— 01 —— 20 基 金 项 目 : 浙江省教 育厅项 I{ 【编 号:Y201121635];浙江纺织服装职业技术学 院教改重点项 U 【编号 :2012.2A.001】
宁波 市 自然 科 学 綦 金 项 目 [编 号:2015A610027] 作者简介 : 赵宅艳 ,女,讲jJIlj,硕土 。研究方 向:纺织功能材料的研究 开发
摘 要 :通过姜黄/活性黄 复合 染 色的研 究,确定 了复合染 色最佳工艺条件 ,并对其耐 晒牢度和抗菌性进行 了测试。
染色姜黄中金胺O的检测方法讨论

染色姜黄中金胺O的检测方法讨论本文从网络收集而来,上传到平台为了帮到更多的人,如果您需要使用本文档,请点击下载按钮下载本文档(有偿下载),另外祝您生活愉快,工作顺利,万事如意!姜黄收载于《中国药典》2010 年版一部,为姜科植物姜黄Curcuma longa L. 的干燥根茎。
具有破血行气,通经止痛的功效,用于胸胁刺痛,胸痹心痛,痛经经闭,癥瘕,风湿肩臂疼痛,跌扑肿痛。
为中医临床较常用中药,也是多种中成药的原料药。
由于中药材市场经营还比较混乱,掺杂使假现象比较严重,经过市场调查发现,姜黄除用片姜黄冒充外,有一部分可能由于保存时间过长或保存温度过高,出现表面颜色变浅现象,个别中药经营人员为了追求经济利益,用化工原料金胺O 进行非法染色。
姜黄具有抗癌作用,金胺O 对人体有较大的危害,具有致癌作用,不应出现在中药中。
近年来,中药材、中药饮片常用报道非法使用金胺O 染色。
本研究通过TLC 法,HPLC-PAD 法、HPLC-MS 法,鉴定证明姜黄所用染料为金胺O,并建立了检查方法,实验结果如下。
1 仪器和试药仪器Waters2695-2988,PAD 检测器,Empower 2 色谱工作站。
Agilent1200-6410B 液相色谱- 质谱联用系统,ChemStation 色谱工作站。
试药金胺O 对照试剂购自中国食品药品检定研究院,批号111770-201011,姜黄对照药材购自中国食品药品检定研究院,批号121188-200502。
姜黄药材、饮片购自吉林省各地区的市售样品。
薄层色谱板为硅胶G 薄层色谱板,购自青岛海洋化工厂分厂;水为超纯水,经检验合格,乙腈为色谱纯,其余乙醇、二氯甲烷、乙酸乙酯、甲醇、氨水、磷酸二氢钾、磷酸为分析纯。
2 方法与结果薄层鉴别取本品粉末3g,加25mL 70%乙醇,密封,超声处理30min,过滤,滤液作为供试品溶液。
另取金胺O 对照试剂10mg,置100mL 量瓶中,加70%乙醇适量使溶解,再加70%乙醇至刻度,摇匀,即得。
姜黄色素的提取工艺及色素稳定性分析

姜黄色素的提取工艺及色素稳定性分析作者:朱尽顺方丽丹何方来源:《中国纤检》2015年第01期摘要:本文设计一个三因素三水平的正交试验,以同一波长下的吸光度为标准,确定姜黄色素的最佳提取工艺为:温度60℃、姜黄浓度80g/L、pH值6。
试验发现pH值对姜黄色素的稳定性影响较大;金属离子Fe3+、Ca2+、Fe2+、Cu2+四种离子加入后,萃取液的颜色发生了改变,因此在姜黄色素的加工、使用及储藏过程中应避免与铁、铜、钙制容器接触。
关键词:姜黄色素;提取工艺;染色性能1 ; ;姜黄色素概况及研究意义1.1 ;姜黄及其资源概况姜科姜黄属植物有60 余种,分布较广,盛产于东南亚和澳大利亚北部,喜马拉雅海拔4000 米的高山亦有分布。
我国有16 种,主要产于四川、广东、广西、云南、福建、贵州、湖南、台湾等地[1],其中温郁金、姜黄、莪术、椎莪术和川郁金5种根茎作为中药材莪术、郁金或姜黄应用于临床。
入药部位郁金多为块根,莪术主要为主根茎,而姜黄主要为侧根茎和块根。
均具有破瘀、行气、消积和止痛的功效;还有抗癌、抗早孕、抗凝血、抗氧化和保肝等活性[2]。
1.2 ;姜黄色素的理化性质姜黄是一种天然染料,其主要成分是姜黄素。
