曹紅梅 胡志良 張茜茜
摘要: 蠶絲是一種高檔天然蛋白質(zhì)纖維,具有典雅華貴的外觀和優(yōu)異的服用性能,但是其光穩(wěn)定性差、抗紫外和抗菌等性能差。漆大姑具有良好的生態(tài)相容性和使用安全性,作為中藥具有消炎、止癢等功效。文章探索運(yùn)用漆大姑提取液對(duì)蠶絲纖維進(jìn)行染色,在賦予蠶絲織物顏色的同時(shí)賦予其功能性,同時(shí)研究了漆大姑對(duì)蠶絲織物的直接染色及前媒染染色工藝。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,漆大姑能夠賦予直接染色蠶絲織物良好的抗紫外、抗氧化、抗菌等功能,達(dá)到對(duì)蠶絲織物染色和功能整理的雙重目的;運(yùn)用四種金屬媒染劑對(duì)蠶絲織物前媒染后再染色,可以提高蠶絲織物的表面得色量,金屬離子不同對(duì)染色色光的影響有所差異,媒染有利于提高染色色牢度。前媒染后再染色蠶絲織物的抗紫外、抗氧化、抗菌功能性與直接染色的蠶絲織物相比有所變化。
關(guān)鍵詞: 天然染料;漆大姑;蠶絲纖維;染色性能;功能性
中圖分類號(hào): TS190.644
文獻(xiàn)標(biāo)志碼: A
文章編號(hào): 10017003(2021)07002007
引用頁碼: 071104
DOI: 10.3969/j.issn.1001-7003.2021.07.004(篇序)
Dyeing and function modification of silk fabric with eriocarpous glochidion
CAO Hongmei1a,b, HU Zhiliang2, ZHANG Xixi1a
(1a.School of Textile; 1b.Changzhou Key Laboratory of Eco-Textile Technology, Changzhou Vocational Institute of Textileand Garment, Changzhou 213164, China; 2.Changzhou Tintin Textile Co., Ltd., Changzhou 213163, China)
Abstract: Silk is a high-grade natural protein fiber with an elegant and luxurious appearance and outstanding wearability, but the poor light stability, UV resistance and antibacterial properties hinder its further application. As a traditional Chinese medicine, eriocarpous glochidion possesses great biocompatibility, use safety, anti-inflammatory and antipruritic effects. In this paper, eriocarpous glochidion was used to dye the silk fiber. In the process, the silk fiver was given both colors and functionality. In addition, the direct dyeing process and pre-mordant dyeing process of eriocarpous glochidion on silk fabrics were explored. The results showed that, eriocarpous glochidion significantly enhanced the anti-ultraviolet, antioxidant and antibacterial properties of dyed silk fabrics, achieving double purposes of silk dyeing and functional finishing. After the silk fabrics were dyed with four kinds of metal mordant, the surface color yield was improved significantly. Furthermore, various metal ions showed different effect for shade, and mordant dyeing was able to enhance the color fastness. The anti-ultraviolet, antioxidant and antibacterial functions of silk fabrics dyed after pre-mordant process changed, compared with the silk fabric dyed directly.
