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隨著經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展,人們生活水平的提高,環(huán)保意識的增強(qiáng),逐漸認(rèn)識到人工合成染料對人體的破壞作用,對環(huán)境的污染等已經(jīng)威脅著人類的健康和發(fā)展。而新型的、無污染的純天然植物染料越來越被人們重視,成為染料研究的一個重要課題[1-3]。

本文研究的艾蒿是一種多年生草本植物,其生長地帶廣闊,生命力極強(qiáng),原料廉價易得,無毒副作用,具有解熱、利尿、凈血、和補(bǔ)血功效,其散發(fā)的氣味具有穩(wěn)定情緒,松弛緊張、鎮(zhèn)定身心、驅(qū)蚊的作用[4-5],目前國內(nèi)外對艾蒿色素的研究還很少,本文就其色素提取及其染色性能進(jìn)行介紹,對艾蒿色素的研究應(yīng)用具有一定的參考意義。

1 材料與方法

1.1 材料

藥店售艾蒿。

1.2 試劑及儀器

無水乙醇,烘箱,粉碎機(jī),恒溫水浴鍋,電子天平,SF300思維士,YG471B型染色摩擦牢度儀,Y571C型染色涮洗牢度儀。

1.3 艾蒿色素提取方法

艾蒿→洗凈→晾干→粉碎→浸提→過濾→濾液

1.4 染色方法

純棉織物直接染色。

2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析

2.1 艾蒿色素提取方法

利用乙醇做溶劑,對乙醇濃度、固液比、提取溫度,提取時間,pH值等做了單因素實(shí)驗(yàn)及正交實(shí)驗(yàn)得出最佳提取工藝。

(1)采用1:30的固液比,20%的乙醇體積分?jǐn)?shù),pH=7,時間為2h,不同溫度(18℃、35℃、55℃、75℃、95℃)下的提取情況如圖1所示,當(dāng)溫度為55℃時吸光度最大。

(2)采用1;30固液比,20%乙醇體積分?jǐn)?shù),pH=7,溫度為75℃,對不同時間(0.5h、1h、1.5h、2h、2.5h、3h)進(jìn)行單因素實(shí)驗(yàn),結(jié)果如下:

由圖2知,時間為1.5h時吸光度最大。

(3)采用1:30的固液比,pH=7,溫度為75℃,時間為1.5h,對不同體積分?jǐn)?shù)的乙醇(10%、25%、40%、55%、70%)進(jìn)行單因素實(shí)驗(yàn),結(jié)果如下:

如圖3所示,乙醇體積分?jǐn)?shù)為55%時吸光度最大。

(4)采用溫度為75℃,pH=7,乙醇體積分?jǐn)?shù)為40%,時間為2h,對不同固液比(1:20、1:30、1:50、1:70、1:9O)進(jìn)行試驗(yàn),結(jié)果如4所示,當(dāng)固液比為1:20時吸光度最大,但是由于固液比過小實(shí)驗(yàn)過程中溶劑的揮發(fā),提取出的色素溶液很少,再經(jīng)過濾幾乎很難得到色素,因此采用1:30的固液比。

(5)采用溫度為75℃,時間為1.5h,固液比為1:30，乙醇體積分?jǐn)?shù)為20%,對不同pH值（pH=3、5、7、9、11)進(jìn)行實(shí)驗(yàn),結(jié)果如下:

如圖5所示,當(dāng)pH=9時吸光度最大。根據(jù)以上單因素實(shí)驗(yàn)選定提取溫度、提取時間、乙醇體積分?jǐn)?shù)和pH值作為正交試驗(yàn)的因素,設(shè)計(jì)正交表如下:

表1 艾蒿提取正交因素狀態(tài)

分析結(jié)果如下:

表2 艾蒿提取正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果

由表2知,溫度對色素提取影響最大,乙醇體積分?jǐn)?shù)次之,pH值影響不大,提取時間影響最小，最優(yōu)的提取工藝為:B3C3D2A1,即溫度為65℃時間為1.5h,乙醇體積分?jǐn)?shù)為50%,pH=8。

3 艾蒿色素染色性能測試

根據(jù)以上色素提取工藝,提取色素對純棉織物進(jìn)行直接染色,設(shè)定以上工藝提取出的染液濃度為Ⅹ,設(shè)計(jì)正交試驗(yàn)如下:

表3 艾蒿提取液染色正交因素狀態(tài)

測試結(jié)果如下:

表4 艾蒿提取液染色正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果

注:以上測試均以白棉布為標(biāo)準(zhǔn)試樣作參照(ΔE為總色差,DC為艷度差,DH為色相差,DL為明度差)

由表4知:染液濃度對其中四項(xiàng)指標(biāo)影響最大,即染液濃度為主要影響因素,但是經(jīng)實(shí)踐證明,染液濃度過大,導(dǎo)致染色不勻,這是因?yàn)闈舛冗^大會使染料部分不溶,凝聚成團(tuán),導(dǎo)致染色不勻,因此染液濃度應(yīng)控制在2.5X以內(nèi)。

4 染色牢度測試

染色之后經(jīng)YG471B型染色摩擦牢度儀,Y571C型染色涮洗牢度儀測試織物的耐皂洗、干摩擦、濕摩擦色牢度結(jié)果如下:

表5 染色牢度測試結(jié)果

5 結(jié)論

經(jīng)以上實(shí)驗(yàn)可知艾蒿是一種比較適合做染料的植物,染出織物色澤較為鮮艷,色牢度較好,可進(jìn)一步開發(fā)對其他織物的染色。