同时还有纤维质、淀粉、胶质、矿物质以及具有强烈嗅味的芳香油及棕色素,姜黄素是一种得自姜黄根茎中的色素[3],其结构式见图1。
图1 ; ;姜黄素结构图姜黄的不同部位姜黄色素含量不同,以姜黄的根茎最高(>2%),根须较低(0.488%),块根最低(仅0.023%)。
姜黄素结晶呈橙黄色粉末状,有特殊的芳香气味,熔点179℃~182℃,易溶于冰醋酸、乙酸乙酯、甲醇、乙醇、丙二醇和碱性溶液[4]。
在酸性和中性溶液中显黄色,在pH值约大于8.0的碱性溶液中显红色。
研究表明:姜黄色素对人畜几乎无毒[5],其着色力比所有合成色素、其他天然色素都强。
它的着色是柠檬黄、日落黄的3~4倍。
1.3 ;姜黄色素的药理作用医学研究人员发现,从姜黄中提取的姜黄色素具有极强的抗氧化性能,在人体内能有效地消除对人体有害的自由基,从而表现出阻止衰老和延年益寿等功能[6]。
HPLC测定植物染纺织品中姜黄素及其同系物
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2021 年第 1 期
纤维纱线的捻度。
3 结语
通过直接退捻法、
1 次退捻加捻法和 2 次退捻加捻
法 3 种方法对短 纤 维 纱 线 捻 度 的 测 量,直 接 退 捻 法 初
始长度 小,操 作 难 度 系 数 大,测 量 误 差 较 大;
染纺织品中姜黄 素、去 甲 氧 基 姜 黄 素 和 双 去 甲 氧 基 姜
黄素进行含量测 定 和 质 量 控 制,探 索 能 够 鉴 别 姜 黄 素
类植物染料染色织物的有效方法。
1 材料与方法
1
.1 仪器
液相色谱 仪 (美 国 Ag
i
l
en
t 公 司);
SM5200DT 型
超声波清洗器(南 京 舜 玛 仪 器 设 备 有 限 公 司);电 子 天
物染纺织品质量控制提供依据。
参考文献:
[
1] 鲍彩彩,原铂尧,孙梦娇,等 .姜 黄 素 对 小 鼠 实 验 性 自 身 免
疫性脑脊髓炎的自噬调节 及 抗 炎 作 用 [
J].解 放 军 医 学 杂
2
.41
89
.02
2
.35
2
.58
双去甲基姜黄素
RSD%
(N =7)
93
.47
2
.23
2
.49
去甲基姜黄素
lo
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53
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e,2019,69(
姜黄染料在毛织物染色中的应用
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通过上述对姜黄色素提取的最佳工艺条件的
正交试验 ,我们得到其提取的最佳工艺条件为姜 黄浓度 100 g/ L ,温度 100 ℃,碱的用量 10 g/ L 。 212 确定染色最佳工艺参数 将羊毛织物在沸水中煮 10 min ,晾干备用 。 用姜黄染液对其直接染色 ,染色浴比为 1∶50 ,织 物重 1 g ,时间 45 min ,并对温度 、pH 值 、染料浓度 及元明粉的用量进行正交试验 ,测定各试样的 KΠ
从图 2 、图 3 也发现 ,浓度 、温度的提高都有利 于织物表面得色量的增加 ,由于浓度增加 ,与羊毛 分子结合的染色基团增加 ;温度的提高 ,羊毛纤维 溶胀程度提高 ,染料扩散速率加快 ,有利于上染率 提高 。从试验结果看 ,浓度以选择 30 ml 为好 ,温 度为 90 ℃。另外硫酸钠用量对 K/ S 值影响最 小 ,且硫酸钠的加入使表面得色 KΠS 值有所下 降 。正交试验结果最合适染色条件为温度 90 ℃, pH 值 315 。 213 媒染方法的确定及媒染剂的使用 21311 媒染方法的确定
图 5 稀土用量与 KΠS 值的关系
21313 媒染剂种类对色指标值的影响 由 于 姜 黄 色 素 分 子 中 含 有 多 个 —OH、
