【摘 要】
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随着人们生活品质的提高和环保意识的增强,天然染料越来越受到重视。天然染料源于自然,归于自然,具有良好的生物降解性,合理的使用天然染料,能实现天然染料真正的绿色可持续发展。研究表明天然染料不仅能染出独特柔和的颜色,还能赋予织物附加值,如使染色织物具有独特的香气,获得防蚊、抗菌、抗紫外等功能。然而天然染料的局限性限制了它的发展,如天然染料染色织物的重现性差、提取率低、染色牢度差、色谱不全等,严重制约了
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随着人们生活品质的提高和环保意识的增强,天然染料越来越受到重视。天然染料源于自然,归于自然,具有良好的生物降解性,合理的使用天然染料,能实现天然染料真正的绿色可持续发展。研究表明天然染料不仅能染出独特柔和的颜色,还能赋予织物附加值,如使染色织物具有独特的香气,获得防蚊、抗菌、抗紫外等功能。然而天然染料的局限性限制了它的发展,如天然染料染色织物的重现性差、提取率低、染色牢度差、色谱不全等,严重制约了天然染料的产业化。所以面对日益激增的染料需求,天然染料的开发和研究刻不容缓。本文以拓展色谱、研制染色牢度良好的天然染料为目标,分别从菝葜根、墨旱莲、紫荆皮中提取天然染料,研究其最佳提取工艺,并对提取得到的天然染料进行表征;探讨阳离子改性剂及其对棉织物的改性机理,优化棉织物改性工艺及天然染料染色工艺,测试染色牢度;探究媒染剂对提升织物耐日晒色牢度的影响,并测试染色织物的抗紫外功能。得到以下结论:菝葜根提取液λmax为500 nm,为红棕色天然染料,通过单因素提取实验和响应面分析法,得到提取工艺:乙醇浓度38%,料液比1:26,温度97℃,时间100 min。选用长链烷基季铵盐类改性剂FE改性棉织物,适宜的改性工艺:改性剂FE 6 g/L、改性温度60℃、时间30 min,改性后棉织物Zeta电位由-11.50 m V增加到+13.05 m V,染色K/S值由0.91提升到6.51。适宜的染色工艺:染液p H值为7、染色温度90℃、染色时间80 min。红外光谱分析发现菝葜根天然染料符合黄酮类化合物的特征,并通过Na NO2-Al（NO3）3-Na OH比色法测得总黄酮含量为4.73%。当菝葜根天然染料用量为5%（o.w.f）时,染色后棉织物UPF值为168.12,经20次水洗后UPF值从168.12下降到133.53,经过30次水洗后UPF值下降到131.39,保持率为78.15%,说明菝葜根天然染料染色棉织物抗紫外耐久性良好。染色织物的耐皂洗色牢度、耐摩擦色牢度均能达到3级及以上,染色后棉织物用Fe SO4处理,耐日晒色牢度从2级提高3级。墨旱莲提取液λmax为671 nm,为黄绿色天然染料,通过单因素提取实验和响应面分析法,得到提取工艺:乙醇浓度68%,料液比1:28,温度83℃,时间100 min。选用长链烷基季铵盐类改性剂FE改性棉织物,适宜的改性工艺:改性剂FE 6 g/L、改性温度60℃、时间30 min。适宜的染色工艺:染液p H值为7、温度90℃、时间60 min。红外光谱分析发现墨旱莲天然染料符合黄酮类化合物的特征,通过比色法测得总黄酮含量为2.58%。当墨旱莲天然染料用量为5%（o.w.f）时,染色后棉织物UPF值为134.87,经20次水洗后UPF值从134.87降到113.67,经过30次水洗后UPF值降为105.24,保持率为78.03%,说明墨旱莲天然染料染色棉织物抗紫外耐久性良好。染色织物的耐皂洗色牢度、耐摩擦色牢度均能达到3级及以上,染色后棉织物用Fe SO4处理,耐日晒色牢度从2级提高到3-4级。紫荆皮提取液λmax为278 nm,通过单因素提取实验和响应面分析法,得到提取工艺:乙醇浓度54%,料液比1:29,提取温度87℃,提取时间100 min。选用长链烷基季铵盐类改性剂FE改性棉织物,棉织物适宜的改性工艺:改性剂FE6 g/L、改性温度60℃、时间30 min。适宜的染色工艺:染液p H值为7、温度90℃、时间60 min。红外光谱分析发现紫荆皮天然染料符合黄酮类化合物的特征,并通过比色法测得总黄酮含量为2.74%。当紫荆皮天然染料用量为5%（o.w.f）时,染色后棉织物具有较好的抗紫外功能,UPF值为145.77,织物经20次水洗后UPF值从145.77下降到120.05,经30次水洗后UPF值下降到115.87,保持率为79.49%,说明紫荆皮天然染料染色织物抗紫外耐久性良好。染色织物的耐皂洗色牢度、耐摩擦色牢度均能达到3级及以上,染色后棉织物用Fe SO4处理,耐日晒色牢度从2级提高到3级。
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