茶多酚染色工藝研究

安杰　黃鳳洪　劉建文　趙露露　周立新

摘 要：以茶多酚為染料，研究了染色方法、染色溫度、染色時(shí)間對(duì)茶多酚上染毛發(fā)性能的影響，并通過(guò)正交實(shí)驗(yàn)研究了茶多酚染色工藝條件。單因素實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：當(dāng)染色溫度為50℃，染色時(shí)間為40min，染液pH值為10，采用先染后媒法所染出的毛發(fā)具有較好的性能；正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明染色溫度對(duì)顏色特征值L、a、b及毛發(fā)日曬牢度的影響最大，染料pH值對(duì)毛發(fā)拉力值F的影響最大，媒染劑濃度對(duì)毛發(fā)水洗色牢度的影響最大。

關(guān)鍵詞：茶多酚；染色方法；處理劑；媒染劑

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 實(shí)驗(yàn)原料

白色牦牛毛（河北省石家莊鑫隆皮毛經(jīng)銷公司）；茶多酚（陜西森弗生物技術(shù)有限公司）；乙醇、甘油、碳酸鈉、氨水、醋酸、七水合硫酸亞鐵、十二烷基硫酸鈉等，均為化學(xué)純CP（中國(guó)醫(yī)藥集團(tuán)上?；瘜W(xué)試劑公司）。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)成A、B、C三劑型配方進(jìn)行染色，其中，A劑主要包含L-半胱氨酸、碳酸鈉、氨水、十二烷基硫酸鈉、瓜豆膠、去離子水；B劑主要包含茶多酚、十二烷基硫酸鈉、瓜豆膠、甘油、去離子水；C劑主要包含七水合硫酸亞鐵、十二烷基硫酸鈉、瓜豆膠、去離子水，三劑調(diào)配均勻后將毛發(fā)浸入。

1.2.1 染色方法

（1）直接染色法：將處理過(guò)的發(fā)束直接浸入50℃染液中染色40min，洗凈、自然晾干，評(píng)價(jià)染色效果。

（2）媒染法：①前媒染：將處理過(guò)的發(fā)束浸入40℃含F(xiàn)e2+媒染液中媒染50min，取出，浸入50℃染液中染色40min，洗凈、自然晾干，評(píng)價(jià)染色效果。②后媒染：將處理過(guò)的發(fā)束浸入50℃染液中染色40min，取出，浸入40℃含F(xiàn)e2+媒染液中媒染50min，洗凈、自然晾干，評(píng)價(jià)染色效果。③同浴同染：將處理過(guò)的發(fā)束浸入40℃含媒染劑Fe2+染液中媒染50min后，升溫至50℃染色40min，取出，洗凈、自然晾干，評(píng)價(jià)染色效果。

1.2.2 染色效果的評(píng)價(jià)

（1）染色色牢度的測(cè)定。利用測(cè)色分光光度計(jì)，測(cè)出毛發(fā)顏色特征值L、a、b值，將染色前和染色后的相應(yīng)數(shù)值進(jìn)行對(duì)比，得到色差值，即DL、Da、Db，根據(jù)色差值計(jì)算綜合色差值DE，DE=（DL2+Da2+Db2）0.5。將每次洗滌或者日曬后的毛發(fā)按照上面方法測(cè)定L，a，b值，跟前一次的相應(yīng)值做比較得到DL、Da和Db，計(jì)算出綜合色差值DE，其大小即可表征染色牢度。

（2）毛發(fā)強(qiáng)度的測(cè)定。用HVC-SX推拉力計(jì)測(cè)定毛發(fā)拉力大小，以毛發(fā)染色前后拉力變化來(lái)衡量染色后毛發(fā)損傷情況。每一組毛發(fā)樣品測(cè)試15次，頭發(fā)強(qiáng)度取15次平均值。

2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論

2.1 染色方法對(duì)染色效果的影響

4種不同染色方法：直接染色發(fā)、先染后媒法、先媒后染法、同浴同染法對(duì)茶多酚染色效果的影響如圖所示：

通過(guò)圖1對(duì)不同染色方法其水洗吸光度，上染率，拉力值進(jìn)行對(duì)比，綜合考慮，染色方法選用先染后媒法較宜。

2.2 染色溫度對(duì)染色效果的影響

圖2為不同染色溫度下染后毛發(fā)外觀，從圖中可以看出Zn2+媒染后毛發(fā)顏色呈現(xiàn)出淺棕色至深棕色。頭發(fā)拉力值在30～50℃范圍內(nèi)逐漸增大，50℃以后隨著溫度的增高，拉力值越來(lái)越小，頭發(fā)強(qiáng)度越來(lái)越低，這可能是溫度處于較低水平，毛發(fā)染色環(huán)境較適宜，易于毛發(fā)內(nèi)化學(xué)鍵的形成和纏結(jié)，力學(xué)性能略微上升；溫度過(guò)高，毛發(fā)結(jié)構(gòu)受到了破壞，力學(xué)性能下降。綜合考慮，染色溫度選50℃為宜。

2.3 染色時(shí)間對(duì)染色效果的影響

圖3為不同染色時(shí)間下染后毛發(fā)外觀，從圖中可以看出Zn2+媒染后毛發(fā)顏色呈現(xiàn)出紅棕色。40min之后，拉力值逐漸下降，原因可能是染液本身的pH值在9.5左右，而毛發(fā)在堿性環(huán)境下，其內(nèi)部-C-C-主鏈、-S-S-、鹽式鍵等會(huì)發(fā)生斷裂，毛發(fā)力學(xué)強(qiáng)度降低，時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，這種破壞作用越強(qiáng)烈，所以，染色時(shí)間在40min之后，這種破壞作用越來(lái)越明顯。綜合考慮，染色時(shí)間選40min為宜。

2.4 染液pH值對(duì)染色效果的影響

調(diào)節(jié)染液pH值，使其分別為4、6、8、10、12，50℃條件下染色40min，其染色結(jié)果如下。

圖4為不同染色pH值下染后毛發(fā)外觀，從圖中可以看出Zn2+媒染后毛發(fā)顏色呈現(xiàn)出淡黃色至紅棕色。當(dāng)pH=10時(shí)，毛發(fā)水洗吸光度為0.2233Abs，染色牢度較高，此時(shí)頭發(fā)拉力強(qiáng)度為11.3，頭發(fā)損傷程度相對(duì)較低，并且毛發(fā)上染率也較高，達(dá)到了10.45%。綜合考慮，pH=10時(shí)，毛發(fā)染色性能較好，效果最佳。

3 結(jié)論

單因素結(jié)果表明：當(dāng)染色溫度為50℃，染色時(shí)間為40min，pH值為10，采用先染后媒法所染出的毛發(fā)具有較好的性能；正交試驗(yàn)結(jié)果表明：染色溫度對(duì)L、a、b、日曬牢度ΔE日的影響最大，染料pH值對(duì)毛發(fā)拉力值F的影響最大，媒染劑濃度對(duì)ΔE水的影響最大。

參考文獻(xiàn)

[1]張建波，王升霞，王炳.棉織物的天然染料媒染工藝研究[J].印染，2005，（16）：8-11.

[2]王麗麗，陳鍵，宋振碩.茶葉中茶多酚檢測(cè)方法研究進(jìn)展[J].茶葉科學(xué)技術(shù)，2013，（4）：6-12.

（作者單位：1.湖北大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院；2.中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院油料作物研究所及油料脂質(zhì)化學(xué)與營(yíng)養(yǎng)湖北省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室）