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植物靛蓝作为一种植物来源的天然还原染料,已有三千多年的历史,在我国的染织文化中占有举足轻重的地位。在坚定不移贯彻“创新、协调、绿色、开放、共享”五大发展理念的今天,植物靛蓝作为可持续化的生物质色素,对生态纺织品制备具有积极意义。
为探索清洁高效的制靛方法,借鉴传统的植物靛蓝制备方法,引入现代生物技术,由生物转化进行植物靛蓝染料制备研究,并探索了基于植物靛蓝生物转化的原位染色方法。本研究实现了基于生物转化的植物靛蓝清洁高效制备,构建了基于蓝草吲哚物质生物转化的原位染色方法,为纺织用色素的生物制备和生物质色素的染色加工,提供了新的思路。
通过监测蓼蓝叶发酵液pH值、氧化还原电位、电导率以及吲哚苷浓度的变化,研究了靛蓝制备过程中的生物转化过程。结果表明,蓝草发酵过程中发酵液呈酸性,具有一定还原性。发酵液中的吲哚苷浓度在12h达到最高值,随着发酵的进行,吲哚苷浓度开始降低,最终趋于稳定。发酵液中吲哚苷的浓度越高,发酵液的pH值、氧化还原电位越低、电导率越高,越有利于靛蓝的生成。
通过考察蓝草生长期、温度、发酵时间以及外加催化剂等因素对植物靛蓝制备效果的影响,对靛蓝的生物制备过程进行了优化。结果显示,7月份的蓝草中吲哚苷的含量最高,制备效果最好。糖化酶的加入可以显著提高精靛量,初始pH值对靛蓝制备的影响不大。当发酵温度为37℃,发酵时间为48h时,制备效果最好。碱环境越强越有利于靛蓝的生成,以NaOH为碱剂,CaCO3做吸附剂,植物靛蓝的得率最高。
通过构建蓝草发酵液染色体系,实现了植物靛蓝对织物的原位染色,并探究了其染色原理,考察了染色温度、时间以及蓝草固液比等因素对染色效果的影响,得出了最优染色工艺。有氧条件下,吲哚酚在酸性环境中上染纤维速率较慢,随着染色pH值的升高,上染速率逐渐变快,在碱性环境中上染速率很快。当固液比为1∶5,染色温度为35℃时,染色效果最好,上染率最高。内生菌菌液的加入对染色有促进作用。植物靛蓝对织物的原位染色最优工艺为,固液比1∶5、染色温度35℃,染色时间3d,织物的K/S值可以达到6.9,织物日晒牢度4-5级,干摩擦4级,湿摩擦3级,耐洗色3级,此时发酵液中剩余的精靛量也较高。染色织物在达到最深颜色的同时,较高的精靛蓝的回收率也可实现经济效益最大化。
为探索清洁高效的制靛方法,借鉴传统的植物靛蓝制备方法,引入现代生物技术,由生物转化进行植物靛蓝染料制备研究,并探索了基于植物靛蓝生物转化的原位染色方法。本研究实现了基于生物转化的植物靛蓝清洁高效制备,构建了基于蓝草吲哚物质生物转化的原位染色方法,为纺织用色素的生物制备和生物质色素的染色加工,提供了新的思路。
通过监测蓼蓝叶发酵液pH值、氧化还原电位、电导率以及吲哚苷浓度的变化,研究了靛蓝制备过程中的生物转化过程。结果表明,蓝草发酵过程中发酵液呈酸性,具有一定还原性。发酵液中的吲哚苷浓度在12h达到最高值,随着发酵的进行,吲哚苷浓度开始降低,最终趋于稳定。发酵液中吲哚苷的浓度越高,发酵液的pH值、氧化还原电位越低、电导率越高,越有利于靛蓝的生成。
通过考察蓝草生长期、温度、发酵时间以及外加催化剂等因素对植物靛蓝制备效果的影响,对靛蓝的生物制备过程进行了优化。结果显示,7月份的蓝草中吲哚苷的含量最高,制备效果最好。糖化酶的加入可以显著提高精靛量,初始pH值对靛蓝制备的影响不大。当发酵温度为37℃,发酵时间为48h时,制备效果最好。碱环境越强越有利于靛蓝的生成,以NaOH为碱剂,CaCO3做吸附剂,植物靛蓝的得率最高。
通过构建蓝草发酵液染色体系,实现了植物靛蓝对织物的原位染色,并探究了其染色原理,考察了染色温度、时间以及蓝草固液比等因素对染色效果的影响,得出了最优染色工艺。有氧条件下,吲哚酚在酸性环境中上染纤维速率较慢,随着染色pH值的升高,上染速率逐渐变快,在碱性环境中上染速率很快。当固液比为1∶5,染色温度为35℃时,染色效果最好,上染率最高。内生菌菌液的加入对染色有促进作用。植物靛蓝对织物的原位染色最优工艺为,固液比1∶5、染色温度35℃,染色时间3d,织物的K/S值可以达到6.9,织物日晒牢度4-5级,干摩擦4级,湿摩擦3级,耐洗色3级,此时发酵液中剩余的精靛量也较高。染色织物在达到最深颜色的同时,较高的精靛蓝的回收率也可实现经济效益最大化。