Key words: natural dye; eriocarpous glochidion; silk fabric; dyeing property; functionality
收稿日期: 20210218;
修回日期: 20210612
基金項(xiàng)目: 江蘇高?!扒嗨{(lán)工程”中青年學(xué)術(shù)帶頭人培養(yǎng)對(duì)象項(xiàng)目(蘇教師函〔2021〕11號(hào));常州紡織服裝職業(yè)技術(shù)學(xué)院教師企業(yè)實(shí)踐鍛煉項(xiàng)目(常紡院人字〔2019〕19號(hào));常州紡織服裝職業(yè)技術(shù)學(xué)院教學(xué)創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)項(xiàng)目(常紡院教字〔2019〕10號(hào))
作者簡介: 曹紅梅(1977),女,副教授,博士研究生,主要從事紡織品生態(tài)功能染整技術(shù)的研究。
蠶絲纖維是一種高檔的蛋白質(zhì)纖維,因其良好的機(jī)械性能、典雅華貴的風(fēng)格特征和優(yōu)異的服用性能等優(yōu)點(diǎn)而備受人們的推崇。但是蠶絲纖維的抗紫外及抗菌能力較差,蠶絲纖維中酪氨酸、色氨酸等芳香族氨基酸受光照后光氧化會(huì)造成光泛黃;光還會(huì)引發(fā)蠶絲纖維多肽鏈的氧化裂解、減弱多肽鏈間的作用力,造成光脆損,因此,蠶絲纖維的耐光特別是耐紫外光的性能差。同時(shí)由于蠶絲纖維主要由氨基酸組成,為細(xì)菌提供了良好的生長和繁殖環(huán)境,其在蠶絲纖維上滋生會(huì)產(chǎn)生纖維發(fā)霉、變色和降解等現(xiàn)象,服用時(shí)易引發(fā)皮膚感染[1]。也有研究報(bào)道了一些抗菌、抗紫外整理方法,如采用無機(jī)納米材料、石墨烯、有機(jī)材料等對(duì)蠶絲纖維進(jìn)行抗菌、抗紫外功能整理[2-5]。一些天然植物染料應(yīng)用于染色時(shí),染色紡織品同時(shí)兼具抗菌、抗紫外、抗氧化等功效[6-10],與其他功能整理形式相比,可以同時(shí)達(dá)到染色與功能整理的目的,具有節(jié)能、省時(shí)、高效等優(yōu)勢,并且這種天然功能紡織品具有生態(tài)環(huán)保的優(yōu)勢。
本文選用天然漆大姑的提取液用于對(duì)蠶絲織物的染色。漆大姑(eriocarpous glochidion leaf)為大戟科植物毛果算盤子,一般取其枝葉,作為中藥材原料,具有祛風(fēng)利濕、散瘀、止血、消腫、抗急性炎癥、抗過敏、止癢的功效,主治急性胃腸炎、痢疾、風(fēng)濕性關(guān)節(jié)痛、跌打損傷、創(chuàng)傷出血、濕疹、皮炎等[11-12]。漆大姑的化學(xué)成分主要為沒食子酸-3-甲基醚和沒食子酸[13],其結(jié)構(gòu)式如圖1所示。
目前國內(nèi)外對(duì)于天然染料漆大姑應(yīng)用于蠶絲織物染色及功能改性的研究還鮮有報(bào)導(dǎo),本文主要從漆大姑對(duì)蠶絲織物的直接染色、媒染染色及功能改性出發(fā),探討漆大姑提取液在蠶絲纖維上的吸附規(guī)律及不同工藝條件對(duì)染色性能和抗紫外、抗氧化、抗菌等功能性的影響,對(duì)于天然染料漆大姑在蠶絲纖維上的應(yīng)用研究具有一定的指導(dǎo)意義。
1 實(shí) 驗(yàn)
1.1 材料與儀器
織物:蠶絲織物規(guī)格為經(jīng)紗3.6 dex×緯紗3.7 dex,經(jīng)向449根/10 cm×緯向256根/10 cm,平方米質(zhì)量34.5 g/m2(吳江致遠(yuǎn)紡織品有限公司)。
