栀子黄色素的提取及其在棉织物上的染色性能研究

2022-09-23李远甫汝吉东谢格欣

辽宁丝绸 2022年3期

关键词：锥形瓶栀子改性

李远甫汝吉东谢格欣

（常熟理工学院纺织服装与设计学院，江苏常熟 215500）

1 实验部分

1.1 材料、试剂及仪器

织物市售纯天然栀子粉漂白棉织物

试剂冰乙酸、氢氧化钠，2，3－环氧丙基三甲基氯化铵（佛山市顺德区巴尔顿纺织助剂有限公司），以上试剂均为分析纯。

仪器FA2004N型电子天平（浙江明德仪器有限公司），SW-24A型耐洗色牢度测试仪（宁波纺织仪器厂），数显恒温水浴锅（力辰科技），TU-1810系列紫外可见分光光度计（北京普析通用仪器有限责任公司），ph计（贝尔分析仪器（大连）有限公司），双功能水浴振动器（金坛区水北盛威实验仪器厂），Y571D耐摩擦牢度试验仪（深圳创利科技有限公司），AS-12常温试样染色机（上海楚工实业有限公司），Datacolor-600测色配色仪（Datacolor公司）。

2 实验方法

2.1 栀子黄色素的提取

选择温度、时间、料液比作为主要影响因素。通过紫外可见分光光度计，测定其在440nm处的吸光度作为对比，分析这3个因素对纯水提取栀子染料效果的影响。

2.1.1 浸提温度的研究

称取10g栀子粉末5份，分别置于5个锥形瓶中，分别加入纯水100mL，将锥形瓶分别置于温度为40℃、50℃、60℃、70℃、80℃的不同水浴锅中，浸提2h后取样分析：通过真空泵对溶液进行过滤提取，然后使用离心机离心，最后取烧杯中的滤液上清液1ml，使用三级水稀释200倍后，在440nm处测量其吸光度。

2.1.2 浸提时间的研究

称取10g桅子粉末5份，分别置于锥形瓶中，加入纯水100 mL，将锥形瓶置于60℃的水浴锅中，每隔30min进行取样分析：通过真空泵对溶液进行过滤提取，然后使用离心机离心，最后取烧杯中的滤液上清液1ml，使用三级水稀释200倍后，在440nm处测量其吸光度。

2.1.3 料液比的研究

称取10g桅子粉末5份，分别放入锥形瓶中，分别加入体积为100、120、140、160、180m的纯水，将锥形瓶置于50℃的水浴锅中，浸提2h后取样分析：通过真空泵对溶液进行过滤提取，然后使用离心机离心，最后取烧杯中的滤液上清液1ml，使用三级水稀释200倍后，在440nm处测量其吸光度。

2.2 结果与分析

2.2.1 浸提温度分析

从图1可知，随着浸提温度的不断升高，稀释后的上清液的吸光值在不断地上升。当温度达到60℃左右时，其吸光值的提升变得迟缓，与70℃时的吸光值没有大的转变。是以，浸提温度应选择60℃以下为宜。

图1 浸提温度吸光值

2.2.2 浸时间提分析

从图2可知，在料液比在1：10到1：18的范围内，随着料液比的增大，上清液的吸光值在440 nm处的吸光值不断升高。而从120分钟开始，其提升速率开始变得十分缓慢，与160分钟时相比，并无特别大的差距，几无差别。是以，提取时间以120min为宜。

图2 浸提时间吸光值

2.2.3 料液比分析

从图3可知，料液比在1：10到1：18的范围内，随着料液比的加大，上清液的吸光值在440 nm处的吸光值不断升高。在到达1：14的时候，浸体溶液的效果达到最佳，当继续提升料液比时，上清液的吸光值几乎不发生变化。是以，1：14的料液比为最佳选择。

图3 料液比吸光值

3 阳离子改性棉织物的染色工艺

3.1 阳离子改性

因为栀子黄染液会在水溶液中发生电离，这将会导致染料母体为负电荷。但棉纤维在染色过程中同样也是负电荷，因为负负相斥，所以染液与纤维之间会产生斥力，所以我们需要对棉织物进行改性处理。即通过阳离子改性剂，使得棉纤维上所带的负电荷，改为正电荷。选择棉织物改性工艺为：改性剂2，3－环氧丙基三甲基氯化铵，浓度30 g/L、pH值为9.0、时间为50 min、温度为50℃。

3.2 改性棉织物染色

3.2.1 染色pH值的研究

称取棉织物5g，分为5份，分别置于5个锥形瓶中，其浴比为1:50，调节pH值为6，7，8.9，将锥形瓶置于60摄氏度的水浴振动器浴中，染色1小时后，测量其上染百分率及k/s值。

3.2.2 染色时间的研究

称取棉织物5g，分为5份，分别置于5个锥形瓶中，其浴比为1:50，将锥形瓶置于60℃的水浴振动器中，分别染色40，50，60，70，80分钟，测量其上染百分率及k/s值。

3.2.3 染色温度的研究

称取棉织物5g，分为5份，分别置于5个锥形瓶中，其浴比为1:50，将锥形瓶置于分别为40℃，50℃，60℃，70℃，80℃的水浴振荡器中，染色1小时后，测量其上染百分率及k/s值。

3.3 结果与分析

3.3.1 pH值分析

由图4-5可知，随着ph值的由低到高，改性棉织物的上染百分率和K/S值先是增大然后缩小。当pH值到达9.0时，其上染百分率和K/S值较高，当其超过9.0时，其上染率降低。是以，栀子黄上染改性棉织物的最好pH值为9.0。

图4 不同pH值的上染百分率

图5 不同pH值的K/S值

3.3.2 染色时间分析

由图6-7可知，染色开始时，染液中染料浓度高，纤维上染料浓度低，上染速度大于解析速度。随染色时间的增加，改性棉织物的上染百分率和K/S值显现增大的趋向，染色时间到达60 min时改性棉织物的上染百分率和K/S值最高，染色到达均衡，以后再增加染色时间，解析速度大于上染速度，导致上染百分率和K/S值下降。