【正文】 后媒染工藝 ............................................................................32 測試 .......................................................................................................................32 實驗結(jié)果與分析 ..........................................................................................................32 直接染色正交實驗 ..............................................................................................32 不同媒染劑對預(yù)媒染染色的影響 .......................................................................33 媒染溫度對預(yù)媒染染色的影響 ..........................................................................34 媒染劑 KAl(SO 4 )2 我 國在天然染色方面不僅有著悠久的歷史和較高的科學(xué)水平，而且顏色品種多、染 色牢固、不易褪色，有文字記載的歷史比國外還要早 1000年。即使是 2020多年前出土的漢代織物，其色澤仍然艷麗可愛，被西方人 驚稱為 “中國術(shù) ”。我國藏族人民 特有的手工藝品和生活用品 —藏 毯，己有 600年的歷史，其染色工藝也以天然染料為主。 1987年聯(lián)合國提出 “可持續(xù)發(fā)展 ”戰(zhàn)略， 1996 年 9月國際標(biāo)準(zhǔn)化組織 (ISO)公布了 ISO 14000環(huán)境管理體系，旨在促進(jìn)經(jīng)濟(jì)與環(huán)境 的協(xié)調(diào)發(fā)展。隨后，荷蘭政 府和奧地利政府也發(fā)布了相應(yīng)的法令，禁止某些偶氮染料的使用。與此同時， 20世紀(jì) 90年代以 來， 以 “回歸自然 ”為主體的綠色消費新潮流在全世界的消費者中已經(jīng)逐漸形成，人 們對紡織品和紡織化學(xué)品在使用和穿著過程中，對自身安全和健康影響越來越重 視。根據(jù)英國染料和染色家協(xié)會給 出的定義，天然染料是指從植物、動物或礦產(chǎn)資源中獲得的、很少或沒有經(jīng)過化 學(xué)加工的染料。礦物染 料實際應(yīng)為礦物顏料，日常應(yīng)用較少。 （ 2）按染料結(jié)構(gòu)可分為：類胡蘿卜素類、類黃酮類、鞣質(zhì)類（單寧）、醌類、 吲哚類、生物堿類、葉綠素類等。 紅色系列：茜草、胭脂紅、紅花、蘇木、紫杉等。 天然染料的性質(zhì) 優(yōu)點： 2 ，具備良好的生態(tài)相容性，一般對人體無毒害。 ，如 :抗菌、消炎等保健功能。 。 。 （ 3）媒染法 天然染料媒染劑的種類：有機(jī)媒染劑（丹寧酸、陽離子表面活性劑等）；堿 媒染劑（草木灰、石灰等）；金屬離子媒染劑。近二十年，關(guān)于天然染料 以及研究報道逐漸增多，主要集中在天然植物染料對織物的染色性能研究、媒染 劑的開發(fā)以及新型的染色方法研究等方面。在棉、麻 和化學(xué)纖維織物染色方面，張曉莉等進(jìn)行了茶葉色素在陽離子改性棉織物上的染 色研究 32]；王春紅等研究了天然染料對大麻織物的染色 [3 3 ]；王小娟等研究了天然 染料茜草對亞麻織物的染色性能 [34 ]；焦林研究了姜黃對滌綸織物的染色 [3 5 ]；陳 瑩等研究了天然染料紫蘇在大豆蛋白織物中染色性能 [3 6 ]；羅丹實等研究了天然 染料姜黃對于竹纖維 織物的染色 [37 ]。 R anjana Bhuyan等研究了天然染料的提取以及對 其結(jié)構(gòu)的鑒定 [46 ]。 M 4 L Gulrajani等研究了天然染料對聚酷纖維、聚酞胺纖維以及聚丙烯睛纖維染色性 能及其上染機(jī)理 [50 52]；陳怡介紹了國外天然染料上染合成纖維的染色機(jī)理 [53 ]； Paisan Kongkachuichay等研究了蟲膠酸在絲綢織物上吸收的熱動力學(xué) [5 4 ]。 