陳 鎮(zhèn)，劉向榮，何靖協(xié)，胡 懿，羅詩輝，林祥凱

（1.湖南工程學(xué)院 紡織新材料開發(fā)與應(yīng)用湖南省高校重點實驗室，湘潭 411104；2.湖南新馬制衣有限公司，沅江 413100）

0 引言

近年來，植物染越來越受到市場的認可，相比傳統(tǒng)合成染料染色，雖然在色譜齊全性、染色牢度及加工成本等方面還不具備完全優(yōu)勢，但其獨特的生態(tài)、環(huán)保、安全、健康屬性已經(jīng)越來越為消費者所接受［1-2］.

紅花是一味常見的中草藥，具有抑菌免疫、消炎止痛、抗氧降壓等功效，主要分布于我國新疆伊犁和塔城等地區(qū)［3-4］.紅花干燥花瓣主要活性成分為黃酮類化合物，主要含查耳酮類化合物，是一種很有價值的天然食用色素，可用于各種糕點、糖果、飲料等食品及化妝品的著色，具有色價高、色澤鮮艷、著色均勻的特點［5-6］.

采用中草藥紅花上染紡織品，使其本身所攜帶的藥理活性成分在織物上得到一定的保留，則紡織品在保持其穿戴基本功能的同時，還能賦予抑菌、康體、衛(wèi)生等功效［7-8］.

1 實驗部分

1.1 材料、藥品及儀器

（1）材料與藥品

中藥紅花（藥房市售），純棉針織物（規(guī)格：18.2tex 32S純棉雙面針織坯布，東莞德永佳紡織制衣有限公司），食鹽、明礬（分析純，湖南匯虹制劑有限公司）.

（2）主要儀器

Datacolor 600電腦測色配色儀（美國Datacolor公司），KQ5200B超聲波清洗器（昆山市超聲儀器有限公司），BS-2E實驗室振蕩培養(yǎng)箱（常州金壇良友儀器有限公司）；YG751B預(yù)制式染色摩擦牢度儀、SW-12D耐洗色牢度試驗機（寧波紡織儀器廠）；AS-型常溫染色小樣機、YLD-2000數(shù)顯電熱鼓風(fēng)烘箱（佛山市南海區(qū)宏信機械設(shè)備有限公司）；SHZ-D（Ⅲ）循環(huán)水式真空泵、RE-52C旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器（鞏義市予華儀器有限責(zé)任公司）.

1.2 實驗內(nèi)容

1.2.1 紅花色素的提取

采用超聲輔助水提法，提取工藝為：料液比1∶100、提取溫度70℃、提取時間60 min、超聲功率177 W.

1.2.2 紅花色素染色實驗

（1）預(yù)媒染色工藝

織物預(yù)媒處理（明礬Ag/L，處理時間Bmin，浴比1∶30）→浸軋預(yù)烘（二浸二軋）→織物入染（色素用量15%，浴比1∶30，食鹽10 g/L）→保溫染色（染色溫度C℃，保溫時間Dmin）→水洗→皂洗→水洗→烘干.

（2）工藝參數(shù)優(yōu)化實驗

采用正交實驗法對主要影響因素及實驗參數(shù)進行考察，優(yōu)化預(yù)媒染色工藝.因素及水平選取如表1所示，做L34正交實驗.

表1 紅花色素染色正交實驗設(shè)計

1.2.3 抑菌性實驗

剪取直徑1 cm的染色織物，采用瓊脂平皿擴散法，測量其對大腸桿菌和金黃葡萄球菌的抑菌圈直徑.

1.3 分析與測試

（1）紅花色素提取率

取干燥燒杯，稱重記為M1；將質(zhì)量為M0的紅花經(jīng)超聲輔助水提后所得色素溶液進行蒸發(fā)、烘干至色素固體；冷卻后稱量燒杯與色素總質(zhì)量M2；則提取率η為：

（2）織物得色K/S值

在Datacolor600電腦測色配色儀上直接測定，記錄布樣的K/S值（得色深度）.

