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紫甘薯红色素用于麻、毛织物的染色研究

作　者: 张环
导　师: 吴坚
学　校: 大连工业大学
专　业: 纺织工程
关键词: 天然植物染料紫甘薯红色素黄土媒染化学改性羊毛织物改性亚麻染色
分类号: TS193.62
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要

紫甘薯是甘薯中的新型品种。20世纪90年代初，日本首先在品种资源中筛选出花青素含量较高的紫色甘薯品种山川紫，而紫甘薯红色素则是从紫甘薯中提取出来的，具有天然植物染料无毒、无害、无污染的优点，而且稳定性比较好，已在食品、药品和化妆品等领域运用，现用其对天然纤维织物进行染色，染色织物自然纯朴、安全环保，并具有祛病保健等功能。这种“绿色纺织品”和“绿色染整”工艺顺应时代的要求，研究成果对紫甘薯红色素的产品开发和应用具有一定的实践指导意义，对天然植物染料的来源拓展了新的发展空间。本文首先介绍了天然色素的研究进展和现状，对天然植物染料作了分类说明，对天然染料市场作了展望。主要针对紫甘薯红色素的研究和发展进行介绍，并根据其特点研究了对羊毛和改性亚麻织物的染色性能，包括黄土预媒、铝盐预媒和亚铁盐预媒染工艺。另外本文采用分子量小、结构简单、较稳定的季铵盐阳离子改性剂SA改性处理亚麻纤维，使纤维的离子性由阴荷性转变成阳荷性，在纤维上形成新的染座，从而提高亚麻织物的染色牢度。本文采用正交实验、极差分析和单因素分析，得出羊毛织物和改性亚麻织物直接染色、黄土和亚铁盐以及铝盐预媒染色的最佳工艺条件，证明紫甘薯红色素染色羊毛牢度较高，而经过改性之后，亚麻织物染色牢度大幅度提高。通过铝盐预媒染、黄土预媒染和亚铁盐预媒染色后织物的颜色特征值、水洗牢度和摩擦牢度对比，可知黄土预媒染能得到与铝盐预媒染相同程度的媒染效果，可以用黄土媒染剂代替铝盐和亚铁盐。另外，紫甘薯红色素用于羊毛织物和改性亚麻织物的匀染性和透染性均较好。通过红外光谱、扫描电镜、X射线证明改性剂和纤维素发生了反应，纤维上带有了季铵基，因此带有正电荷。同时分析出紫甘薯红色素上染羊毛和改性亚麻织物的染色机理。本文首次将紫甘薯红色素用于天然纤维纺织品染色，并运用黄土代替金属盐做媒染剂，提高其染色效果，对拓展纺织品天然植物染色的色素来源和丰富色谱起到积极的探索和实践作用。