—OCH3 、 C O 等基团 ,可与各类金属形成络 合物 ,因此可用媒染剂染出以黄色为基调的不同 颜色来 ,赋予毛织物更多的色泽 。采用在最佳染 色条件下对不同的媒染剂进行试验 ,结果见表 4 。
表 3 不同媒染法的染色结果
媒染方法 KΠS L 3
植物染色纺织品的染色性能及功能性研究
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植物染色纺织品的染色性能及功能性研究摘要:随着国家的发展越来越好,各界对能源消耗也越来越大,人们越来越重视环保,市场和社会对环保染色工艺提出了更高的要求。
植物染色能避免化学染料造成的污染问题,同时能满足不同的色彩需求。
染色材料能直接从大自然中获取,操作容易、快捷,能更好地满足市场的需求,达到环保的目标。
关于植物染色在纺织品中的应用,历史上早有记载,古书和出土的文物彰显了前人的智慧。
关键词:植物染色纺织品;染色性能;功能性引言植物染料在织物染色上的应用已有几千年的历史,由于得色深度和色牢度较差等问题逐渐被合成染料所替代。
现阶段,绿色环保理念深入人心,植物染料以其环境友好性以及可生物降解性重新回归纺织品染色领域,并且在色素提取、染色工艺以及织物染后性能等方面均具有深入的研究意义。
1植物染料纺织品的抗菌机理很多用于提取染料和助剂的植物都是常用的中草药,具有良好的抗菌、抗病毒等效果。
茜草味苦,性寒,归肝心经,具有行血祛瘀,凉血止血,止咳祛痰等作用。
从茜草根中提取的红色染料所染的纺织品对金黄色葡萄球菌、白色念珠菌、肺炎球菌等具有一定的抑制效果。
姜黄素是姜黄的主要成分,国内外大量的研究发现它具有抗肿瘤、抗炎、抗氧化、降血脂、抗菌等生理和药理作用。
大青叶所含的靛蓝、靛玉红等成分,属于吲哚类生物碱及部分有机酸。
传统医药和现代药理研究表明,大青叶具有抗病毒、抗菌、增强免疫力、抗细菌内毒素等多重药理属性,是公认的抗病毒方剂。
优选具有天然抗菌功能的染料植物,通过科学的粗提方法提取色素,省去精制、提纯、喷干等加工过程,能够最大限度地保留这些植物的天然抗菌成分,再经科学的染色工艺将这些抗菌成分传递到纺织品上,从而赋予植物染料染色纺织品以天然而且安全的抗菌功能。
2应用植物染料的建议植物染料染色织物不但具有好的色牢度,而且具有保健及防护功能,市场对植物染料染色织物的需求必然呈上升趋势,如何对植物染料染色织物进行开发应用也变得十分重要。
姜黄色素是一种具有良好着色性和分散性的天然黄色素

姜黄色素是一种具有良好着色性和分散性的天然黄色素【背景及概述】[1][2][3]食品着色剂又称食用色素,是食品中能够吸收和反射可见光进而使食品呈现各种颜色的物质,是食品添加剂中的重要门类。
根据来源可分为食用天然色素和食用合成色素。
天然色素是从天然原料中提取而来,可直接来源于植物组织、动物体或微生物的代谢产物。
合成色素则是利用化学方法从煤焦油及其副产品中合成而来,其来源丰富,成本低,收率高,具有呈色鲜艳亮丽,着色强而稳定,色调丰富多样等优点。
天然色素虽然来源广泛,但大部分是来自于可药食两用的资源,安全性高,呈色自然柔和,具有特殊的芳香气味,兼有一定的营养价值和药理作用,因此越来越受人们青睐。
但是天然色素的发色基团为不饱和双键的共轭体系,这种共轭体系性质活泼,导致天然色素的性质不稳定,容易受外界条件影响而褪色或变色,如光、热、金属离子等,且对酸碱的变化也较为敏感。
姜黄是食品天然黄色色素,具有良好的染着性和分散性,其染色力优于其它天然色素和人工合成的柠檬黄素等,尤其对蛋白质有很强的染色能力。
姜黄色素通常称为姜黄素,是中药材姜黄(Rhiozmacucrumalongae)的有效成分之一,在姜黄中含量约为3%-6%。
姜黄素的主要成分包括其主要成分为姜黄素、脱甲氧基姜黄素、双脱甲氧基姜黄素,是大自然中极为稀少的二酮类有色物质。