天然色素的提取 浸提法 目前最常用的天然色素的提取方法，以類胡蘿卜素類色素為例。它的提取是以此性質(zhì)為基礎(chǔ)的。 為避免氧化，萃取過程越快越好，最好充入氮氣，密封保存于暗處。加拿大的 CW T T RA N國際公司 E S Fox公司聯(lián)合體深入研究 M A E技 術(shù)，并成功地開發(fā)了 M AE生產(chǎn)設(shè)備。微波萃取 在食品工業(yè)中的應(yīng)用比較廣泛，微波萃取具有熱效率高、省時、產(chǎn)品質(zhì)量高、原 料的利用率高、設(shè)備簡單等優(yōu)點。同時由于物料受熱時間短，很好地保持了色素的穩(wěn) 定性。 1978年 1月在原西德 E ssen舉行 的首次超臨界流體萃取技術(shù)研討會，可稱為是現(xiàn)代 SC FE技術(shù)發(fā)展的里程碑。孫君社將 SCFE技術(shù)應(yīng)用于辣 椒色素的提取，得到的色素產(chǎn)品均超過國標(biāo)并達(dá)到 FA O/W HO的要求 [66 ]。日本己經(jīng)擁有超臨界萃 取裝置的公司大部分是使用中小型裝置 [6 7 ]。 生物技術(shù)生產(chǎn) 天然色素 由于天然色素使用天然原料來提取，隨自然條件的變動、原料的質(zhì)量、產(chǎn)量 和價格均易波動。 凍結(jié) 融解法 凍結(jié) 融解法條件溫和，操作溫度在室溫以下，對熱敏性高的天然色素破壞 較小，是生物化學(xué)研究中常用的破碎微生物細(xì)胞壁的方法。但值得注意的是，在纖 維素酶制劑中，除了主要成分纖維素酶之外，還有少量半纖維素酶、果膠酶、蛋 白酶等，在提取過程中，由于底物的存在也同時顯示催化活性。 如半胱氨酸可提高仙桃紅色素的耐熱耐光性；花青苷與特定的酚類化合物結(jié)合可 明顯改善花青營的耐光性 [7 3 ]。 據(jù)報道三磷酸鈉能消除 Fe3+等對姜黃色素的影響 [7 6 ]，十二烷基磺酸鈉對黑加侖色 素具有明顯的護(hù)色作用 [7 7 ]。 1954年，無碳復(fù)寫紙的發(fā) 明第一次實現(xiàn)了微膠囊技術(shù)的商業(yè)化應(yīng)用。胡蘿卜素、紅曲色素的生 產(chǎn)。茼蒿具特 殊香味，幼苗或嫩莖葉供生炒、涼拌、做湯耐食用。頭狀花序，花黃色或白色。茼蒿對光照要求不嚴(yán)，一般 以較弱光照為好。胡蘿卜 素的含量比菠菜還高，并含豐富的鈣、鐵，營養(yǎng)豐富，而且茼蒿還有促進(jìn)蛋白質(zhì) 代謝、脂肪分解的作用，因而也是暖胃和養(yǎng)腸的有益蔬菜 [81 ]。 Chunda 等（ 1998）在茼蒿莖葉中分離出多種抗氧 .3 清血養(yǎng)心、潤肺化痰 茼蒿內(nèi)含豐富的維生素、胡蘿卜素及多種氨基酸，性味甘平。 .4 利小便、降血壓 茼蒿中含有多種氨基酸、脂肪、蛋白質(zhì)及較高量的鈉、鉀等礦物鹽，能調(diào)節(jié) 體內(nèi)水分代謝，通利小便，消除水腫；茼蒿含有一種揮發(fā)性的精油，以及膽堿等 物質(zhì)，具有降血壓、補腦的作用。張冬冬（ 2020）研究發(fā)現(xiàn)茼蒿中硒的含量平 均為 [87 ]。hmer（ 2020）在《天然織物染料》一書中提到茼蒿花中含 有大量黃酮類物質(zhì)，其中以槲皮素為主 [9 1 ]，黃酮類物質(zhì)有抗氧化、抗癌等多種 生物效應(yīng) [9 2 ]，對人體健康有重要作用。 茼蒿在臨床上可用作調(diào)節(jié)水鹽代謝 ,維持機(jī)體的電介質(zhì)平衡，用于治療泌尿系結(jié) 石 ,效果較好 [95 ]。茼蒿花是土耳其的傳統(tǒng)染料，染出的布 料具有顏色鮮艷、色牢度強(qiáng)等特點 [1 0 0 ]。近年來隨著茼蒿深加工的不斷發(fā)展，茼蒿的種植面積也在 不斷擴(kuò)大。 系統(tǒng)溶劑萃取 取 20ml 的粗提液 4 份，分別用等體積的石油醚，乙酸乙酯，正丁醇萃取， 得到石油醚相、乙酸乙酯相、正丁醇相和水相萃取物。取濾液定容至 50m l，于最 大吸收波長處測定吸光度并記錄。取濾液定容 50mL，于最大吸收波長處測定吸光度并記錄。取濾液定容 50mL，于最大吸收波長處測定吸光度并記錄。取濾液濃縮 后定容 50m L，于最大吸收波長處測定吸光度并記錄。取濾液定容 50m l，于最大吸 收波長處測定吸光度并記錄。 