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生物质色素是由生物体合成的色素物质,可以从植物或动物体中提取,也可以通过微生物发酵法获得。相较于合成染料,其具有来源可持续性,可生物降解性,低风险以及可赋予织物功能性等优点。然而生物质色素的染色性能较差,如上染率和色牢度较低,特别是日晒色牢度的问题更加严重。
本课题针对生物质色素的日晒牢度问题了进行探究,以色泽鲜艳的微生物产红色色素灵菌红素为研究对象,考察其光稳定性影响因素,探索染色织物日晒牢度的提升方法,探究染色织物褪色机理,以推动生物质色素在纺织领域的应用。
以灵菌红素染色织物光致褪色程度为评价指标,从纤维种类影响、色素与纤维的结合状况、环境因素等方面,对灵菌红素染色织物日晒牢度的各影响因素进行了分析。研究表明,在外界条件中,光是导致灵菌红素染色织物褪色直接因素;染料上染的纤维结晶区比例越高,染料在纤维上的聚集程度越大,会减缓染料发生光化学反应的速率,提高日晒牢度;染料与纤维的结合力越强,染色织物日晒牢度越高;通过金属离子媒染,与染料分子成为络合物,增加染料分子量,可明显提升日晒牢度,效果最好的为Al3+后媒染色。
通过考察光照波长以及光强、光照时间、染液浓度对色素的光稳定性的影响,通过红外光谱、紫外-可见光谱以及高效液相色谱对灵菌红素光照射产物进行分析,探讨灵菌红素的光褪色机理,发现光照射处理后,谱图中灵菌红素特征峰消失,且无新的峰出现,推测灵菌红素发生的为光分解反应。
基于对灵菌红素日晒牢度影响因素与光褪色机制的分析,设计了通过生物质媒染剂与光稳定剂处理染色织物,提升日晒牢度的方法。对媒染剂进行了筛选,并制定了媒染工艺。结果显示单宁酸同媒染染色对于日晒牢度的提升效果优异,单宁酸媒染最佳工艺为单宁酸浓度8g/L,染液pH2.1,染色温度90℃,染色时间40min。在最佳媒染工艺的基础上,采用生物质抗氧化剂和紫外吸收剂对媒染织物进行后整理,发现单宁酸与黄酮协同作用对灵菌红素日晒牢度有明显提升作用,所处理纺织品摩擦、皂洗牢度均达到服用纺织品要求,且日晒牢度提升了1级。
本课题针对生物质色素的日晒牢度问题了进行探究,以色泽鲜艳的微生物产红色色素灵菌红素为研究对象,考察其光稳定性影响因素,探索染色织物日晒牢度的提升方法,探究染色织物褪色机理,以推动生物质色素在纺织领域的应用。
以灵菌红素染色织物光致褪色程度为评价指标,从纤维种类影响、色素与纤维的结合状况、环境因素等方面,对灵菌红素染色织物日晒牢度的各影响因素进行了分析。研究表明,在外界条件中,光是导致灵菌红素染色织物褪色直接因素;染料上染的纤维结晶区比例越高,染料在纤维上的聚集程度越大,会减缓染料发生光化学反应的速率,提高日晒牢度;染料与纤维的结合力越强,染色织物日晒牢度越高;通过金属离子媒染,与染料分子成为络合物,增加染料分子量,可明显提升日晒牢度,效果最好的为Al3+后媒染色。
通过考察光照波长以及光强、光照时间、染液浓度对色素的光稳定性的影响,通过红外光谱、紫外-可见光谱以及高效液相色谱对灵菌红素光照射产物进行分析,探讨灵菌红素的光褪色机理,发现光照射处理后,谱图中灵菌红素特征峰消失,且无新的峰出现,推测灵菌红素发生的为光分解反应。
基于对灵菌红素日晒牢度影响因素与光褪色机制的分析,设计了通过生物质媒染剂与光稳定剂处理染色织物,提升日晒牢度的方法。对媒染剂进行了筛选,并制定了媒染工艺。结果显示单宁酸同媒染染色对于日晒牢度的提升效果优异,单宁酸媒染最佳工艺为单宁酸浓度8g/L,染液pH2.1,染色温度90℃,染色时间40min。在最佳媒染工艺的基础上,采用生物质抗氧化剂和紫外吸收剂对媒染织物进行后整理,发现单宁酸与黄酮协同作用对灵菌红素日晒牢度有明显提升作用,所处理纺织品摩擦、皂洗牢度均达到服用纺织品要求,且日晒牢度提升了1级。