姜黄色素具有很强的防腐性,无毒副作用,集着色与防腐为一体,被广泛应用于饮料、果酒、糖果、糕点、罐头、果汁及烹饪菜肴中,已成为国内外重要的天然食品添加剂之一,同时也是联合国粮农组织(FAO)和世界卫生组织(WHO)所规定的使用安全性很高的天然色素之一。
【结构】[3]姜黄色素分子主要由两个阿魏酸构成,结构如下:【理化特性】[3]橙黄色结晶性粉末,具有特殊的芳香味,熔点为179℃~182℃,有淡淡的绿色荧光,呈弱酸性。
不溶于水,可溶于乙醇、丙二醇,易溶于碱性溶液和冰醋酸。
用95%乙醇为溶剂所配的姜黄素溶液,在425nm 处有最大吸收峰。
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植物染料姜黄的染色性能研究作者:陈小钒指导老师:胡凤霞(安徽农业大学轻纺工程与艺术学院 09纺织工程合肥 230036)摘要:姜黄为姜科姜黄属的多年生草本植物。
姜黄中提取的天然色素一直是中国古代黄色的主要来源。
本文在一定的工艺条件下提取姜黄色素,并对真丝织物进行染色,研究其染色性能。
在不同的上染条件下即不同的上染温度、染色PH值及媒染剂种类进行染色,测定上染率,研究并分析对织物染色效果的影响。
最后通过测染色后的真丝织物的耐酸、耐碱和耐洗性能分析染色对真丝织物性能的影响。
关键词:植物染料;姜黄;真丝植物;提取;染色;媒染剂;1 引言植物染料顾名思义就是指利用自然界中的植物的某些部分提取的色素做的燃料,比如从花、草、树木、茎、叶、果实、种子、皮、根提取色素作为染料。
20世纪初,自化学合成染料问世,因合成染料优异的染色性能、众多的品种和廉价的成本,使植物染料逐渐地淡出了染料市场。
近年以来,随着人们环保意识的增强,开始逐渐认识到,化学合成染料对人体的健康和环境产生严重的损害和破坏,于是人们又重新提及植物染料。
植物染料始于中国,远在周朝开始就有历史记载,在当时设有管理染色的官职-染草之官-又称染人。
而发展到了秦代设有【染色司】、唐宋设有【染院】、明清设有【蓝靛所】等管理机构[1]。
在最初的商周时期,染色技术在逐步发展。
宫廷手工作坊中设有专职的官吏"染人"来"掌染草",管理染色生产。
染出的颜色也不断增加。
到汉代,染色技术达到了相当高的水平。
到了明清时期,我国的染料应用技术已经达到相当的水平,染坊也有了很大的发展。
乾隆时,有人这样描绘上海的染坊:"染工有蓝坊、染天青、淡青、月下白;有红坊,染大红、露桃红;有漂坊,染黄糙为白;有杂色坊,染黄、绿、黑、紫、虾、青、佛面金等。
此外,比较复杂的印花技术也有了发展[2]。
至1834年法国的佩罗印花机发明以前,我国一直拥有世界上最发达的手工印染技术。
但是到了近代,由于国内的战争等因素,很多植物染料的技术已经流失,同时化学人染料的廉价出现,植物染料的发展遭受到一个毁灭性的的打击。
但是化学染料含有环境激素、含有生产环境污染的化学物质、含有变异性化学物质、含有持久性有机污染的染料[3]。
由于植物染料长期未被重视,许多过去知名的天然植物染料资源已知之甚少,重新认识和开发新的植物染料已十分迫切。
植物染料在提倡环保,科学发展的世代的需求下,将会在纺织品应用中重新找回自己的地位和发展前景。
一些天然的植物染料来自药用植物,本身也有一定的保健功效,用于纺织品染色,符合生态纺织品的要求,受到人们的喜爱[4]。
由于化学染料的廉价,在近代发展迅速,而植物染料去丢失了绝大部分的市场,现在植物染料的应用总量还很少。
又由于植物染料的制作过程比较复杂,染色要求也较高,因此产业化的路还很长。
产业化的出路要放在纺织和服装产业上,而不是食品和化妆品行业。
纺织和服装最大的发展地方在中国,中国有不仅得天独厚的资源和市场,而且拥有很深厚的文化底蕴和历史,将会成为植物染料的最大生产国和使用国。
尽管植物染料染色织物不如合成染料织物鲜明亮丽,但其庄重优雅的色彩却令合成染料无法比拟[5]。
我们有了理由相信,只要改变观念,大力开发和推广,植物染料的春天正在到来。