全文目录

摘要  4-6
Abstract  6-12
第一章植物染料的发展历史和最新研究进展  12-23
  1.1 关于染料发展  12-13
  1.2 植物染料的发展历史  13-14
  1.3 植物染料在国内外的发展和应用研究现状  14-17
  1.4 天然植物染料的来源与分类  17-19
    1.4.1 天然植物染料的来源  17
    1.4.2 天然植物染料的分类  17-19
  1.5 天然植物染料的染色方法  19-20
  1.6 应用天然染料存在的问题及解决思路  20-21
  1.7 天然植物染料市场前景展望  21-22
  1.8 本课题研究内容及创新  22-23
第二章紫甘薯红色素的研究  23-31
  2.1 紫甘薯红色素的来源  23
  2.2 紫甘薯红色素的成分和结构  23-25
  2.3 国内外研究现状  25-26
  2.4 紫甘薯红色素的理化性质  26-29
    2.4.1 外观和色调  26-27
    2.4.2 溶解性  27
    2.4.3 光谱特性  27
    2.4.5 稳定性  27-29
  2.5 紫甘薯红色素的生理功能  29
  2.6 紫甘薯红色素的应用  29-30
    2.6.1 食品行业上的应用  29
    2.6.2 药物中的应用  29
    2.6.3 在化妆品行业上的应用  29-30
  2.7 紫甘薯红色素的发展前景  30-31
第三章紫甘薯红色素用于羊毛织物的染色性能研究  31-47
  3.1 羊毛成分及结构  31-32
    3.1.1 羊毛纤维的分子结构  31
    3.1.2 羊毛纤维在溶液中的状态  31-32
  3.2 实验部分  32-34
    3.2.0 试样及药品  32
    3.2.1 实验仪器  32
    3.2.2 染色工艺  32-33
    3.2.3 皂洗液及皂洗工艺  33
    3.2.4 色度指标的测定  33
    3.2.5 色牢度指标的测定  33-34
  3.3 紫甘薯红色素直接用于羊毛染色实验  34-37
    3.3.1 直接染色工艺正交实验与极差分析  34-35
    3.3.2 紫甘薯红色素直接用于羊毛染色方差分析  35
    3.3.3 直接染色的单因素实验分析  35-37
  3.4 紫甘薯红色素媒染染色实验  37-46
    3.4.1 黄土的预媒染色实验  37-40
    3.4.2 铁盐及铝盐预媒染染色  40-41
    3.4.3 紫甘薯红色素同浴以及后媒染染色  41
    3.4.4 紫甘薯红色素用于羊毛织物染色试样对比分析  41-44
    3.4.5 染色羊毛的匀染性测试  44-45
    3.4.6 染色羊毛透染性测试  45-46
  3.5 结论  46-47
第四章亚麻织物的化学改性  47-58
  4.1 亚麻纤维的特点、结构以及性质  47-49
    4.1.1 亚麻纤维的特点和结构  47-48
    4.1.2 亚麻纤维的性质  48-49
  4.2 亚麻纤维织物改性机理  49-50
  4.3 实验部分  50-51
    4.3.1 实验材料和药品  50
    4.3.2 实验仪器  50
    4.3.3 测试指标  50-51
  4.4 改性工艺流程  51
  4.5 亚麻纤维织物改性工艺条件优化  51-53
    4.5.1 亚麻织物改性正交试验  51-52
    4.5.2 单因素分析  52-53
  4.6 改性剂和亚麻织物发生反应的技术表征  53-55
    4.6.1 红外光谱的证明  53-54
    4.6.2 扫描电镜的检测  54-55
    4.6.3 X 射线的检测  55
  4.7 改性亚麻服用性能的测试  55-57
    4.7.1 改姓亚麻拉伸断裂强力及断裂伸长率（取 5 次平均值）  56
    4.7.2 改性亚麻的硬挺度  56-57
    4.7.3 改性亚麻织物的折皱弹性  57
    4.7.4 改性亚麻的回潮率和透气量  57
  4.8 结论  57-58
第五章紫甘薯红色素用于改性亚麻织物的染色性能研究  58-71
  5.1 紫甘薯红色素用于改性亚麻织物染色实验部分  58
  5.2 紫甘薯红色素用于改性亚麻织物的染色实验  58-66
    5.2.1 改性亚麻织物直接染色实验  58-61
    5.2.2 改性亚麻织物黄土预媒染色实验  61-63
    5.2.3 铁盐和铝盐预媒染色  63-66
  5.3 改性亚麻织物染色试样各指标对比分析  66-68
  5.4 改性亚麻织物染色的匀染性测试  68-69
  5.5 染色织物的透染性测试  69
  5.6 结论  69-71
第六章紫甘薯红色素上染羊毛和改性亚麻织物的染色机理  71-76
  6.1 植物染料在溶液中的状态  71
  6.2 染色过程  71-72
    6.2.1 吸附  72
    6.2.2 扩散  72
    6.2.3 固着  72
  6.3 染料和纤维之间的作用力  72-74
    6.3.1 共价键  72-73
    6.3.2 离子键  73
    6.3.3 范德华力  73
    6.3.4 氢键力  73
    6.3.5 配价键  73-74
  6.4 天然植物染料上染改性亚麻纤维和羊毛织物的研究  74-75
  6.5 结论  75-76
第七章全文结论  76-79
  7.1 关于紫甘薯红色素用于羊毛织物的染色性  76-77
  7.2 关于紫甘薯红色素用于改性亚麻织物的染色性  77
  7.3 关于紫甘薯红色素对羊毛织物和亚麻织物染色的机理  77
  7.4 关于改性亚麻织物的阳离子改性  77-79
参考文献  79-83
致谢  83

紫甘薯红色素用于麻、毛织物的染色研究

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