傳統(tǒng)的栽桑僅是為了養(yǎng)蠶。隨經(jīng)濟(jì)和科技的發(fā)展,人們不斷探索和拓展了桑的非養(yǎng)蠶業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域,不僅提高了蠶桑產(chǎn)業(yè)的綜合經(jīng)濟(jì)效益,而且有助于蠶桑產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。由于桑葉有疏散風(fēng)熱、清肝明目、清肺潤(rùn)燥的功效,所以桑葉非養(yǎng)蠶用途主要是藥用和制作桑葉茶等l6?,F(xiàn)代醫(yī)藥學(xué)研究發(fā)現(xiàn)桑葉具有抗氧化、抗菌消炎的作用,外敷可以治療化療性靜脈炎,因此我們考慮將桑葉作為絲綢織物的功能性天然植物染料源,期望開(kāi)辟桑葉綜合利用的新途徑,獲得對(duì)人體皮膚親和性好,并具有防蟲(chóng)、殺菌特殊功效的藥物保健型綠色環(huán)保絲綢產(chǎn)品。此外,由于桑葉提取液中色素成分的不確定性和復(fù)雜性以及桑葉本身的芬芳?xì)庀ⅲ€可賦予絲織品自然樸素、朦朧雅致的染色效果。基于此,我們對(duì)不同提取劑和不同提取方法獲得的桑葉染色液的基本特性、染色效果及染色織物的性能等進(jìn)行了研究,并探討了桑葉染色液的提取工藝條件。
1材料與方法
1.1材料及主要試劑和儀器
桑葉采自西南大學(xué)實(shí)驗(yàn)桑園,真絲雙皺織物由重慶金鳳絲綢(集團(tuán))有限公司提供。
主要試劑:NaOH、醋酸、Na2SO4、Na2S2O4、硫酸銅、DDBS、HTAB、SAS,以及鋅、銅、鐵的硫酸鹽等均為分析純;滲透劑Y、勻染劑x等為工業(yè)純。
主要儀器:SP一1105型分光光度(上海肯強(qiáng)貿(mào)易有限公司),HH一6數(shù)顯恒溫水浴鍋(江蘇省金壇市恒豐儀器廠),JA2003A電子天平(上海精天電子儀器廠),101電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱(杭州中拓儀器有限公司),WSC.S測(cè)色色差儀(上海蘇豪智能系統(tǒng)有限公司),Y571B型摩擦色牢度儀(常州第二紡織機(jī)械有限公司),SW一12A型耐洗色牢度試驗(yàn)機(jī)(上海江冠測(cè)試儀器有限公司),Y571B型摩擦色牢度儀(寧波璩瑞儀器儀表有限公司)等。
1.2桑葉染色液的提取方法
烘干桑葉的沸水提取法:用200g/LNaOH溶液作提取劑,原料溶液中桑葉的質(zhì)量濃度為80g/L,提取溫度60℃,提取
2結(jié)果與分析
2.1桑葉染色液的吸收光譜
試驗(yàn)結(jié)果表明,用堿液提取的桑葉染色液的最大吸收在波長(zhǎng)420~450nm范圍內(nèi),沒(méi)有添加表面活性劑時(shí)最大吸收峰為446nm,加表面活性劑后最大吸收波長(zhǎng)為438nm(圖1)??梢?jiàn)用堿液提取的桑葉染色液中含有少量的表面活性劑,染色液最大吸收峰值并沒(méi)有明顯改變。分析認(rèn)為一方面堿提取液配方的改變不會(huì)影響其萃取的桑葉染色液的最大吸收波長(zhǎng)范圍,單純堿液提取與堿液加表面活性劑提取所得染色液的主要色素成分相同;其二,添加表面活性劑的種類和濃度的變化對(duì)染色液主要色素成分的影響不大。因此,僅用堿液就可作為桑葉染色液的有效提取劑。
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2.2桑葉原料及提取劑與提取方法對(duì)桑葉染色液的染色效果和染色性的影響
桑葉染色液的染色效果與原料桑葉的類型有關(guān)。用鮮桑葉與干桑葉提取染液,無(wú)論采用何種提取劑,均是鮮桑葉提取液的染色效果比干桑葉好。在干桑葉原料中,又以陽(yáng)光干燥桑葉提取液的染色效果優(yōu)于烘干桑葉,短時(shí)間貯存的干燥桑葉優(yōu)于長(zhǎng)時(shí)間貯存桑葉。剛烘干的桑葉提取液染色絲綢有濃郁的桑葉芳香,但香味的持久性需要進(jìn)一步的研究。
根據(jù)直接觀察提取液的色深以及調(diào)查上染率的結(jié)果,均表明以堿溶液作為提取劑的染色效果最好,而以水、酸作提取劑的染色效果很差。采用100—200g/LNaOH均可有效提取和保存染色液,其中又以200g/LNaOH提取的桑葉染色液
