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天然染料由于其天然无污染性和特殊的功能性保健作用,适合应用于开发高附加值的绿色产品,日益成为新型染料开发的研究重点。本文选择植物黄芩作为天然染料,并将超声波技术应用于黄芩中黄芩苷的提取和染色研究。 以水作为提取溶剂,采用热水浸提法,对黄芩色素进行提取。通过正交、单因素试验研究各因素对提取过程的影响。采用超声波法和煎煮法对黄芩苷进行提取,根据黄芩苷得率、纯度对比得出超声提取优于煎煮提取。通过显色反应、红外光谱、紫外可见光谱分析以及与黄芩苷标准品的光谱对比分析确定提取物结构,超声波提取不会破坏黄芩苷分子结构,超声提取可将提取时间缩短至20 min,同时提高提取率,节能环保。 将黄芩色素用于涤纶染色,对比媒染染色、热熔染色、高温高压染色三种方法的染色效果,发现高温高压染色效果最好。通过单因素试验和正交试验研究了各因素对涤纶织物染色性能影响。结果表明,染色涤纶的耐水洗牢度和耐摩擦牢度很好,能达到4~5级,耐日晒牢度较差,仅为1~2级。 将黄芩苷用于棉织物的染色,研究媒染剂、媒染方法及超声波对其染色性能的影响。试验发现,FeCl3做媒染剂、预媒染色法中,染色织物K/S值最大,颜色最深;明矾做媒染剂、同媒染色法中,织物的彩度差△C最大,K/S值较大,颜色最鲜艳、漂亮,因此选择明矾做媒染剂以及同媒染色的方法,探究了黄芩苷对棉织物的媒染工艺和超声波染色工艺,研究了超声波作用对染色过程的影响。对比常规媒染,超声波染色可使织物获得更大的K/S值和更高的色牢度,尤其日晒牢度显著增加,可达7级。作为一项高新生态染色新技术,超声波染色具有广阔的发展前景。 对黄芩染色的功能性研究表明,黄芩提取物溶液在紫外光区有两个吸收峰,可有效吸收紫外线,经黄芩染色的涤纶和棉织物的UPF值明显增大,黄芩赋予织物很好的抗紫外线性能;抗菌定性测试发现,黄芩提取物对大肠杆菌具有显著的抗菌性,经黄芩染色的涤纶及棉织物都具有一定的抗菌性。黄芩作为天然染料的同时也发挥了功能整理剂的作用,实现了纺织品的染色、整理一浴处理,缩短工艺流程、节省能源,是一种值得开发的新型天然染料。