試劑:干燥漆大姑(安徽毫州益順堂中藥材公司),營養(yǎng)瓊脂(國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司),營養(yǎng)肉湯(上海精誠生物科技有限公司),七水合硫酸亞鐵、硫酸鈦、十八水合硫酸鋁、硫酸鋅、磷酸氫二鈉鉀、檸檬酸、2,2-聯(lián)氮-二(3-乙基-苯并噻唑-6-磺酸)二銨鹽(ABTS)、磷酸二氫鉀、氫氧化鈉均為分析純?cè)噭?,(國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司),去離子水(實(shí)驗(yàn)室自制)。
儀器:XH-KG55B型電腦程控振蕩染色機(jī)(佛山航星科技有限公司),DHG-9146A型電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱(上海精宏實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司),DTC SF-600型電腦測色配色儀(美國Datacolor公司),UV1801型紫外可見分光光度儀(北京瑞利分析儀器有限公司),HB902A型防紫外線測試儀(杭州贊成機(jī)電科技有限公司),SW-CJ-1FD型潔凈工作臺(tái)(蘇州安泰空氣技術(shù)有限公司),150A型數(shù)顯生化培養(yǎng)箱(蘇州威爾實(shí)驗(yàn)用品有限公司),YM30型壓力滅菌器(上海三申醫(yī)療器械有限公司)。
1.2 方 法
1.2.1 漆大姑色素的提取
取干燥漆大姑,按固液比1︰25(即40 g/L)加去離子水,升溫至100 ℃沸煮1 h,過程中隨蒸發(fā)不斷補(bǔ)充去離子水,冷卻后用300目過濾網(wǎng)過濾,并按原始液量定容后作為染液備用。在考察染液質(zhì)量濃度對(duì)染色性能的影響時(shí),將提取好的染液分別稀釋或濃縮至5~60 g/L。染液pH值用檸檬酸/磷酸氫二鈉緩沖溶液調(diào)節(jié)。
1.2.2 漆大姑對(duì)蠶絲織物染色
實(shí)驗(yàn)在常溫電腦程控染樣機(jī)中進(jìn)行,浴比1︰50,30 ℃始染,以2 ℃/min的速率升溫至90 ℃,并保溫60 min。除染液質(zhì)量濃度外,染液pH值、染色溫度、染色時(shí)間的單因素優(yōu)化工藝條件,作為后續(xù)實(shí)驗(yàn)的染色工藝條件。染色完成后,自來水沖洗并自然晾干。
1.2.3 金屬離子前媒染蠶絲織物后再染色
分別采用Fe2+、Al3+、Ti4+、Zn2+四種金屬離子對(duì)蠶絲織物進(jìn)行前媒染后再染色,前媒染浴比1︰50,30 ℃始染,以2 ℃/min的速率升溫至媒染溫度,并保溫45 min。前媒染結(jié)束后,用自來水沖洗后擰干再染色,染色方法同1.2.2。
1.3 測試方法
1.3.1 顏色參數(shù)
用電腦測色配色儀測試染色蠶絲織物的K/S值、a*值、b*值,測定光源為D65光源,10°視角,將織物疊4層,每塊試樣測4次取平均值。
1.3.2 上染率
用紫外可見分光光度儀測試染色前后染液的吸光度值,按照預(yù)先繪先好的標(biāo)準(zhǔn)工作曲線,計(jì)算染色前后染液中的染料量,按下式計(jì)算染料在蠶絲纖維上的上染率E。
E/%=m0-m1m0×100(1)
式中:m0和m1分別為染色前后染液中的染料量。
1.3.3 色牢度
染色蠶絲織物的耐日曬牢度按照GB/T 8427—2019《紡織品色牢度試驗(yàn)?zāi)腿嗽旃馍味龋弘 窚y定,耐摩擦牢度參照GB/T 3920—2008《紡織品色牢度試驗(yàn)?zāi)湍Σ辽味取窚y定,耐洗色牢度參照GB/T 3921—2008《紡織品色牢度試驗(yàn)?zāi)驮硐瓷味取窚y定,按照GB/T 251—2008《紡織品色牢度試驗(yàn)評(píng)定沾色用灰色樣卡》進(jìn)行評(píng)級(jí)。
