摘要：為了有效利用地黃資源和提高蠶絲織物的商業(yè)價(jià)值，通過用水作溶劑的超聲提取技術(shù)提取地黃染料。使用地黃提取物對(duì)蠶絲織物進(jìn)行改性整理并優(yōu)化了改性整理工藝。改性后的蠶絲織物具有良好的色牢度(摩擦、皂洗和日曬)，同時(shí)還具有優(yōu)秀的紫外防護(hù)性能和一定的熒光性能。結(jié)果表明，地黃提取物改性整理絲織物的最佳工藝條件為pH=3，溫度80℃，時(shí)間60 min;金屬媒染劑鐵、鋁對(duì)改性整理后織物顏色特征值的提升不明顯，銅離子媒染后，織物K/S值有一定程度的提升：改性整理后，蠶絲織物的干摩擦色牢度為4級(jí)，濕摩擦色牢度為3級(jí)，皂洗變色牢度為4級(jí)，皂洗沾色牢度為3級(jí)，耐日曬色牢度為3級(jí)：改性整理后，蠶絲織物的紫外防護(hù)性能UPF值可以達(dá)到101.64，熒光強(qiáng)度可提高1.5-6倍。

　　關(guān)鍵詞：天然染料：蠶絲織物;改性：地黃;紫外防護(hù)：熒光

　　Abstract: In order to effectively utilize rehmannia root and improve the commercial value of silk fabrics, rehmannia dve is extracted by ultrasonic technology with water as solvent. The silk fabrics are modified by extracts from rehmannia and the modification process is optimized.

　　The modified silk fabrics have good color fastness (rubing, soaping and artificial light). The results show that the optimum modified process is: pH=3, temperature 80 ℃ and time 60 min. Metal mordant such as iron, aluminum has no significant effect on the color characteristic value of the modified silk fabrics. After copper ion mordant dyeing, the K/S value of the fabric has a certain degree of improvement. The dry riction and wet friction fastpesses of the modified silk fabric are 4 and 3, respectivelv. The color change of soaping is srade 4, and the colorstain of soaping is grade 3. The fastrness to light is grade 3. The UPF of the modified silk fabric could reach 101.64, and the fluorescence intensity could increase by 1.5-6 times.

　　Key words: natural dye; silk fabrie; modification; rehmannia root; UV-protection: fluorescence

　　蠶絲織物具有質(zhì)地輕薄、穿著舒適和導(dǎo)濕性好等優(yōu)點(diǎn)[。在工業(yè)化生產(chǎn)過程中，蠶絲面料多選用酸性染料進(jìn)行染色。化學(xué)合成的酸性染料，多為偶氮、蒽龍以及芳甲烷結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致印染廢水中含有難降解的芳香結(jié)構(gòu)以及有毒氨等物質(zhì)，對(duì)環(huán)境的承載能力造成了極大的考驗(yàn)，選用環(huán)境友好型的染料是解決這一問題的關(guān)鍵1。

　　天然染料可降解，生物相容性好，并且具有一定的保健功能[-1。其中，地黃做為中醫(yī)臨床的常用中藥，具有滋陰補(bǔ)血和溢精填髓等功效-。在地黃初加工的過程中，較碎小的鮮地黃及母根因不具有焙烘價(jià)值而被遺棄，造成資源的浪費(fèi)-。很多文獻(xiàn)報(bào)道了主要染色成分為大黃素的大黃[在羊毛織物[11、莫代爾纖維[2-1]和聚乳酸[4等材料[s-a上的染色工藝，但是主要染色成分為黃酮類[7-1地黃的鮮有報(bào)道。

　　本文采用超聲水作溶劑提取地黃，研究了地黃提取物的改性整理工藝，并探究了媒染前后蠶絲織物顏色特征值的變化情況。地黃提取物改性整理后的蠶絲織物，常規(guī)染色牢度(摩擦、皂洗和日曬)可以達(dá)到規(guī)定的色牢度要求，同時(shí)整理后織物的紫外防護(hù)性能得到極大的提高，還具有良好的熒光性能。

