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新型天然棕色素在羊毛织物上的染色性能研究



摘要:新型天然棕色素是蘑菇产业的一种副产物。本文研究了其在羊毛织物上的染色性能。该色素在水中呈深棕色,最大吸收波长λmax为256 nm。在pH值为 3,染色温度95 ℃,染色时间80 min,不添加任何助剂的情况下,其耐摩擦色牢度和耐皂洗色牢度均可达到 4 ~ 5 级,耐日晒色牢度可达 3 级。新型天然棕色素在纺织行业的应用不仅成本低廉,而且生产过程清洁。
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关键词:棕色蘑菇;色素;染色;羊毛织物
中图分类号: 文献标志码:A
Research on Dyeing Performance of a Natural Brown Pigment on Wool Fabric
Abstract: The pigment of Agaricus brunnescens Peck is a by-product in mushroom industry. The dyeing performance of the pigment on wool fabric was studied. The pigment was deep brown and its λmax was 256 nm in water. Under the optimum condition(pH value 3, 95 ℃ for 80 min without any other agent), the color fastness to washing and rubbing coul
d reach 4 ~ 5 class, and the light fastness also could reach 3 class. The results showed that utilization of the pigment in textile industry would be ecologically sound and economically advantageous.
Key words: Agaricus brunnescens Peck; pigment; dyeing; wool fabric
?魍撤闹?品染色需要消耗大量染料和各种助剂等化学品,对环境有较大的影响。研究开发对环境无害、可持续发展的染料是提升印染行业环境效益的重要手段,其中,天然染料的开发受到越来越多的关注。
天然染料主要包括植物染料、动物染料和微生物染料。与合成染料相比,天然染料无毒、易降解,因此更具有可持续性。其中,微生物基染料特别是从真菌中获得色素的发展较快。迄今为止,子囊菌霉菌是这些真菌色素的主要来源,主要包括红曲色素、血红丝膜菌色素、青霉菌色素。这些色素被用于棉、羊毛/丝绸和聚酯/尼龙的染色研究,在纺织品染色方面极具潜力。然而,这些色素在染色牢度方面尚存在一些缺陷(甚至使用媒染剂之后),亟需解决。
最近,一些木、草腐生的大型食用真菌产生的功能性色素显示出应用潜力。如来源于绿杯盘菌、小孢绿杯盘菌、小柱孢属菌和柱顶孢霉等,这些色素可以与纤维素材料发生强的相互作用,并对紫外光和水稳定,即便在没有媒染剂的条件下也容易与底物结合。
棕色蘑菇(Agaricus brunnescens Peck)属于担子菌纲,伞菌目,蘑菇科,蘑菇属,是草腐生双孢菇的一种变种。如图 1 所示,由于其伞盖上呈现棕黑色,故将其命名为棕色蘑菇。其色素(图 2)是加工棕色蘑菇的一种副产物,其用途尚未开发。
棕色蘑菇色素的分子结构尚未被清楚地解析,目前认为真菌棕黑色素的分子结构如图 3 所示,其中含有大量的羧基和氨基等亲水基团。据此推测其对蛋白质纤维具有直接上染和媒染性能,该色素与金属离子发生配位络合反应,媒染后织物具有较高的色深值及染色牢度,因各种媒染剂与染料形成络合物的性质不同,可获得不同色泽的染色织物。
棕色蘑菇色素作为一种新型的天然食用色素,安全、无毒、资源丰富,纺织品染色方面的相关研究未见报道。本文探讨该色素对羊毛织物的染色性能。
1 实验部分
原料和设备
棕色蘑菇子实体粉末,天津农学院食用菌研究中心提供;纯羊毛织物,克重210 g/m2。
新型色素的提取
水提取法:按照水与色素比为6∶1(V/W),水浴100 ℃提取30 min,7 000 r/min离心10 min,取上清液备用,残渣用同样方法再提取一次。溶剂提取法:分别用80%乙醇和无水乙醇为提取剂,水浴温度保持80 ℃,其它程序同水提法。
色素对羊毛织物染色
将羊毛织物裁剪成11 cm× 5 c