天然植物染料银杏叶对柞蚕丝织物的染色研究

天然植物染料银杏叶对柞蚕丝织物的染色研究卢声【摘要】Dyestuff was extracted from ginkgo leaves with ethanol solution. Its absorbance, fabrics color （K/ S value and L, a, b value） and colr fastness were investigated. The results indicated that pH value had significant effect on the stability of the dye. The obtained dye can be directly applied to dye tussah silk. The Ph value of the dyeing solution greatly affects the effect, fastness and strength of dyeing. Satisfactory K/S value was obtained in solution with pH of 4 and concentration of 20% in 60 min and at 70℃. The dye solution previously treated with Na2CO3 solution can improve the color depth, hue and fastness of the fabrics.%通过用乙醇提取干黄银杏叶，测试提取染料的吸光度、染色织物色度（K／S值、L、a、b值）及染色牢度来探讨银杏叶天然染料的稳定性及其对柞丝绸织物的染色效果。

实验结果显示：溶液的pH值对天然老物染料银杏叶提取物的稳定性有较大影响；染液可以直接上染柞蚕丝。

染液的pH值对染色效果、染色牢度和强度影响最大。

染色时间为60min，染浴温度为70℃，染浴pH值为5，染液浓度为20％时K／S值最大；染液先于碳酸钠作用后染色被染织物表现出良好的染色深度、色相和牢度。

染液经过碳酸钠溶液作用，染色效果较好。

【期刊名称】《辽东学院学报（自然科学版）》【年(卷),期】2011(018)004【总页数】4页(P337-340)【关键词】天然染料;银杏叶;柞蚕丝;染色【作者】卢声【作者单位】辽东学院化工与材料学院,辽宁丹东118003【正文语种】中文【中图分类】TS193.62合成染料自19世纪中叶诞生以来，由于其色谱齐全、色泽鲜艳、耐洗耐晒、价格便宜等诸多优点，而逐渐替代了天然染料成为纺织品染色的主要着色剂。

但随着合成染料的主要原料石油资源的短缺和某些合成染料在生产和使用过程中对环境和人类健康造成危害，人们开始重新关注环保型天然染料的研究和开发［1］。

干、黄银杏叶的提取液中含医药成分黄酮类化合物的含量较高，为2.5% ～5.91%，种类也多，有黄酮、黄酮醇、双黄酮和儿茶素等33种有机黄酮类化合物。

银杏叶黄酮类化合物为酸性成分，属多环多元酚类，含有大量的酚羟基［2－3］，且无毒、无害，对人体还有一定的保健作用。

据药理研究表明，银杏叶提取物可扩张冠状动脉血管，增加脑血流量，改善脑营养及抗菌作用，其做为药品和保健品备受国内外消费者的欢迎。

目前，有关银杏叶作为染料应用于织物染色研究较少，特别是应用于丝织物的染色还鲜有研究。

银杏叶天然染料是从黄色的银杏叶中提取的一种天然黄色素。

本研究对银杏叶天然染料的性质和柞蚕丝染色性能、染色工艺和染色结果进行了评价和研究，并对染色工艺进行了优化。

柞蚕丝织物(5023平纹绸，市售)，银杏叶(自备)，乙醇(天津市大茂化学试剂厂)，Na2CO3、HCL、HAC。

X－rite Color－Eye 7000A颜色特征值测定仪(美国爱色丽有限公司)，723可见分光光度计 (上海第三分析仪器厂)，HH－恒温水浴锅 (上海医疗器械五厂)，耐水洗牢度测试仪 (温州大荣纺织仪器厂)，电子天平 (沈阳龙腾电子有限公司)，XW－ZDR－25*12低温震荡式染样机 (上海医疗器械五厂)。

1.2.1 色素的提取在500 mL锥形瓶中依次加入20 g银杏叶粉末和200 mL乙醇，75℃ 恒温振荡30 min，离心过滤。

将该滤液视为原溶液。

1.2.2 色素吸光度的确定10 mL色素原液，用乙醇稀释至50 mL，分别调整溶液的pH值和温度，在波长430 nm下测定溶液的吸光度。

1.2.3 染色工艺2 g柞蚕丝在70℃温水中浸渍10 min，使其充分溶胀后，投入到浴比1∶50的染浴中，分别选择不同的pH值、温度和浓度进行染色实验，染色时间60 min。

被染试样经过充分水洗后，测定其K/S值，得出最佳的工艺条件。

染色过程的工艺曲线如下:1.2.4 色深值 (K/S) 的测定将染色棉织物折叠成4层，至于Color—Eye 3100型测色配色仪上，在最大吸收波长处测定K/S值及L、a、b、c*值，测量3个点取平均值。

1.2.5 织物强力的测定织物断裂强力的测定，利用YG(B)026H－250型电子织物强力仪，参照国标GB/T3923－1997纺织品断裂强力和断裂伸长测定方法。