1.3.4 抗紫外性能
運(yùn)用防紫外線測試儀測試蠶絲織物的紫外防護(hù)系數(shù)UPF,紫外線透過率UVA(%)、UVB(%),每個(gè)試樣測試4次取平均值。
1.3.5 抗氧化性能
蠶絲織物抗氧化性能通過ABTS溶液自由基消色實(shí)驗(yàn)測試[16]。將7 mM濃度的ABTS溶液與2.45 mM的過硫酸鉀反應(yīng)得到ABTS自由基正離子(ABTS·+),將其靜置于暗室中12~16 h備用,其溶液在暗室中室溫條件下放置2 d以上仍可保持穩(wěn)定。使用前用0.1 M、pH7.4的磷酸二氫鉀將自由基溶液稀釋至734 nm處的吸光度為(0.700±0.025)。取10 mL ABTS·+溶液,加入10 mg蠶絲纖維,30 min后用分光光度計(jì)測試其消失后的吸光度。蠶絲纖維清除自由基的能力即抗氧化性能,通過下式計(jì)算。
Antioxidant activity/%=Acontrol-AsampleAcontrol×100(2)
式中:Acontrol為ABTS·+初始時(shí)的吸光度值,Asample為ABTS·+溶液中浸入蠶絲纖維30 min后的吸光度值。
1.3.6 抗菌性能
蠶絲纖維的抗菌性能參照GB/T 20944.3—2008《紡織品抗菌性能的評(píng)價(jià)第3部分:振蕩法》測試,菌種采用大腸桿菌(E.coli)和金黃色葡萄球菌(S.aureus)。將0.75 g蠶絲織物剪成碎末加入配制好的菌液中置于水浴中振蕩24 h,水浴溫度為大腸桿菌30 ℃、金黃色葡萄球菌24 ℃。之后,用無菌的磷酸鹽緩沖溶液將菌液稀釋1 000倍,再將菌種接種到瓊脂培養(yǎng)基上37 ℃培養(yǎng),大腸桿菌培養(yǎng)24 h、金黃色葡萄球菌培養(yǎng)48 h后,統(tǒng)計(jì)瓊脂培養(yǎng)基上的菌落數(shù),用下式計(jì)算蠶絲織物的抑菌率。
Antibacterial activity/%=Ncontrol-NsampleNcontrol×100(3)
式中:Ncontrol和Nsample分別是標(biāo)準(zhǔn)棉纖維和蠶絲纖維測試樣培養(yǎng)出的菌落數(shù)量。
2 結(jié)果與分析
2.1 漆大姑的染色性能
2.1.1 漆大姑直接染色性能
1)染液pH值對(duì)染色性能的影響。染液的pH值會(huì)影響到天然染料在溶液中的存在形式、蠶絲纖維表面的帶電情況,因而會(huì)影響染色蠶絲織物表面的得色量。用緩沖溶液調(diào)節(jié)染液pH值在2~7,考察pH值對(duì)漆大姑色素染色蠶絲織物表面得色量和顏色參數(shù)的影響,如圖2所示。
從圖2(a)中表面得色量(K/S值)可知,染液pH值小于3,對(duì)漆大姑上染染蠶的表面得色量K/S值影響不大。當(dāng)pH值大于3,對(duì)表面得色量影響較大,隨著pH值的增大,K/S值呈下降趨勢。蠶絲為兩性纖維,當(dāng)pH值小于其等電點(diǎn)時(shí),蠶絲纖維帶正電荷。漆大姑的主要成分為沒食子酸-3-甲基醚和沒食子酸,其分子結(jié)構(gòu)中均含有羧基,在溶液中呈負(fù)電荷,以離子鍵形式與蠶絲纖維結(jié)合,較低的pH值易于蠶絲纖維中正電荷的富集,促進(jìn)染料和蠶絲纖維的鍵合,從而提高染色蠶絲織物表面的得色量。從圖2(b)中顏色參數(shù)(a*/b*值)可知,隨著染液pH值的增大,染色蠶絲織物的b*值減小,即黃光減弱;pH值在2~6,pH值的變化對(duì)染色的蠶絲織物的a*值即紅光幾乎沒有影響,pH值為7時(shí),a*值急劇減小即紅光急劇減弱。因此,當(dāng)pH值為3左右,染色效果好。
