纖維素腸衣的染色應(yīng)用實(shí)例

郭華偉 宋曉明 王文星 臧超

【摘 要】研究了染料濃度、甘油濃度、混合浴液溫度對(duì)纖維素腸衣染色效果的影響。實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了染料濃度與吸光率的線性關(guān)系。結(jié)果表明：超級(jí)深櫻桃紅可轉(zhuǎn)移腸衣的最佳染色工藝條件為染料濃度8%，甘油濃度13%，溫度75℃。

【Abstract】The effects of dye concentration， glycerol concentration and bath temperature on the dyeing of cellulose casings are studied. The linear relationship between dye concentration and absorptivity is verified by experiments. The results show that the best dyeing conditions of super deep cherry red transferable casings that the dye concentration is 8%， glycerol concentration is 13% and temperature is 75℃.

【關(guān)鍵詞】可轉(zhuǎn)移腸衣；腸衣染色；影響

【Keywords】 transferable casing； casing dyeing； influence

【中圖分類號(hào)】TS251.92 【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A 【文章編號(hào)】1673-1069（2018）07-0180-02

1 引言

纖維素腸衣是一種可生物降解的紙質(zhì)的生物基纖維新材料，用于加工管式香腸的腸衣[1]，其性能優(yōu)越，適應(yīng)現(xiàn)代化高速印刷、自動(dòng)灌裝的要求。其品種有透明、條紋和染色等類型，染色腸衣又分為顏色可轉(zhuǎn)移和顏色不可轉(zhuǎn)移兩類。由于可轉(zhuǎn)移顏色的腸衣可以在灌制的香腸上形成鮮艷的色澤、圖案或標(biāo)志，可以增加顧客對(duì)香腸的食欲，此類產(chǎn)品在印度尼西亞、菲律賓等國(guó)家非常受歡迎。

本實(shí)驗(yàn)著重研究了染色的效果與染料濃度、甘油濃度、混合浴液溫度之間的變化規(guī)律，從中分析出最佳的生產(chǎn)工藝。

2 原料及方法

2.1 原料

由粘膠經(jīng)再生反應(yīng)生成的透明濕腸衣，取自濰坊濰森纖維新材料有限公司生產(chǎn)線。

所用染料為誘惑紅，分子式為C18H14N2Na2O8S2。

2.2 設(shè)備

高粒度研磨機(jī)；分光光度計(jì)；甘油塑化槽；濃度計(jì)；干燥裝置。

2.3 方法

結(jié)合玻璃紙的染色工藝，本實(shí)驗(yàn)初始固定染料濃度為7%，甘油濃度為12%、混合浴液溫度60℃。

取配置好的染料，在研磨系統(tǒng)中循環(huán)研磨，備用；

將配置好的甘油加入到甘油塑化槽中，按比例投入配置好的染料，攪拌均勻，通過(guò)循環(huán)熱泵實(shí)現(xiàn)對(duì)混合浴液的溫度控制，用高位槽續(xù)加甘油和染料實(shí)現(xiàn)對(duì)混合浴液的濃度控制。

每次實(shí)驗(yàn)取一定量的濕腸衣（60米）浸入甘油塑化槽中，浸泡一定時(shí)間后，取出塑化的濕腸衣進(jìn)行干燥，獲得成品。

依次對(duì)所得腸衣成品進(jìn)行吸光率指標(biāo)檢測(cè)：取1g腸衣，在1L水中浸泡4h，使腸衣中的染料充分脫色，然后用分光光度計(jì)測(cè)量腸衣脫色溶液在波長(zhǎng)λ=500nm可見(jiàn)光下的吸光率。

3 結(jié)果與討論

3.1 染料標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度與吸光度的關(guān)系

實(shí)驗(yàn)檢測(cè)了誘惑紅染料標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度分別為0.03‰，0.04‰，0.05‰，0.06‰，0.07‰時(shí)，在分光光度計(jì)波長(zhǎng)λ=500nm可見(jiàn)光下的吸光率，結(jié)果詳見(jiàn)圖1。