1.2.6 织物耐洗色牢度的测定参照国标GB/T3921－1997纺织品耐洗色牢度测定方法。

表1为pH值和温度对色素稳定性影响。

从表1可知，随着温度的增加，吸光度A值增幅不是很明显，说明该色素在温度低于100℃时是基本稳定的。

提取液原液的pH值在5～6之间，显酸性。

酸性范围内 (pH＜5)，pH值对吸光度值影响不大，说明提取物对酸较稳定。

当pH＞6时，吸光度值的变化明显，特别当提取液的pH值从6升到7时，其吸光度值增加显著。

说明随着pH值的变化，提取色素对碱不稳定，提取物的结构发生了变化。

可能是由于提取色素中的黄酮类化合物，在不同的pH值，发生结构的变化，从而使其色相发生变化，而在不同的pH值的碱液中呈现不同的颜色和吸光度值。

2.2.1 染料浓度对染色效果的影响表2是染料与柞蚕丝织物K/S值的关系。

(其中染浴pH=5，染色温度为70℃，保温时间60 min)。

由图2可看出:随着染料投加量的增加，被染织物的K/S值逐渐增加。

当初始染液投加量增加到20 mL后，K/S值的增加幅度较小。

说明随着染液浓度增加，上染到纤维上的染料量逐渐增加，最终达到平衡。

综合考虑，确定银杏叶色素染柞蚕丝的最佳染料浓度为20 mL染料原液。

2.2.2 染色温度对染色效果的影响表3是温度与柞蚕丝织物K/S值的关系。

(其中染浴 pH=5，染液原液20 mL，保温时间60 min)。

从表3可以看出，在70℃以前，随着温度的升高，银杏叶色素染色后的柞蚕丝织物的K/S值逐渐增大，70℃时K/S值达到最大值，之后随温度升高，K/S值反而下降。

这可能是在一定范围内，随染色温度的升高，染料分子的动能增加，吸附扩散速率增大，有利于染料的上染。

在80℃时，达到了染色平衡，再升高温度到90℃时，对平衡没有影响，所以染色温度选择70℃。

2.2.3 染色pH值对染色效果的影响表4是染浴pH值与柞蚕丝织物K/S值的关系(其中染色温度为70℃，染液原液20 mL，保温时间60 min)。

从表4可以看出，随着pH值升高，K/S值先增大后减小。

这是因为在不同pH值溶液中，黄酮类化合物的结构不同，从而影响其K/S值。

通过以上分析，可以得到银杏叶色素对柞蚕丝织物直接染色的最佳工艺为:染色时间为60 min，染浴温度为70℃，染浴pH值为5，染液浓度为20%(20 mL原液稀释到100 mL)。

此时，K/S值最大，为最佳染色条件。

2.2.4 染色工艺条件的优化在实验中发现，染色温度和时间对染色试样的色相影响很小，pH值对染色试样的色相和色深值均有较大的影响。

表5是不同染色条件 (温度、时间和pH值)对被染织物L、a、b值的影响。

从表5可知，在不同温度、时间和染色pH值条件下，温度和时间对被染织物的色泽影响较小，而pH值对织物的色泽和色深K/S值影响较大。

酸性条件下染的织物L值偏低，色较暗，鲜艳度比碱性条件染色效果好。

酸性条件和碱性条件下被染织物的b值和a值均相差较大。

无论在酸性还是在碱性条件染色，被染织物的b值均为正，且在碱性条件 (pH=9)时，被染织物黄光偏多。

被染织物的A值在酸性染浴为正，织物呈桔黄色，在碱性染浴中为负，织物呈黄绿色。

这是因为提取的色素在pH值不同的提取液中结构发生变化，而呈现不同颜色的原因。

在碱性条件下，被染织物鲜艳亮丽，但水洗后被染织物的掉色现象严重，色牢度较差。

同时，碱对丝织物具有一定的损伤。

因此，在本实验中，将染色工艺进行了改进。

先用1mol/L的Na2CO3液将染液的pH值调整到9，静置30 min，银杏叶提取液和Na2CO3液充分作用，银杏叶色素的结构发生变化，以便得到颜色亮丽和具有较高色牢度的织物。

取100 mm×100 mm的柞蚕丝试样浸入70℃温水中10 min，使其溶胀，后转移至已经用Na2CO3液处理的染液中，并调整染液的pH值为5，在温度70℃，浴比1∶50，时间60 min条件下进行染色。

表6为不同染色方法下被染织物的L、a、b值。

由表6中数据可看出，染液先于碱作用，后在pH=5的酸性条件下染色，被染织物的L、a、b值比直接碱性条件染的织物还要大，K/S值和在pH值为5的染浴中进行染色相差不多，明显比在pH值为9的染浴中进行染色的K/S值要高，同时具有酸性和碱性条件染色的优点。

被染试样1、2和3分别在电子织物强力仪上测定其强力 (纬向强力)，三种试样的强力损失均在可控范围内 (见表7)。

但试样1和试样2的强力损失明显要小于试样3。

通过测定被染织物的牢度(表8)可知，试样1和试样2的牢度要明显优于试样3，特别是变色牢度和摩擦牢度，沾色牢度三者之间的相差不明显。

(1)银杏叶色素在温度低于100℃时是稳定的，同时提取色素对酸较稳定而对碱不稳定。

(2)银杏叶色素对柞蚕丝织物直接染色的最佳工艺为:染色时间为60 min，染浴温度为70℃，染浴pH值为5，染液浓度为20%(20 mL原液稀释到100 mL) (3)染液先与碱反应，后在pH=5的酸性条件下染色，被染织物的L、a、b值比直接碱性条件染的织物还要大，K/S值和在pH为5的染浴中进行染色相差不多，明显比在pH值为9的染浴中进行染色的K/S值要高，同时具有酸性和碱性条件染色的优点。

【相关文献】［1］宋心远，沈煜如.生物颜色与生态染色 (一) ［J］.印染，2001(5):51－53.［2］谭燕玲，贾丽霞.天然染料的现状及发展趋势［J］.纺织导报，2007(6):102－105.［3］邰文峰，石红，杨伟忠，等.天然染料染色现状及其理论［J］.印染助剂，2006，23(3):10－14.［4］张林涛，张锋，王志祥，等.银杏叶黄酮提取工艺的优化［J］.中国药物警戒，2011，8(3):1. ［5］田呈瑞，李昀.银杏叶黄酮的乙醇提取方法研究［J］.西北植物学报，2001，21(3):556－561.［6］隋世军，崔永珠.银杏叶上染棉织物的染色工艺［J］.大连工业大学学报，2009，28(6):465－468.。