2)染液質(zhì)量濃度對(duì)染色性能的影響。染料質(zhì)量濃度直接影響著染色織物表面的得色量,提升性能好的染料能夠染得濃色。染料在纖維上的提升性能與染料的結(jié)構(gòu)、纖維的性質(zhì)、染料與纖維之間的親和力及染色工藝條件等相關(guān)。調(diào)節(jié)染液質(zhì)量濃度在5~60 g/L,考察染液質(zhì)量濃度對(duì)漆大姑色素染色蠶絲織物表面得色量、上染率和顏色參數(shù)的影響,如圖3所示。
由圖3(a)可知,隨著染料質(zhì)量濃度的增加,染色蠶絲織物的表面得色量K/S值隨之增加,說明漆大姑對(duì)蠶絲織物染色的提升性能良好。圖3(b)表明,采用直接染色情況下,漆大姑的上染率較高,超過50%,但是隨著質(zhì)量濃度的提高,上染率有略微減小的趨勢。由圖3(c)中顏色參數(shù)(a*/b*值)可知,隨著染色質(zhì)量濃度的提高,染色蠶絲織物的紅光和黃光均呈增加的趨勢,色彩飽和度提高。
3)染色溫度對(duì)染色性能的影響。染色溫度的高低會(huì)影響染料在纖維上的吸附量及顏色特征,溫度對(duì)染色性能的影響如圖4所示。
由圖4(a)可知,隨著染色溫度升高,染色蠶絲織物的表面得色量(K/S值)呈增加的趨勢,當(dāng)溫度超過90 ℃后增加趨勢不再明顯。染色溫度高,會(huì)加速染料分子的運(yùn)動(dòng)動(dòng)能,同時(shí)促進(jìn)纖維的膨潤,利于染料對(duì)纖維的吸附上染。同時(shí)由圖4(b)可知,隨著溫度的升高,染色蠶絲織物的色光呈向紅、黃方向位移的趨勢,色彩飽和度提高,但90℃后溫度對(duì)顏色特征的影響很小。因此,溫度90 ℃左右,染色效果好。
4)染色時(shí)間對(duì)染色性能的影響。染色時(shí)間的長短關(guān)系到染色的上染是否充分完成,時(shí)間對(duì)染色性能的影響如圖5所示。
由圖5(a)可知,染色時(shí)間60 min以內(nèi),隨著時(shí)間的延長,染色蠶絲織物表面的得色量K/S值呈增加趨勢,隨后變化不再明顯,說明染色60 min左右,蠶絲織物表面的得色量已基本趨于飽和。由圖5(b)可知,時(shí)間對(duì)顏色參數(shù)a*的影響比b*大,隨著染色時(shí)間的延長,黃光變化較小,紅光呈先增大趨勢,但染色時(shí)間超過60 min后趨勢減緩。因此,時(shí)間60 min左右,染色效果好。
2.1.2 前媒染對(duì)蠶絲織物染色性能的影響
1)媒染劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)對(duì)染色蠶絲織物表面得色量的影響。采用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%~10%的Fe2+、Ti4+、Al3+、Zn2+四種金屬離子分別對(duì)蠶絲織物進(jìn)行前媒染后再染色,考察媒染劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)變化對(duì)染色蠶絲織物表面得色量的影響,如圖6所示。
由圖6可知,隨著媒染劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增加,染色蠶絲織物的表面得色量K/S值均有不同程度的提升,提升幅度從大到小依次為Fe2+>Ti4+>Al3+>Zn2+,其中亞鐵離子媒染的效果最佳,鋅離子媒染的效果最弱。采用金屬離子媒染,主要是金屬離子提供空軌道,蠶絲纖維和漆大姑提供孤對(duì)電子,金屬離子與蠶絲中的氨基、羧基和漆大姑色素中的羥基之間形成配位鍵,以提高染色的上染率,從而提高染色蠶絲表面的得色量。