數(shù)據(jù)處理及分 析 各實驗重復(fù) 3 次，處理數(shù)據(jù)利用 DPS 軟件進(jìn)行統(tǒng)計分析，采用 Duncan 新復(fù) 級差法進(jìn)行差異顯著性檢驗（ P ）。 13 吸光度 吸光度 2 1 石油醚 乙酸乙酯 正丁醇 水 0 0 100 200 波長 300 400 500 圖 21 不同溶劑提取液的波長掃描（ 2 00 4 60 n m） Fig. 21 Abso rb a nc e of pigm en t extra c te d in diffe re nt solv en ts 乙醇濃度對茼蒿色素提取工藝的影響 乙醇濃度對提取效果的影響如圖 22。原因可能是隨著乙醇濃度的升高，一些醇溶性 雜質(zhì)、親脂性強(qiáng)的成分溶出量也增加，干擾因素隨之增大，這些成分與茼蒿色素 競爭同乙醇 水分子結(jié)合，從而導(dǎo)致茼蒿色素的提取效果下降。 2 1 0 0 1 乙醇濃度 圖 22 乙醇濃度對提取效果的影響 Fig. 22 Effe ct of alcoho l conc e ntra tio n on extra ction effic ie nc y 14吸光度 提取溫度對茼蒿色素提取工藝的影響 溫度對提取效果的影響如圖 23。溫度升高，分子運動速度加快，滲透、擴(kuò)散、溶 解速度加快，使茼蒿色素易于從細(xì)胞轉(zhuǎn)移到溶劑中，但溫度過高可能會導(dǎo)致活性 成分的濕熱降 解或異構(gòu)化，使提取物有效成分得率降低或降解成分的活性作用。由圖 24 可知，在茼蒿色素提取實驗 中，時間的影響效果沒有溫度、溶劑濃度顯著。由于在溶 劑溶解能力沒有達(dá)到飽和之前，茼蒿色素的提取效果是隨時間的增加而變大的。由圖 25 可知，在茼蒿色素提取實驗中， 溶劑液料比對提取效果的影響顯著。但很多實驗結(jié)果顯示當(dāng)溶劑用量達(dá)到一定值后，得率趨于平緩，此時 提取物質(zhì)己基本提取完全。在酸性條件下，茼蒿色素的提取率 隨著 pH 值的上升而增高。 2 1 0 0 5 10 15 pH值 圖 26 不同 pH值下提取溶液的吸光度 Fig. 26 Abso rb a nc e of the pigme nt extra ct in diffe re nt pH 17 正交試驗設(shè)計結(jié)果 以乙醇濃度（ A）、浸提溫度 (B)、浸提時間 (C )和 pH(D )4個因素進(jìn)行 L9（ 34） 正交試驗，結(jié)果如表 22。隨著 pH 值從 下降到 ，提取率也隨之下降。 16吸光度 吸光度 2 1 0 0 20 40 60 料液比（ 1： X） 圖 25 不同料液比條件下提取溶液的吸光度 Fig. 25 Abso rb a nc e of the pigme nt extra ct in diffe re nt ratios pH 對茼蒿色素提取工藝的影響 pH 值對提取效果的影響如圖 26。繼續(xù)增大液料比，茼蒿色素提取效果也增加， 但是增加的幅度變緩?？紤]到時 間與濃度及溫度有可能有交互作用，以及工業(yè)生產(chǎn)上效率成本等因素，選擇 1 小時提取實驗進(jìn)行接下來的試驗，并將時間帶入正交實驗。增長效果曲線平緩。因此，選擇 50℃ 左右的提取溫 度，并帶入正交實驗。隨著溫度的上升提取效果逐漸上升，在達(dá)到 50℃ 后提取率達(dá)到最高值， 然后隨著溫度的升高，提取率降低。將乙醇濃度帶入正交實驗，在 25% 左右取幾個水平。隨著乙醇濃度的增加，茼蒿提取率也增加， 當(dāng)乙醇濃度達(dá)到 25%時，茼蒿色素的溶解度最大，提取效果最好 。其中萃取后的水相在各波段均取得最大的吸光度，因此可推斷茼 蒿中的天然色素為強(qiáng)極性物質(zhì)。各因素水平安排如表 21 所示。 設(shè)置溶液 pH值為 114。設(shè)置料液比為 1： 1： 1： 1： 1： 50。設(shè)置提 取時間為 30min， 1小時， 2小時， 4小時， 6小時， 8小時， 10小時。設(shè)置水 浴提取溫度 20o C， 30o C， 40o C， 50o C， 60o C， 70o C， 80o C。 乙醇濃度對茼蒿色素提取工藝的影響 稱取 6份茼蒿花各 5g分別于 50ml乙醇濃度為 100%， 75%， 50%， 25%， 10%， 0溶液中常溫浸提 1個小時。