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基于天然抗氧化剂的天然植物染料耐晒整理研究

作　者: 隋世军
导　师: 崔永珠
学　校: 大连工业大学
专　业: 纺织工程
关键词: 抗氧化剂耐晒性黄柏苏木维生素C 没食子酸
分类号: TS195.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要

天然染料具有与环境、生态相容性好,对人体无刺激、色调别致、自然优雅、以及部分染料兼具天然保健功能的特点,与当今全球性绿色革命浪潮不谋而合,应用天然染料这个古老的话题又重新受到人们的关注,开发和利用天然染料已成为一种趋势。但天然染料仍有其局限性,除少数几种天然染料普遍存在染色牢度差的问题,即使使用媒染剂也有许多仍达不到要求,尤其是日晒牢度和皂洗牢度。正因为如此,很大程度上阻碍了天然染料的推广及应用。本文对天然染料的绿色耐晒整理进行了探讨。实验中的材料及药品均绿色环保,染料选择耐晒较差的两种染料黄柏和苏木作为研究对象,耐晒整理剂选用食品加工中常用的两种天然抗氧化剂维生素C和没食子酸,通过后整理法、预处理法、同浴处理法将抗氧化剂分别处理在棉、丝织物上。通过改变抗氧剂的浓度,考察了抗氧化剂的耐晒性能。实验中还对维生素C、没食子酸两种抗氧化剂与黄柏、苏木两种染料的相容性进行了分析。由于维生素C及没食子酸的水溶液呈酸性,本文对经不同浓度抗氧化剂处理的棉织物进行了顶破强力试验。实验结果表明,经维生素C、没食子酸处理后,减缓了黄柏及苏木两种染料光照褪色的速度,并随着维生素C、没食子酸浓度的增大,日晒与未日晒织物之间的色差越小,耐晒性能越好。本实验的耐晒机理旨在抗氧化剂的抗氧化性,在光线(尤其紫外光)的照射下,染料本身由于电子的跃迁形成了自由基,抗氧化剂能够消除自由基保护染料,避免其分解或结构的变化。此外,氧气通过辐射及光化学反应也能形成自由基,由于氧自由基有较强的氧化能力,如不及时清除,染料很容易会被氧自由基氧化褪色。实验通过紫外光谱分析得知,天然染料与抗氧剂的共混液与纯染液的紫外吸收曲线基本一致,未出现新的吸收峰或峰值偏移,即黄柏、苏木与维生素C、没食子酸的相容性良好,维生素C、没食子酸对黄柏、苏木两种染料无影响。同时对经不同整理方法处理的棉、丝织物的颜色及耐晒性能的对比发现,整理方法也影响着处理织物的耐晒性能,并对其影响关系进行了排序。通过棉织物的强力实验可知,随着抗氧化剂浓度的增大,其溶液的酸性愈强。维生素C在浓度为25g/L时其pH值为1,经其处理的棉织物的强力下降9%,而浓度为10g/L的没食子酸其pH值为2,对应棉织物强力下降10%。维生素C和没食子酸都能够缓解天然染料的光照褪色,但效果还不太理想,还需要对这一课题进行更深入的探索。