在古代中国,传统的黄色,早期主要用栀子。
栀子的果实中黄色素主要是"藏花酸",是一种可以直接上染的染料,染成的黄色微泛红光[6]。
南北朝以后,黄色染料又有地黄、槐树花、黄檗、姜黄、大黄、柘黄等[7]。
用柘黄染出的织物在月光下呈泛红光的赭黄色,在烛光下呈现赭红色,其色彩很眩人眼目,流光溢彩,有一种天然的尊贵的感觉,所以自隋代以来便成为皇帝的服色。
宋代以后皇帝专用的黄袍,既由此演变而来。
姜黄色素易溶于水,在酸性的条件下溶液呈黄色,碱性条件下溶液呈红色[8]。
用植物染料姜黄染色的染色品色泽自然,优雅,色调独特别致精美[9]。
植物染料的健康无毒无害,不仅在环保上符合了时代需要的主流,而且也符合了现代人追求潮流和个性的口味[10]。
2 试验材料和方法2.1 试验材料和试剂真丝织物姜黄盐酸氢氧化钠FeSO4 明矾硫酸铜2.2 主要的试验设备及仪器表1.主要的试验设备和仪器仪器和设备型号电子天平 YP202N型电热恒温水浴锅 HH-S型电热恒温鼓风干燥箱 GZX-GFC101-3- 2.3 试验方法2.3.1 单因素试验:分别以上染温度、染色时PH值、媒染剂以及媒染方法为单因素变量,通过测定上染率,来探究最佳的染色工艺。
2.3.2姜黄色素的提取:姜黄色素的最佳提取方法为水提取,工艺参数为:将捣碎的姜黄在85℃水中煮60min,液料比为1:20,提取次数为3次[11]。
2.3.3 染色工艺,方法:上染工艺条件浴比1:50,染料用量8%(owf),上染时间70min。
染色温度分别设定为40℃,45℃,50℃,55℃,60℃,65℃,70℃。
PH分别设定为2、3、4、5、6、7。
染色方法为无媒染剂,预媒染色法,后媒染色法,媒染剂的选择分别为:FeSO4,明矾。
上染时间定为70min。
在确定了大致的最佳温度范围和PH后再将大致最佳温度和PH再分别分成9组进行精确试验。
将上染过的真丝织物,分别测试上染率,耐酸,耐碱,耐水洗性能。
2.3.4 测定上染率:将提取的姜黄色素提纯,然后上染,测定上染率。
2.3.5 耐酸性能测试:将染色前后的织物,真丝织物耐酸不耐碱,在PH为1的条件下,看织物的溶解率和肉眼观察褪色情况,测试其对酸的抗性。
2.3.6耐碱性能测试:对染色前后的织物,真丝织物耐酸不耐碱,在PH为8、9、11、13的条件下,看织物的溶解率,测试其对碱的抗性。
2.3.7耐洗性能测试对染色的织物分别进行10次,20次,30次的水洗,看其褪色情况,测试其耐洗性能。
3 结果分析和讨论3.1 各种条件下上染率对比由于对试验影响的条件很多,选择不同的条件下对试验结果进行对比。
影响试验条件的因素在本文中重点考虑的有上染温度,上染PH,染色方法,媒染剂的选择。
因此在控制这些因素的条件下进行对比。
3.1.1 影响试验结果的因素影响试验结果的因素有上染温度,PH值,有无媒染剂,媒染方法,媒染剂的选择,3.1.2 单因素试验法对植物染料姜黄的染色进行研究(A)在无媒染剂的条件下,不同PH对染色效果的影响以及在不同温度下的染色效果。
染色效果与PH以及不同温度的关系如下表2:表2 无媒染剂染色率与PH和温度的关系上染率% 温度℃PH 样品编号2 3 4 5 6 740 4.2 4.3 4.5 4.3 4.3 4.0 Ⅰ1~645 4.3 4.9 6.3 5.3 5.2 4.6 Ⅱ1~650 4.8 5.7 7.1 6.1 5.9 5.6 Ⅲ1~655 5.6 6.2 8.3 6.9 6.7 6.1 Ⅳ1~660 6.4 7.4 8.9 7.8 7.4 7.0 Ⅴ1~665 7.3 8.6 9.8 8.9 8.3 7.8 Ⅵ1~670 7.5 8.3 9.7 8.6 8.1 7.3 Ⅶ1~6由表2可以看出:(1)在溶液的PH为2的时候。
当温度在40℃到70℃的时候,染色率是随着温度的升高而升高的,说明在此温度段内,染料与真丝织物的结合是随着温度的升高而结合能力上升的,在65℃到70℃时候,染色率有轻微的上升。