　　1試驗(yàn)

　　1.1原料與設(shè)備

　　原料：桑蠶絲織物(杭州絲繡麗語服飾有限公司)，地黃(市售中藥)，碳酸鈉、冰醋酸和硫酸鋁鉀十二水、硫酸亞鐵七水合物(分析純，國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司)，硫酸銅五水合物(分析純，江蘇博美達(dá)生命科學(xué)有限公司)。

　　設(shè)備：103B型四兩裝高速中藥粉碎機(jī)(溫州永歷制藥機(jī)械有限公司)，SK5210HP型超聲波清洗器(上海市科導(dǎo)超聲儀器有限公司)，TG16-ws型高速離心機(jī)(上海市盧湘儀離心機(jī)儀器有限公司)，IR Dyer 型紅外染色機(jī)(福建省廈門市瑞比精密機(jī)械有限公司)，P-BO型氣動(dòng)小軋車(江蘇省無錫市陽博印染機(jī)械設(shè)備有限公司)：EL204型電子天平和EL20型實(shí)驗(yàn)室pH計(jì)(梅特勒-托利多儀器有限公司)，X-Rite C17800型色差儀(愛色麗儀器有限公司)，Y(B)571C型摩擦色牢度儀(上海精密儀器儀表有限公司)，sw-24E型耐洗色牢度試驗(yàn)儀和YG(B)912E型防紫外測試儀(溫州大榮紡織儀器有限公司)，11-S型倒置熒光顯微鏡

　　(日本尼康株式會(huì)社)。

　　1.2試驗(yàn)方法

　　1.2.1 地黃提取物溶液的制備精確稱取10g商品化地黃，放入高速粉碎機(jī)中粉碎10 min.將收集好的地黃與100 ml.三級(jí)水中混合后，放入超聲波清洗器中在溫度60℃和功率100%的條件下處理1 h.超聲處理后的地黃提取液于轉(zhuǎn)速5 000/min的條件下離心10 min，收集離心管中上層溶液，放置于溫度5℃的冰箱中低溫保存?zhèn)溆茫蝗苄怨腆w收集后于溫度105 ℃的烘箱中烘至恒重。經(jīng)計(jì)算得出地黃提取物的得率為75.4%。

　　1.2.2 桑蠶絲單因素改性整理工藝將桑蠶絲織物投入含有不同pH(pH=2-9)的地黃提取物溶液中，經(jīng)過不同溫度(50 ℃-90℃)處理不同時(shí)間(10-90 min)，處理浴比為1：40，改性整理結(jié)束后，用大量三級(jí)水沖洗織物，去除浮在織物表面的地黃提取物。織物在常溫下晾干后保存在標(biāo)準(zhǔn)條件(溫度21 ℃、相對(duì)濕度65%)下備用。

　　從圖1中可以發(fā)現(xiàn)，隨著改性整理溫度的升高，織物顏色深度(K/S值曲線面積)呈現(xiàn)先增加后不變的趨勢。當(dāng)改性整理溫度為80℃時(shí)，整理后織物的顏色深度達(dá)到最大：當(dāng)溫度達(dá)到90℃時(shí)，織物的顏色深度基本保持不變。升高溫度有助于地黃提取物在蠶絲織物上的擴(kuò)散，但是達(dá)到一定溫度后，擴(kuò)散提高得不明顯。綜合考慮，最佳改性整理溫度選擇80℃.

　　2.2時(shí)間對(duì)顏色深度的影響在pH-3，整理溫度為80℃的條件下，測試改性整理時(shí)間對(duì)地黃提取物整理桑蠶絲織物顏色深度的影響，結(jié)果見圖2.