（3）耐摩擦色牢度

參考GB/T3920－2008《紡織品色牢度試驗?zāi)湍Σ辽味取?，測定染色織物干摩擦、濕摩擦牢度.

（4）耐皂洗色牢度

參考GB/T3921－2008《紡織品色牢度試驗?zāi)驮硐瓷味取?，測定染色織物耐洗色牢度.

（5）耐光色牢度

參照GB/T 8426—1998《紡織品色牢度試驗?zāi)凸馍味取愤M行測試.

（6）抑菌性能

參照GB/T 20944.1-2007《紡織品抑菌性能的評價第1部分：瓊脂平皿擴散法》進行測試.

2 結(jié)果與分析

2.1 紅花色素的提取率

按照1.2.1紅花色素的超聲輔助水提法及工藝，所得紅花色素提取率為1.55%.

2.2 紅花色素上染棉針織物

根據(jù)1.2.2紅花色素預(yù)媒染色工藝及參數(shù)優(yōu)化正交實驗，所得結(jié)果如表2所示，數(shù)據(jù)分析如表3所示.

表2 紅花色素預(yù)媒染色正交實驗結(jié)果

續(xù)表2

表3 正交實驗結(jié)果分析

從表3可以看出，按照極差大小得到影響紅花色素上染棉織物顏色K/S值的主次因素為：明礬用量影響最大，其次為染色溫度，保溫和預(yù)媒處理時間的影響相對較小，優(yōu)化條件下的最佳工藝為A3B3C3D2，如表4所示.

表4 優(yōu)化后的工藝參數(shù)

在最優(yōu)化染色工藝條件下，紅花色素對純棉織物的染色性能如表5所示.

表5 優(yōu)化工藝后的染色性能

從表5可以看出，總體上來說，在此優(yōu)化工藝條件下，紅花色素上染棉針織物具有較高的顏色K/S值及色牢度；其中，染色織物的耐摩擦色牢度要優(yōu)于耐皂洗色牢度，耐皂洗色牢度要優(yōu)于耐光色牢度，各項色牢度均已達到生產(chǎn)要求.

2.3 抑菌性實驗

根據(jù)1.2.3抑菌實驗，紅花染色織物的抑菌性實驗結(jié)果如圖1～圖2所示.

圖1 紅花色素染色織物對大腸桿菌的抑菌性

圖2 紅花色素染色織物對金黃色葡萄球菌的抑菌性

從圖1和圖2可以看出，紅花色素上染織物后仍然保留了其自身一定的抑菌性能；另一方面，也可以發(fā)現(xiàn)，紅花染色織物對大腸桿菌的抑菌性能要優(yōu)于對金黃色葡萄球菌的抑菌性.在15%（o.w.f）色素用量下，紅花色素染色織物對大腸桿菌的抑菌圈寬度達9～10 mm，對金黃色葡萄球菌的抑菌圈寬度只有4～5 mm.該實驗結(jié)果也與當(dāng)前紅花的相關(guān)藥理研究結(jié)論相符，即紅花的水提物具有一定的抗菌性能［9-10］.

4 結(jié)論

（1）紅花色素可采用超聲水提法提取，在料液比1∶100、提取溫度70℃、提取時間60 min、超聲功率177 W，提取率為1.55%.

（2）紅花色素采用預(yù)媒染色法對棉針織物染色的最優(yōu)工藝為：媒染劑明礬用量5 g/L，預(yù)媒處理時間30 min，染色溫度70℃、保溫時間60 min，15%（o.w.f）用量的紅花色素對棉針織物染色后，織物K/S值2.306.

（3）紅花染色織物具有一定的抑菌性能，尤其對大腸桿菌的抑菌性能較好，在15%（o.w.f）色素用量下，紅花色素染色織物對大腸桿菌的抑菌圈寬度9～10 mm.

（4）本研究結(jié)果將為后續(xù)研究者在紅花植物染及開辟中草藥在紡織印染領(lǐng)域中的應(yīng)用提供依據(jù)和參考.