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杨梅(Myrica rubra(Lour.)Sieb.et Zucc.英文名:China Waxmyrtle,ChinaBayberry.)是一种亚热带常绿果树,属于杨梅目(Myricales)、杨梅科(Myricaceae)、杨梅属(Myrica)。我国是杨梅的原产地和主产区,有着悠久的栽培历史,且种质资源丰富。杨梅具有很高的营养、生态和经济价值,是我国重要的经济树种之一。杨梅在食品,医药,化工等行业有着广泛的利用。在食品方面,杨梅的果实香甜味美,大量用于制作水果罐头,果脯等休闲食品。同时,杨梅果实中所含有的色素成分也被用于食用色素的生产以及化妆品用色素的开发;再者,从杨梅枝、叶中提取的活性成分被应用在医药领域。如何更好地、更深入地开发利用这种丰富的植物资源成为生物质利用研究领域的课题。
杨梅树皮中的主要成分为杨梅树皮甙(Myricitrin)、杨梅酮(Myricetin)及鞣质。杨梅树皮的应用研究主要集中在医药领域和栲胶工业。我国中医很早就利用杨梅树皮具有散淤止血、止痛的功效治疗跌打损伤、骨折、牙痛等疾病。随着现代医药技术的发展,使杨梅树皮在医药领域的应用得到了进一步的拓展。杨梅树皮中鞣质含量较高,是我国重要的栲胶原料之一,被大量用于栲胶的提取加工。迄今为止,杨梅树皮色素用于织物染色所进行的专门研究很少。
本论文在前期试验中发现杨梅树皮色素提取容易,染色牢固,是一种潜在的染料资源。如果对其进行提取技术、染色性能的深入研究,可望在植物染色及生态纺织品研发领域方面获得广泛应用。因此,本论文选题杨梅树皮色素在蚕丝染色应用研究。研究内容包括:(1)杨梅树皮色素提取工艺条件的摸索。(2)杨梅树皮色素理化性质研究。主要研究杨梅树皮色素在温度、光照、pH值、不同金属离子处理下的稳定性,以及耐氧化还原性。(3)杨梅树皮染色性能研究。包括直接染色和Fe3+、AI3+媒染的染色条件优化试验。(4)杨梅树皮染色对蚕丝织物服用性能的影响规律。本论文工作为开辟杨梅树皮色素在蚕丝染色中的应用奠定了理论基础,提供了大量的基础数据。
通过大量试验,本论文主要获得了以下结论:
(1)杨梅树皮色素的较优提取工艺条件是:以80%的丙酮一水溶液为提取剂,物料和溶剂比为1:10,在50℃水浴中超声波提取60min。
(2)杨梅树皮色素具有一定的耐光照稳定性;80℃以下、近中性条件下性质稳定;Fe2+、Fe3+、Mg2+、Na+、Ca2+、Cu2+和Al3+对杨梅树皮色素的稳定性影响不大。Mg2+、Na+、Ca2+对杨梅树皮提取液的色泽无明显影响,Fe3+、Fe2+、Cu2+、A13+则对色相有显著影响。杨梅树皮色素的耐氧化性不佳,具有一定的耐还原能力。
(3)杨梅树皮色素提取液对蚕丝直接染色的优化工艺条件为:染液浓度为原液浓度,染液pH=4,浴比1:40,染色温度80℃,染色时间60min。
(4)杨梅树皮色素提取液用于 A13+预媒染的优化工艺条件为:媒染温度80℃,媒染时间45min,明矾浓度7%(o.w.f.),媒染浴比为l:50;染液浓度为稀释20倍的提取原液,pH=7,浴比1:40,染色温度60℃,染色时间45min。Fe3+预媒染优化工艺条件为:媒染温度60℃,媒染时间60min,氯化铁浓度3%(o.w.f.),媒染浴比1:50,染液浓度为稀释10倍的提取原液,pH=5,浴比1:40,染色温度60℃,染色时间45min。
(5)后媒染的工艺流程是先采用直接染色较优工艺进行染色,然后用 Al3+或Fe3+媒染。较优的媒染工艺条件为:明矾浓度3%(o.w.f.),温度60℃,时间60min,浴比1:50;氯化铁浓度5%(o.w.f.),温度30℃,时间60min,浴比1:50。
(6)杨梅树皮染色的蚕丝织物的耐洗色牢度、耐汗渍色牢度、耐日晒牢度大部分符合GB18401-2003国家纺织产品基木安全技术规范,耐日晒色牢度为3~4级,高于文献报道的其他植物染色耐日晒色牢度。Fe3+媒染色牢度差于 Al3+媒染色牢度。直接染色法对织物的伸长和断裂强度的影响不大。媒染法处理使织物断裂强力降低,其中A13+预媒染影响最大,强力降低39.6%;断裂伸长的变化幅度相对较小,总体趋势是经向升高,纬向降低,Fe3+媒染比 Al3+媒染的影响大,其中Fe3+预媒染的织物经、纬向断裂伸长变化率分别为+3.3%和-6.5%,为本文试验范围内最大。直接染色织物的透气性变化不大;但媒染织物透气性下降,其中Fe3+预媒染降幅最大,达17.7%。直接染色法和媒染法处理的织物悬垂性都较坯布有较大幅度提高。