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我們?cè)谝酝脑囼?yàn)中觀測(cè)到,用堿液提取的桑葉染色液直接染色真絲綢,試樣顏色均呈黃綠色,沒(méi)有紅、黑、青、紫等色譜n,因此認(rèn)為桑葉染色液的提取方法與提取劑組成對(duì)染色絲綢的顏色不會(huì)有根本性的改變。
2.3媒染劑與pH值對(duì)桑葉染色液的染色性影響
本試驗(yàn)分別添加鋁、鐵、銅、鋅硫酸鹽同浴媒染,并將染液的pH值分別調(diào)節(jié)為5、6、7、8、9、10,結(jié)果絲綢織物試樣均被染為黃綠色(a值范圍一100~一130,b值范圍16~2O)。可以認(rèn)為染色絲綢織物的色譜不會(huì)因桑葉染色液中的色素與媒染劑中金屬離子的作用以及染液pH值的改變而發(fā)生根本性變化。
2.4表面活性劑對(duì)桑葉染色液的染色性影響
在堿性提取劑中添加十二烷基苯磺酸鈉或十六烷基溴化銨、土耳其紅油表面活性劑,獲取的桑葉染色液染色的絲綢織物依然偏黃偏綠(a值范圍-102~-135,b值范圍15~17)。該結(jié)果表明各種類型的表面活性劑對(duì)提取的桑葉染色液的染色性均有一定增效作用。表面活性劑一方面可以提高色素物質(zhì)的溶出效果(增加提取液中黃酮含量),同時(shí)可以改善染色織物的狀態(tài),提高染色效果,當(dāng)提取劑含有8g/LNaOH、5%十二烷基苯磺酸鈉時(shí),所得桑葉染色液中的黃酮濃度最高,對(duì)絲綢織物的上染率最高(表1
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染色絲織物試樣在放置過(guò)程中,隨著時(shí)問(wèn)的延長(zhǎng)顏色由深變淺,由綠色向灰黃色轉(zhuǎn)變,表明用堿提的取桑葉染色液染色絲織
3結(jié)論與討論
本試驗(yàn)用堿提取劑獲取的桑葉染色液的最大吸收峰值在420~450nm間,染色絲織物的色譜為黃綠色系,媒染不能改變色譜性質(zhì),只是同色系深淺的變化。高濃度堿液提取效果好,且提取的染色液耐貯藏。提取方法影響提取液的黃酮含量,黃酮含量與明度值負(fù)相關(guān),與偏綠值正相關(guān)。桑葉染色液染色絲綢織物的耐皂洗牢度和濕牢度好,但耐光牢度較差,需要增強(qiáng)。用桑葉染色液染色絲織物較好的工藝條件為染色溫度60—80℃、染色時(shí)間60min、染液pH6.5~7.5,根據(jù)對(duì)不同色調(diào)和深淺的要求可以采用不同的染液濃度。
桑葉中含有豐富的葉綠素,葉綠素的母體結(jié)構(gòu)是卟吩,其分子結(jié)構(gòu)中沒(méi)有供電子基和吸電子基,受pH以及金屬離子的影響顏色發(fā)生改變的可能性也就很小,這一點(diǎn)與用堿提取劑提取的桑葉染色液染樣色譜不因工藝條件和媒染條件改變而變化相契合。葉綠素在稀酸溶液中脫去絡(luò)合的Mg變成褐色的脫鎂葉綠素,因而桑葉采用酸、水作提取劑獲得的桑葉提取液基本無(wú)染色效果。葉綠素在弱堿及室溫下穩(wěn)定,加熱后分子中酯鍵水解得到鮮艷的葉綠酸,所以用堿提取的桑葉染色液染色的絲織品多為綠色。由于葉綠素易氧化,因而用堿提取劑提取的桑葉染色液染色的絲織品耐光牢度低。據(jù)此推測(cè)其染液中的主要色素成分應(yīng)該是葉綠素,但染色液中究竟含有什么樣的色素物質(zhì),尚需要進(jìn)一步調(diào)查證實(shí)。目前已證實(shí)桑葉中至少含有4種黃酮類化合物,桑葉干物中黃酮的質(zhì)量比為11—17mg/g。本試驗(yàn)初步發(fā)現(xiàn)桑葉染色液中的黃酮含量與上染率有一定的關(guān)系,桑葉染色液中黃酮含量高,對(duì)絲綢織物的上染率也高,并且黃酮含量與明度值(L)負(fù)相關(guān),與偏綠值(一a)正相關(guān)。桑葉染色液的提取方法與提取劑組成對(duì)染色絲綢的顏色不會(huì)有根本性的改變;桑葉染色液染色絲綢的色相也不會(huì)因
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