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、染色時間對茶多酚上染毛發性能的影響，并通過正交實驗研究了茶多酚染色工藝條件。單因素實驗結果表明：當染色溫度為50℃，染色時間為40min，染液pH值為10，采用先染后媒法所染出的毛發具有較好的性能；正交實驗結果表明染色溫度對顏色特征值L、a、b及毛發日曬牢度的影響最大，染料pH值對毛發拉力值F的影響最大，媒染劑濃度對毛發水洗色牢度的影響最大。

關鍵詞：茶多酚；染色方法；處理劑；媒染劑

1 實驗部分

1.1 實驗原料

白色牦牛毛（河北省石家莊鑫隆皮毛經銷公司）；茶多酚（陜西森弗生物技術有限公司）；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，均為化學純CP（中國醫藥集團上海化學試劑公司）。

1.2 實驗方法

實驗設計成A、B、C三劑型配方進行染色，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，三劑調配均勻后將毛發浸入。

1.2.1 染色方法

（1）直接染色法：將處理過的發束直接浸入50℃染液中染色40min，洗凈、自然晾干，評價染色效果。

（2）媒染法：①前媒染：將處理過的發束浸入40℃含Fe2+媒染液中媒染50min，取出，浸入50℃染液中染色40min，洗凈、自然晾干，評價染色效果。②后媒染：將處理過的發束浸入50℃染液中染色40min，取出，浸入40℃含Fe2+媒染液中媒染50min，洗凈、自然晾干，評價染色效果。③同浴同染：將處理過的發束浸入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，評價染色效果。

1.2.2 染色效果的評價

（1）染色色牢度的測定。利用測色分光光度計，測出毛發顏色特征值L、a、b值，將染色前和染色后的相應數值進行對比，得到色差值，即DL、Da、Db，根據色差值計算綜合色差值DE，DE=（DL2+Da2+Db2）0.5。將每次洗滌或者日曬后的毛發按照上面方法測定L，a，b值，跟前一次的相應值做比較得到DL、Da和Db，計算出綜合色差值DE，其大小即可表征染色牢度。

（2）毛發強度的測定。用HVC-SX推拉力計測定毛發拉力大小，以毛發染色前后拉力變化來衡量染色后毛發損傷情況。每一組毛發樣品測試15次，頭發強度取15次平均值。

2 實驗結果與討論

2.1 染色方法對染色效果的影響

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

通過圖1對不同染色方法其水洗吸光度，上染率，拉力值進行對比，綜合考慮，染色方法選用先染后媒法較宜。

2.2 染色溫度對染色效果的影響

圖2為不同染色溫度下染后毛發外觀，從圖中可以看出Zn2+媒染后毛發顏色呈現出淺棕色至深棕色。頭發拉力值在30～50℃范圍內逐漸增大，50℃以后隨著溫度的增高，拉力值越來越小，頭發強度越來越低，這可能是溫度處于較低水平，毛發染色環境較適宜，易于毛發內化學鍵的形成和纏結，力學性能略微上升；溫度過高，毛發結構受到了破壞，力學性能下降。綜合考慮，染色溫度選50℃為宜。

2.3 染色時間對染色效果的影響

圖3為不同染色時間下染后毛發外觀，從圖中可以看出Zn2+媒染后毛發顏色呈現出紅棕色。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，而毛發在堿性環境下，其內部-C-C-主鏈、-S-S-、鹽式鍵等會發生斷裂，毛發力學強度降低，時間過長，這種破壞作用越強烈，所以，染色時間在40min之后，這種破壞作用越來越明顯。綜合考慮，染色時間選40min為宜。

2.4 染液pH值對染色效果的影響

調節染液pH值，使其分別為4、6、8、10、12，50℃條件下染色40min，其染色結果如下。

圖4為不同染色pH值下染后毛發外觀，從圖中可以看出Zn2+媒染后毛發顏色呈現出淡黃色至紅棕色。當pH=10時，毛發水洗吸光度為0.2233Abs，染色牢度較高，此時頭發拉力強度為11.3，頭發損傷程度相對較低，并且毛發上染率也較高，達到了10.45%。綜合考慮，pH=10時，毛發染色性能較好，效果最佳。

3 結論

單因素結果表明：當染色溫度為50℃，染色時間為40min，pH值為10，采用先染后媒法所染出的毛發具有較好的性能；正交試驗結果表明：染色溫度對L、a、b、日曬牢度ΔE日的影響最大，染料pH值對毛發拉力值F的影響最大，媒染劑濃度對ΔE水的影響最大。

參考文獻

[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.茶葉中茶多酚檢測方法研究進展[J].茶葉科學技術，2013，（4）：6-12.

（作者單位：1.湖北大學化學化工學院；2.中國農業科學院油料作物研究所及油料脂質化學與營養湖北省重點實驗室）