　　色牢度》、GB/T 3920-2008(織品色牢度試驗(yàn)?zāi)湍Σ辽味取泛虶B/T 8427-2008《紡織品色牢度試驗(yàn)?zāi)腿嗽旃馍味取愤M(jìn)行測試。

　　1.3.3抗紫外性能

　　蠶絲織物紫外防護(hù)性按照GB/T 18830-2009

　　《紡織品防紫外線性能的評(píng)定》進(jìn)行測試。

　　1.3.4 熒光性能

　　在倒置熒光顯微鏡的B和G模式下分別對(duì)改性整理前后的蠶絲織物進(jìn)行激發(fā)和發(fā)射測試。

　　2結(jié)果與討論

　　2.1 溫度對(duì)顏色深度的影響

　　在pH=3，整理時(shí)間為60 min的條件下，測試改性整理溫度對(duì)地黃提取物改性整理桑蠶絲織物顏色深度的影響，結(jié)果見圖1.

　　1.2.3 桑蠶絲織物預(yù)媒改性處理織物預(yù)先經(jīng)質(zhì)量濃度為1-5 g/L的金屬鐵離子、鋁離子和銅離子溶液在60℃的溫度下處理60 min，之后按照桑蠶絲單因素改性整理工藝處理。

　　1.3顏色特征值及染色牢度的測試

　　1.3.1 顏色特征值的測試

　　改性桑蠶絲織物在標(biāo)準(zhǔn)條件下平衡24 h以上，使用愛色麗Ci7800型色差儀(D65光源，100標(biāo)準(zhǔn)觀察者)測試其在360-750 nm波長下的L、a、b和K/S值。

　　蠶絲織物經(jīng)地黃提取物改性整理后，在360-750 nm的可見光波長范圍內(nèi)K/S值沒有最大值，根據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道，可依據(jù)K/S值相對(duì)可見光范圍內(nèi)的波長對(duì)應(yīng)的曲線面積來表征其顏色的差異。

　　1.3.2 色牢度表征耐皂洗色牢度、耐摩擦色牢度和耐日曬色牢度分別按照GB/D 3921-2008紡織品(色牢度試驗(yàn)?zāi)碗娤磍is由圖2可以發(fā)現(xiàn)，整理時(shí)間在60 min以內(nèi)時(shí)，蠶絲織物的顏色深度K/S值隨著改性時(shí)間的延長而增

　　大，但整理時(shí)間超過60 min后K/S值趨于平衡。在蠶絲染色的過程中，分子鏈上的氨基會(huì)被改性整理液中的酸質(zhì)子化后形成染坐，然后與地黃提取物中的染料形成比較強(qiáng)的離子鍵。改性整理劑地黃提取物需要在溶液中完成對(duì)纖維的吸附、擴(kuò)散和上染，需要比較長的時(shí)間。綜合考慮，最佳改性整理時(shí)間選擇60 min.

　　2.3 pH對(duì)顏色深度的影響在整理溫度為80 ℃，時(shí)間為60min的條件下，測試改性pH對(duì)地黃提取物改性整理桑蠶絲織物顏色深度的影響，結(jié)果見圖3

　　由圖3可以發(fā)現(xiàn)，蠶絲織物的K/S值隨著整理液pH的升高先增加后降低，在pH為3-4時(shí)顏色深度基本達(dá)到最大值。這是由于地黃提取物成分主要是黃酮類物質(zhì)，其含有大量的酚類羥基，在一定溫度的整理液中會(huì)電離出氫離子。蠶絲織物中的氨基被質(zhì)子化后，容易吸附整理液中電離后的地黃提取物。但當(dāng)整理液的pH較低時(shí)，會(huì)降低其電離程度：當(dāng)pH較高時(shí)，蠶絲織物由于羧基電離程度高于氨基而呈現(xiàn)負(fù)電性，與電離后的地黃提取物產(chǎn)生靜電排斥，因此改性整理后蠶絲織物的K/5值降低。