2)前媒染對(duì)染色蠶絲織物顏色參數(shù)的影響。用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%~10%的金屬離子對(duì)蠶絲織物進(jìn)行前媒染后再染色,考察染色蠶絲織物的顏色特征a*、b*值,如圖7所示。
由圖7可知,直接染色蠶絲織物的a*值7.81、b*值為15.49,而經(jīng)過Fe2+離子媒染后的染色蠶絲織物的a*值和b*值均急驟變小,色光變得萎暗,且亞鐵媒染劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)越大,色光越暗。經(jīng)過Ti4+離子媒染后的染色蠶絲織物a*值和b*值均有較大增幅,隨Ti4+離子質(zhì)量分?jǐn)?shù)的提高,紅光、黃光均增強(qiáng),色彩飽和度提高。經(jīng)過Al3+離子媒染后的染色蠶絲織物的a*值和b*值也呈向紅、向黃偏移、飽和度提升趨勢,但提升幅度較小。經(jīng)過Zn2+離子媒染后的染色蠶絲織物的色光總體與直接染色偏差不大,是幾種金屬離子當(dāng)中變化最小的。金屬離子媒染對(duì)天然染料色光的影響,主要是因?yàn)榻饘匐x子與染料和纖維之間形成的配位鍵引發(fā)了天然染料漆大姑的發(fā)色體系的電子躍遷,從而改變了染色蠶絲織物的色光。
3)前媒染對(duì)染色蠶絲織物色牢度的影響。紡織品色牢度是指紡織品的顏色在加工或服用過程中,受到光照、洗滌、汗?jié)n、摩擦和化學(xué)藥劑等外界作用的抵抗力。天然染料一般分子結(jié)構(gòu)小,與纖維之間的親和力小,導(dǎo)致其直接染色的色牢度較差,媒染是常用的一種提高天然染料染色牢度的方法,四種金屬離子前媒染對(duì)染色蠶絲織物色牢度的影響如表1所示。
由表1可知,蠶絲織物直接用漆大姑色素染色的色牢度較低,經(jīng)過四種金屬離子媒染后,皂洗及摩擦色牢度均有所提升,且媒染后染色蠶絲織物的總體色牢度良好,可滿足服用要求。金屬離子媒染對(duì)于漆大姑染色真絲的牢度提升作用明顯。
2.2 漆大姑染色蠶絲織物的功能性
測試并分析未染色、直接染色、前媒染染色蠶絲織物的功能性,分析染色及前媒染對(duì)蠶絲織物功能性的影響。染色工藝為單因素優(yōu)化工藝,染色質(zhì)量濃度為固液比40 g/L,媒染劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)為6%。
2.2.1 抗紫外性能
紡織品對(duì)紫外線的防護(hù)機(jī)理主要分為反射和吸收兩種,常規(guī)的抗紫外整理主要是通過無機(jī)或有機(jī)的紫外線屏蔽劑整理達(dá)到賦予紡織品抗紫外線的目的。一些具有黃酮類、多酚類、蒽醌類結(jié)構(gòu)的天然染料在染色的同時(shí),可賦予紡織品抗紫外的性能[15],漆大姑未染色、直接染色和金屬離子媒染后再染色蠶絲織物的抗紫外性能的比較如表2所示。
由表2可知,未染色蠶絲織物的紫外防護(hù)系數(shù)UPF較小,紫外線透過率大,抗紫外效果不夠理想,因漆大姑提取液主要成分中含有多酚結(jié)構(gòu),直接染色蠶絲織物的抗紫性能有明顯的提高。經(jīng)過四種金屬離子媒染后,染色蠶絲織物的紫外線防護(hù)系數(shù)UPF比直接染色均有所提高,且紫外線UVA、UVB的透過率均有所下降,說明四種金屬離子媒染對(duì)于蠶絲織物防紫外效果的提高均有利,這是由于媒染后再染色,蠶絲織物上吸附的染料量增多了的緣故。比較四種金屬離子媒染后染色蠶絲織物的抗紫外效果可知,經(jīng)鈦離子媒染的抗紫外線效果最好,依次是亞鐵、鋁、鋅。經(jīng)過媒染后染色蠶絲織物的UPF值均大于30、UVA的透過率小于7.5%、UVB的透過率小于1.6%,抗紫外效果均比較好。
2.2.2 抗氧化性能