全文目录

摘要  4-6
Abstract  6-12
第一章绪论  12-15
  1.1 天然染料研究应用现状  12-13
    1.1.1 国外研究现状  12
    1.1.2 国内研究现状  12-13
    1.1.3 天然染料存在问题  13
  1.2 本课题研究内容及创新点  13-15
第二章天然染料介绍与应用  15-29
  2.1 定义及性质作用  15-16
    2.1.1 定义  15
    2.1.2 使用天然染料的必要性  15
    2.1.3 性质及作用  15-16
  2.2 分类  16-19
    2.2.1 按来源分类  16
    2.2.2 按色系分类  16
    2.2.3 按应用分类  16-17
    2.2.4 按与纤维间的亲和力分类  17
    2.2.5 按化学结构分类  17-19
  2.3 应用与发展前景  19-22
    2.3.1 存在的问题及解决方法  19-20
      2.3.1.1 存在问题  19-20
      2.3.1.2 解决方法  20
    2.3.2 天然染料应用  20-21
      2.3.2.1 天然染料在纺织领域的应用  20-21
      2.3.2.2 天然染料在其他领域的应用  21
    2.3.3 天然染料前景  21-22
  2.4 黄柏简介及应用  22-25
    2.4.1 黄柏简介  22-23
    2.4.2 黄柏应用及进展  23
    2.4.3 上染机理  23-24
    2.4.4 存在的问题  24-25
  2.5 苏木简介及应用  25-29
    2.5.1 苏木简介  25-26
    2.5.2 苏木的应用及进展  26
    2.5.3 上染机理  26-28
    2.5.4 存在的问题  28-29
第三章抗氧化剂简介及耐晒机理  29-36
  3.1 抗氧化剂定义及其性质  29
  3.2 天然抗氧化剂的分类  29-30
  3.3 天然抗氧化剂的应用  30
  3.4 天然抗氧化剂的作用机理  30-31
    3.4.1 阻断自由基链式反应  30
    3.4.2 直接清除自由基  30
    3.4.3 活性氧淬灭剂  30
    3.4.4 络合促氧化的过渡金属离子  30-31
    3.4.5 作用于与自由基有关的酶  31
  3.5 天然抗氧化剂的展望  31
  3.6 维生素C简介及其应用  31-32
  3.7 没食子酸简介及其应用  32-33
  3.8 耐晒机理  33-36
    3.8.1 染料光化学反应  33-34
      3.8.1.1 染料自身的光化学反应  33
      3.8.1.2 超氧阴离子自由基引起的光化学反应  33-34
    3.8.2 维生素C耐晒机理分析  34-35
    3.8.3 没食子酸耐晒机理  35-36
第四章黄柏耐晒整理研究  36-62
  4.1 实验材料和仪器  36
  4.2 实验方法  36-37
    4.2.1 染液提取及染色条件  36
    4.2.2 抗氧化剂配液及处理工艺  36-37
  4.3 检测实验  37
    4.3.1 暴晒实验  37
    4.3.2 色差值测定  37
    4.3.3 紫外光谱扫描  37
  4.4 维生素C耐晒整理实验结果与讨论  37-48
    4.4.1 紫外光谱分析  37-38
    4.4.2 维生素C处理工艺对织物性能的影响  38-44
      4.4.2.1 后整理工艺  38-40
      4.4.2.2 预处理工艺  40-43
      4.4.2.3 同浴处理  43-44
    4.4.3 不同处理工艺整理效果的对比  44-48
      4.4.3.1 维生素C对棉织物颜色的影响  44-45
      4.4.3.2 维生素C对染色棉织物耐晒性能的影响  45-46
      4.4.3.3 维生素C对丝织物颜色的影响  46-47
      4.4.3.4 维生素C对染色丝织物耐晒性能的影响  47-48
  4.5 没食子酸耐晒整理实验结果与讨论  48-59
    4.5.1 紫外分析  48-49
    4.5.2 没食子酸处理工艺对织物性能的影响  49-55
      4.5.2.1 后整理工艺  49-52
      4.5.2.2 预处理工艺  52-53
      4.5.2.3 同浴处理  53-55
    4.5.3 不同处理工艺整理效果的对比  55-59
      4.5.3.1 没食子酸对棉织物颜色的影响  55-56
      4.5.3.2 没食子酸对染色棉织物耐晒性能的影响  56-57
      4.5.3.3 没食子酸对丝织物颜色的影响  57-58
      4.5.3.4 没食子酸对染色丝织物耐晒性能的影响  58-59
  4.6 维生素C与没食子酸的耐晒性能对比  59-60
  4.7 本章结论  60-62
第五章苏木耐晒整理研究  62-80
  5.1 实验材料和仪器  62
  5.2 实验方法  62
    5.2.1 染液提取及染色条件  62
    5.2.2 抗氧化剂配液及处理工艺  62
  5.3 检测实验  62-63
    5.3.1 暴晒实验  62-63
    5.3.2 色差值测定  63
    5.3.3 紫外光谱扫描  63
  5.4 维生素C耐晒整理实验结果与讨论  63-70
    5.4.1 紫外光谱分析  63-64
    5.4.2 维生素C处理工艺对织物性能的影响  64-68
      5.4.2.1 后整理工艺  64-66
      5.4.2.2 同浴处理  66-68
    5.4.3 不同处理工艺整理效果的对比  68-70
      5.4.3.1 维生素C对棉织物颜色的影响  68-69
      5.4.3.2 维生素C对染色棉织物耐晒性能的影响  69
      5.4.3.3 维生素C对丝织物颜色的影响  69-70
      5.4.3.4 维生素C对染色丝织物耐晒性能的影响  70
  5.5 没食子酸耐晒整理实验结果与讨论  70-78
    5.5.1 紫外光谱分析  70-71
    5.5.2 没食子酸处理工艺对织物性能的影响  71-75
      5.5.2.1 后整理工艺  71-74
      5.5.2.2 同浴处理  74-75
    5.5.3 不同处理工艺整理效果的对比  75-78
      5.5.3.1 没食子酸对棉织物颜色的影响  75-76
      5.5.3.2 没食子酸对染色棉织物耐晒性能的影响  76-77
      5.5.3.3 没食子酸对丝织物颜色的影响  77
      5.5.3.4 没食子酸对染色丝织物耐晒性能的影响  77-78
  5.6 维生素C与没食子酸的耐晒性能对比  78-79
  5.7 本章结论  79-80
第六章天然抗氧化剂对棉织物性能的影响  80-83
  6.1 实验材料和仪器  80
  6.2 配液及处理工艺  80
  6.3 强力测试  80
  6.4 实验结果与讨论  80-82
    6.4.1 维生素C对棉织物强力的影响  80-81
      6.4.1.1 不同浓度维生素C的pH值  80-81
      6.4.1.2 维生素C对棉织物的影响  81
    6.4.2 没食子酸对棉织物强力的影响  81-82
      6.4.2.1 不同浓度没食子酸的pH值  81-82
      6.4.2.2 没食子酸对棉织物的影响  82
  6.5 本章结论  82-83
第七章全文结论  83-85
  7.1 黄柏耐晒整理实验  83
  7.2 苏木耐晒整理实验  83-84
  7.3 天然抗氧化剂对棉织物的影响  84-85
参考文献  85-88
致谢  88

基于天然抗氧化剂的天然植物染料耐晒整理研究

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