天然植物染料染色纺织品的抗菌性能研究
李伟勇
高光东
广东职业技术学院
杭州彩润科技有限公司
2019/9/11
浏览数:278 (统计时间:2018年5月起)

天然植物染料染色纺织品的抗菌性能研究


李伟勇1,高光东2

(1.广东职业技术学院  广东佛山  528041;2.杭州彩润科技有限公司  浙江杭州  311000)


摘  要:采用植物染料液体茜红、液体姜黄、液体靛蓝,分别?#38405;?#20195;尔?#23435;?#36827;行染色,标准水洗20次后,检测染后?#23435;?#30340;抗菌效果。结果表明,三种染料均赋予了莫代尔?#23435;?#20197;较好的抑菌效果。

关键词:植物染料;染色;抗菌纺织品

 


 

从远古时代一直到近代的染料,都来自于天然的植物、动物和矿物体。人类使用天然染料已经有几千年的历史。在工业革命的推动下,合成染料在短短一百多年的时间里,基本上取代了天然染料的使用,成为印染行业实际应用的主要着色产品。

但合成染料对环境的污染主要包括合成染料生产时的污染、纺织品印染加工过程的污染、纺织品上的染料和助剂对环境的污染、贴身穿着对人体的危害,加上用于合成染料生产的原料的不可再生性,都预示着天然染料必将回归的趋势。

近几年,国内一些科技公司应用当代前沿科学技术,从植物色素提取、植物染料染色工艺及其配套天然助剂入手,不但解决了植物染料染色牢度不高的问题,还实现了工业化和标准化生产,从质和量两个方面超越了传统的工场手工植物染,迎合了环保人士?#26376;?#33394;、可持续、健康纺织品的需求。事实上,很多植物染料都具有抗菌成份,一些国内外学者经过试验研究,得到了多种植物染料染色纺织品具有较好的抗菌功能的结论。

Shinyoung Han研究了毛织物经姜黄染色后对大肠杆菌和葡萄球菌的?#31181;?#29575;高达95%以上。中?#26477;?#19968;的研究表明,黄柏染?#26477;?#20854;染色织物对金黄色葡萄球菌和肺炎杆菌的?#31181;?#33021;力高于五倍?#21360;?#30707;榴皮、苏木、诃子等植物,但金属媒染剂会降低植物染料的抗菌效果[1]

1.植物染料纺织品的抗菌机理

很多用于提取染料和助剂的植物都是常用的中草药,具有良好的抗菌、抗病毒等效果。茜草味苦,性寒,归肝心经,具有行血祛瘀,凉血止血,止咳祛痰等作用,从茜草根中提取的红色染料所染的纺织品对金黄色葡萄球菌、白色念珠菌、肺炎球菌?#26579;?#26377;一定的?#31181;?#25928;果。姜黄素是姜黄的主要成分,国内外大量的研究发现它具有抗肿瘤、抗炎、抗氧化、降血脂、抗菌等生理和药理作用[2]。大青叶所含的靛蓝、靛红等成分,属于吲哚类生物碱及部分有机酸,传统医药和现代药理研究表明,大青叶具有抗病毒、抗菌、增强免疫力、抗细菌内毒素等多重药理属性,是公认的抗病毒方剂。

优选具有天然抗菌功能的染料植物,通过科学的粗提方法提取色素,省去精制、提纯、喷干等加工过程,能够最大限度地保留这些植物的天然抗菌成分,再经科学的染色工艺将这些抗菌成分传递到纺织品上,从而赋予植物染料染色纺织品以天然而且安全的抗菌功能。

2.试验部分

2.1 试验材料、染料助剂及仪器设备

试验材料:莫代尔?#23435;?#24066;售)。

试验染料、助剂:液体茜红、液体姜黄、液体靛蓝(杭州彩润),助染剂AE、助染剂AJ、助染剂FBG、助染剂FLD(杭州彩润),工业双氧水(27.5%,市售)。

试验仪器:Rapid染色小样机(瑞比公司)。

2.2 试验方法

2.2.1 红色

液体茜红6g/l,用自来水按照浴比1∶20配置染液于小样机?#30452;?#20013;,将称好的莫代尔?#23435;?#25237;入染液,室温入染,以1.5℃/min的速度升温到75℃,保温80分钟,然后取出?#30452;?#30452;接在染液中加入助染剂AE 40g/l,继续在75℃保温20分钟,再次取出?#30452;?#21152;入助染剂AJ 1g/l,继续在75℃保温20分钟,排液,热水洗(75℃×25min×2次),用自来水配制助染剂FLD 6g/l,浴比1∶20,投入染色?#23435;?#30452;升到75℃保温30分钟,取出?#23435;?#33073;水,烘干。