蠶絲織物在使用過程中一般與皮膚直接接觸,良好的抗氧化性可以抵御外界高活性物質(zhì)對(duì)皮膚的侵害。漆大姑未染色、直接染色和金屬離子媒染后再染色蠶絲織物的抗氧化性能比較如圖8所示。
由圖8可知,未染色蠶絲織物的抗氧化活性為35.2%,抗氧化能力不強(qiáng),染色蠶絲織物的抗氧化性相比未染色蠶絲織物有大幅的提高,染料質(zhì)量濃度(固液比)40 g/L時(shí),抗氧化活性達(dá)98%以上,抗氧化活性很高。這是因?yàn)槠岽蠊迷谛Q絲纖維上吸附,而漆大姑色素分子中的酚羥基、苯甲酸等具有強(qiáng)還原性的緣故。金屬離子媒染對(duì)于蠶絲織物抗氧化性能的影響不一,與直接染色相比,經(jīng)鈦離子媒染的染色蠶絲織物的抗氧化性能略有提高;經(jīng)亞鐵、鋁、鋅三種離子媒染后,染色蠶絲織物的抗氧化性能均有不同程度的下降,下降幅度從大到小依次是亞鐵、鋁、鋅離子,但總體均高于80%。媒染后抗氧化性能的變化與金屬離子參與了染料和纖維之間的配位反應(yīng)后,配合物的還原性能相較原染色纖維有所變化有關(guān)。
2.2.3 抗菌性能
由于蠶絲是蛋白質(zhì)纖維易滋生細(xì)菌,因此,蠶絲織物的抗菌改性很重要。一些天然色素中含有生物堿、酚類、酸類、酮類、醛類和鞣酸等抗菌活性成分,可賦予染色織物不同的抗菌性能[16]。有研究表明,天然染料的種類不同,媒染對(duì)天然染料抗菌性的影響也不同,媒染會(huì)增加一些天然染料染色織物的抗菌性能,但對(duì)某些天然染料染色織物抗菌性能會(huì)下降[17-19]。漆大姑未染色、直接染色和金屬離子媒染后再染色蠶絲織物的抗菌性能比較如圖9所示。
由圖9可知,未染色蠶絲纖維的抗菌性能較弱,經(jīng)過漆大姑染色后,對(duì)大腸桿菌和金黃色葡萄球菌的抗菌性能顯著增強(qiáng),直接染色蠶絲纖維對(duì)大腸桿菌和金黃色葡萄球菌的抑菌活性均很好,達(dá)94%以上。金屬離子媒染的染色蠶絲纖維的抑菌活性有所變化,鈦、鋅離子媒染的染色蠶絲纖維抗菌性能略有提高,分析認(rèn)為是這兩種金屬離子自身具備一定的抗菌性;亞鐵、鋁離子媒染的染色蠶絲纖維抗菌性能有所下降,是這兩種金屬部分破壞了漆大姑的抗菌性。
3 結(jié) 論
本文研究了漆大姑色素對(duì)蠶絲織物直接染色性能、媒染染色性能,以及對(duì)蠶絲織物抗紫外、抗氧化、抗菌等功能性的影響,主要得出如下結(jié)論。
1)漆大姑色素的主要成分是沒食子酸-3-甲基醚和沒食子酸,分子結(jié)構(gòu)中含有大量的羥基及羧基和醚鍵,利于漆大姑對(duì)蠶絲織物的上染,染色的上染提升性能良好,色光飽和度也隨染色質(zhì)量濃度的增加而提高。
2)天然漆大姑色素對(duì)真絲染色性能受pH值影響較大,pH值在較強(qiáng)酸性范圍內(nèi),利于漆大姑對(duì)真絲的上染性。染色溫度、時(shí)間對(duì)漆大姑上染蠶絲織物的充分程度和顏色特征也有一定的影響。
3)運(yùn)用四種金屬媒染劑對(duì)蠶絲織物前媒染后再染色,可以提高蠶絲織物的表面得色量,金屬離子不同對(duì)染色色光的影響有所差異,媒染利于染色色牢度的提高。
4)漆大姑分子結(jié)構(gòu)中含有酚羥基、苯甲酸等結(jié)構(gòu),能夠賦予染色蠶絲織物良好的抗紫外、抗氧化、抗菌等性能,達(dá)到對(duì)蠶絲織物染色和功能整理的雙重目的。
5)前媒染染色蠶絲織物的功能性與直接染色相比有所變化。經(jīng)四種金屬離子媒染后染色蠶絲織物的抗紫外性能與直接染色上染率均有所提高;抗氧化性能經(jīng)鈦離子媒染的抗氧化性能略有提高,經(jīng)亞鐵、鋁、鋅三種離子媒染后有不同程度的下降;抗菌性能經(jīng)四種金屬離子媒染后均有不同程度的下降。
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