　　2.4媒染劑對(duì)改性整理顏色特征值的影響在pH=3，整理溫度為80 ℃，時(shí)間為60 min的條件下，測試媒染劑對(duì)地黃提取物改性整理桑蠶絲織物顏色深度的影響，結(jié)果見表1。

　　從表 1 中可知，經(jīng)過鐵離子預(yù)媒染后，蠶絲織物的顏色深度變化不大; 經(jīng)過鋁離子預(yù)媒染后，蠶絲織物的顏色深度發(fā)生了輕微的下降，但是降幅不大; 經(jīng)過銅離子預(yù)媒染后，蠶絲織物的 K /S 值有一定程度的增加。這可能是由于黃酮類化合物雖然分子量大，但是能與金屬離子絡(luò)合的基團(tuán)只有酚羥基，無法形成較長分子鏈的共軛基團(tuán)，所以無法在很大程度上改變改性后蠶絲織物的顏色變化。

　　2.5地黃提取物改性整理蠶絲織物染色牢度的測試在pH=3，整理溫度為80℃，時(shí)間為60 min的條件下，測試地黃提取物改性整理絲織物的染色牢度結(jié)果為：K/S值曲線面積(360~750 nm)416，干摩耐摩擦色牢度4級(jí)，濕摩耐摩擦色牢度3級(jí)，變色耐皂洗色牢度4級(jí)，沾色耐皂洗色牢度3級(jí)，耐日曬色牢度3級(jí)。

　　目前天然染料改性整理織物存在的主要缺陷是色牢度無法達(dá)到已有的服用紡織品色牢度的標(biāo)準(zhǔn)，尤其是耐皂洗色牢度和耐日曬色牢度。而經(jīng)地黃提取物改性整理后，蠶絲織物的耐摩擦色牢度、耐皂洗色牢度和耐日曬色牢度基本可以滿足標(biāo)準(zhǔn)要求。

　　2.6地黃提取物對(duì)蠶絲織物紫外防護(hù)性能的影響在pH=3，整理溫度為80 ℃，時(shí)間為60 min的條件下，測試地黃提取物對(duì)蠶絲織物紫外防護(hù)性能的影響，結(jié)果見表2.

　　從表2可以看出，通常蠶絲織物質(zhì)地比較輕薄，基本不具有紫外防護(hù)性能。經(jīng)過地黃提取物改性整理后，UPF值可以達(dá)到101.64，根據(jù)紫外防護(hù)性能的評(píng)價(jià)方法，UPF>50的面料屬于抗紫外性能好的織物，表明地黃提取物對(duì)蠶絲面料具有很好的紫外提升能力。

　　2.7地黃提取物對(duì)蠶絲纖維熒光性能的影響

　　在pH-3，整理溫度為80℃，時(shí)間為60min的條件下，測試整理前后蠶絲纖維在倒置熒光顯微鏡模式B和G下的熒光性能，結(jié)果見圖4.

　　從圖4可見，整理前蠶絲織物坯布只能觀察到較弱的熒光：改性整理后，蠶絲織物在B模式和G模式下可以檢測到較強(qiáng)的綠色和紅色熒光，且分別提高了6倍和1.5倍。這與地黃提取物中存在較多可以被激發(fā)的具有熒光性能的基團(tuán)有關(guān)。

　　結(jié)語

　　地黃提取物對(duì)蠶絲織物改性整理的最佳條件為：pH=3，溫度為80℃，時(shí)間為60 min.金屬媒染劑鐵、鋁對(duì)地黃提取物改性整理后的顏色特征值的提升不明顯。銅離子預(yù)媒染后，織物K/S值有一定程度的增加。地黃提取物改性整理后，蠶絲織物的耐干摩擦和耐皂洗變色牢度均為4級(jí)，耐濕摩擦色牢度和耐皂洗沾色色牢度均為3級(jí)，耐日曬色牢度為3級(jí)。經(jīng)地黃提取物改性整理后，蠶絲織物紫外防護(hù)性能UPF可以達(dá)到101.64，并且f能提升了 1.5-6%.

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