工艺曲线:

微信?#35745;琠20190912101804.jpg

2.2.2 黄色

液体姜黄 14g/l,用自来水按照浴比1∶20配置染液于小样机?#30452;?#20013;,将称好的莫代尔?#23435;?#25237;入染液,室温入染,以1.5℃/min的速度升温到75℃,保温90分钟,然后取出?#30452;?#30452;接在染液中加入助染剂AE 65g/l,继续在75℃保温25分钟,再次取出?#30452;?#21152;入助染剂AJ 1g/l,继续在75℃保温15分钟,排液,热水洗(75℃×20min×3次),用自来水配制助染剂FBG 6g/l,浴比1∶20,投入染色?#23435;?#30452;升到75℃保温30分钟,取出?#23435;?#33073;水,烘干。

工艺曲线:

微信?#35745;琠201909121018041.jpg

2.2.3 蓝色

液体靛蓝 75g/l,用自来水按照浴比1∶20配置染液于小样机?#30452;?#20013;,将称好的莫代尔?#23435;?#25237;入染液,室温入染,以1.5℃/min的速度升温到28℃,保温90分钟,取出莫代尔?#23435;?#31435;即投入3g/l双氧水(27.5%)氧化液杯,直升到75℃保温30分钟,热水洗(75℃×30min×2次),用自来水配制助染剂FLD 8g/l,浴比1∶20,投入染色?#23435;?#30452;升到75℃保温30分钟,取出,脱水,烘干。

工艺曲线:

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2.2.4 标准水洗

按照FZ/T 73023-2006《抗菌针织品》标准附录C中的水洗方法,分别对以上将染好的红、黄、蓝3个颜色的?#23435;?#36827;行标准水洗20次,然后烘干。

2.2.5 送检,测试抗菌性能。

3.试验结果与讨论

3.1 植物染料染色莫代尔?#23435;?#25239;菌性能检测结果如下表。

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3.2 按照FZ/T 73023-2006《抗菌针织品》标准,3个颜色的植物染?#23435;?#25239;菌性能都符合AA级抗菌要求,即标准水洗20次后,对金黄色葡萄球菌的抑菌率>80%,对大肠杆菌的抑菌率>70%,对白色念珠菌的抑菌率>60%。

4.结论

4.1 茜草根、姜黄、大青叶都是常用的中药组分,所提取的植物色素?#38405;?#20195;尔?#23435;?#36827;行染色,可以赋予被染色物以较好的?#31181;葡?#33740;繁殖的效果。

4.2 应用茜草、姜黄、大青叶所提取的天然色素对散?#23435;?#26579;色,可以得到“抑菌?#23435;保?#20294;散?#23435;?#26579;色工艺主要应用于色纺纱,而色纺纱通常有色?#23435;?#19981;足100%,而是需要与一定比例的白色?#23435;?#28151;纺,随着抑菌?#23435;?#22312;纱线中的含量比例的不同,抑菌效果必然不同,因而需要进一步进行不同比例的色纺纱抑菌效果试验,来确定达到FZ/T 73023-2006《抗菌针织品》标准要求的条件。

4.3 本试验所用的三种植物染料,应用于面料染色或成衣染色,抗菌效果应该会不错,有待于进一步验证。


参考文献:

[1]柯贵珍等.药用植物染料的特征和功能实现(Ⅱ):染色效果及抗菌功能[J].武汉科技学院学报,2006, 19(3).

[2]翁国秋等.姜黄素类似物抗菌活性的初步筛选[J].延边医学,2014,29.


作者简介:

①李伟勇,广东茂名人,副教授,主要从事染整工程专业的教学及染整新技术、新工艺等的研究。

手  机:13929912138

邮  箱:[email protected]


②高光东,从事环保印染工艺及助剂研究推广工作二十余年。

电  话:13929107703

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