说明温度在超过65℃之后,温度对上染率的影响不大。
在溶液PH为3、4、5、6、7的时候,在 40℃到65℃范围内的时候,温度对上染率的促进作用很明显,在65℃达到最大,但是在65℃到70℃时候,反而上染率有一点点的下降。
(2)在溶液温度为40℃的时候,在PH从2到7的情况下,上染率呈现一个大致的抛物线,在PH为4的时候,上染率达到最大。
在PH为2的时候的上染率比7的时候要低,在PH为3、4、5、6的时候都比7要高,说明酸性环境是有利于姜黄染料对真丝织物的上染的,但是在PH为2也就是酸性环境太强的情况下,反而会抑制上染率的提高。
(B)在有媒染剂,媒染方法为预媒染法,媒染剂为硫酸亚铁的条件下,不同PH对染色效果的影响以及在不同温度下的染色效果见下表3。
表3有媒染剂时上染率与温度、PH的关系上染率% 温度℃PH 样品编号2 3 4 5 6 740 5.4 6.8 8.5 6.7 6.5 6.2 Ⅰ7~1245 6.8 7.9 9.4 7.5 7.3 7.0 Ⅱ7~1250 7.9 8.8 10,5 8.6 8.2 8.0 Ⅲ7~1255 8.7 9.7 11.3 9.7 9.0 8.9 Ⅳ7~1260 9.9 11.0 13.0 10.8 10.1 10.1 Ⅴ7~1265 10.7 12.1 14.6 11.9 11.2 11.0 Ⅵ7~1270 10.8 11.6 13.5 11.3 11.0 10.3 Ⅶ7~12由表3可以看出:(1)在PH值一定的时候,温度的升高是有利于上染率的提高的,但是在温度上升到一定范围后,范围会抑制上染率的提高。
对于姜黄对真丝织物染色来讲,在温度40℃到65℃范围内,都是有促进作用的,在温度超过65℃以后,反而起到更多的是抑制作用。
最佳温度为65℃。
(2)在温度值一定的时候,PH值越小越有利于姜黄对真丝织物的上染,但是PH不能太低,在PH低于3的时候,PH越小,对上染越不利。
最佳的PH为4. (3)对比表2和表3可以看出,在有媒染剂的条件下,是有利于植物染料姜黄对真丝织物的上染的。
而且促进效果比较明显。
(4)织物染料姜黄对真丝织物的染色在有媒染剂的情况下上染率比无媒染剂的时候要高,上染效果要好。
大致的最佳温度在65℃左右,大致的最佳PH在4左右.(C)上面已经探讨了温度和PH的大致最佳范围,和有无媒染剂对染色率的影响,确定了大致的最佳的温度和最佳的PH。
下面将对最佳温度和最佳PH进行仔细研究,力求精确和最准确的条件下,重点探究染色方法,预媒染色法和后染色法,以及不同的媒染剂,硫酸亚铁和明矾,对上染率的影响。
来确定最佳的染色工艺。
先设定染色温度为65℃,在此条件下得到最佳PH。
见下表4。
表4 65℃时不同媒染方法,不同媒染剂,PH与上染率的关系染色率% 方法PH 媒染剂样品编号硫酸亚铁明矾预媒染色法 3.2 12.2 12.1 ①1、23.4 12.3 12.3 ②1、23.6 13.4 13.0 ③1、23.8 14.0 13.8 ④1、24.0 14.6 14.1 ⑤1、24.2 14.9 14.6 ⑥1、24.4 13.8 13.7 ⑦1、24.6 12.9 12.6 ⑧1、24.8 12.4 11.9 ⑨1、2后媒染色法 3.2 12.9 12.6 A1、23.4 13.3 13.0 B1、23.6 13.7 13.4 C1、23.8 14.2 14.0 D1、24.0 14.4 14.3 E1、24.2 14.6 14.5 F1、24.4 14.2 14.2 G1、24.6 13.8 13.8 H1、24.8 13.4 13.4 I 1、2由以上表4可以看出:(1)在PH3.2到4.2的时候,染色率是随着PH升高而升高,在PH为4.2的时候,升高达到最高,然后在PH为4.2到4.8的时候,随着PH的增大,燃烧率渐渐下降。