由圖1曲線，本實(shí)驗(yàn)初步確定，染料的濃度與吸光率存在線性關(guān)系，可以作為腸衣中染料含量的檢測(cè)依據(jù)。

3.2 染料濃度對(duì)染色性能的影響

食品級(jí)誘惑紅染料成本較高，而且排放需進(jìn)行嚴(yán)密處理，因此，對(duì)于染料的濃度使用必須進(jìn)行科學(xué)合理的探究。本實(shí)驗(yàn)固定甘油濃度12%、溫度60℃，比較了染料濃度分別為6%，7%，8%，9%，10%時(shí)的染色效果。圖2為染料濃度對(duì)腸衣脫色溶液在波長(zhǎng)λ=500nm可見(jiàn)光下吸光率的影響。

由圖2可以看出，染料濃度達(dá)到8%后，腸衣脫色溶液吸光率達(dá)到目標(biāo)值，染料濃度為9%，10%時(shí)，染色效果不再改善。因此，本實(shí)驗(yàn)染料濃度8%為最佳。

3.3 甘油濃度對(duì)染色性能的影響

誘惑紅為偶氮類化合物，極易溶于甘油與水中，染料會(huì)隨甘油一起吸附到纖維素分子結(jié)構(gòu)上。本實(shí)驗(yàn)固定染料濃度8%、溫度60℃，比較了甘油濃度分別為10%，11%，12%，13%，14%時(shí)的染色效果。圖3為甘油濃度對(duì)腸衣脫色溶液在波長(zhǎng)λ=500nm可見(jiàn)光下吸光率的影響。

由圖3可以看出，甘油濃度達(dá)到13%時(shí)，腸衣脫色溶液吸光率最接近目標(biāo)值。因此，本實(shí)驗(yàn)甘油濃度13%為最佳。

3.4 混合浴液溫度對(duì)染色性能的影響

提高染色溫度能提高染料分子與纖維的化學(xué)結(jié)合速度，增加染料與纖維的不可逆結(jié)合量[2]；但溫度過(guò)高時(shí)不利于染料的物理吸附，所以生產(chǎn)中需要控制染色的溫度。本實(shí)驗(yàn)固定染料濃度8%、甘油濃度13%，比較了混合浴液溫度分別為65℃，70℃，75℃，80℃，85℃時(shí)的染色效果。圖4為混合浴液溫度對(duì)腸衣脫色溶液在波長(zhǎng)λ=500nm可見(jiàn)光下吸光率的影響。

由圖4可以看出，混合浴液溫度達(dá)到75℃時(shí)，腸衣脫色溶液吸光率最接近目標(biāo)值。溫度過(guò)高或過(guò)低，均會(huì)導(dǎo)致染色效果下降。因此，本實(shí)驗(yàn)混合浴液溫度75℃為最佳。

4 結(jié)論

染料濃度、甘油濃度、混合浴液的溫度對(duì)腸衣染色及顏色轉(zhuǎn)移效果都有很大的影響。本實(shí)驗(yàn)超級(jí)深櫻桃紅可轉(zhuǎn)移腸衣的染色工藝優(yōu)化后的最佳工藝條件為染料濃度8%，甘油濃度13%，溫度75℃。同時(shí)，實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，在染色工藝中，對(duì)染料和甘油的續(xù)加控制要精確，工業(yè)應(yīng)用中，物料的均勻添加對(duì)染色性能影響很大，要避免濃度的波動(dòng)。經(jīng)計(jì)算，在最佳工藝條件下，成品腸衣中的染料含量為5%。

【參考文獻(xiàn)】

【1】趙長(zhǎng)明. 紙基煙熏腸衣的研究[D]. 大連：大連工業(yè)大學(xué)， 2009.

【2】張慧琴. 彩色玻璃紙生產(chǎn)工藝探討[J]. 人造纖維， 1997（2）：30-33.