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1、绿原酸对棉织物的整理第一步：绿原酸的概况1.1 绿原酸是一种缩酚酸，属酚类化合物，是植物在有氧呼吸过程中，经莽草酸途径形成的一种苯丙素类化合物1。绿原酸是一种重要的生理活性物质，具有抗菌、抗病毒、升高白细胞、保肝利胆、抗肿瘤、降血压、降血脂1】 、清除自由基15】等作用。其广泛存在于许多植物中，如葵花籽(仁、粕)、水果、蔬菜、大豆、小麦、可可豆、咖啡豆和一些中草药中，尤其葵花籽(仁、粕)、可可豆、咖啡豆、沙棘果及传统中草药，如金银花、杜仲中其含量较高。1.2 绿原酸理化性质和结构绿原酸类化合物是含有羟基和邻二酚羟基的有机物，除极易溶于乙醇外，还易溶于水、甲醇和丙酮等溶剂，微溶于乙酸乙酯等极性溶
2、剂中。难溶于氯仿、乙醚等弱极性溶剂5.6】 。因此，利用这一性质可将绿原酸从植物中提取出来。绿原酸分子式为 C16H18O9，分子量为 354.3，它的半水化合物为白色或微黄色针状结晶，110变为无水化合物，熔点 208，a】 O2435。2(C=2。8)，在 25水中溶解度为 4，热水中溶解度更大，且溶解度随温度而变化。绿原酸由奎尼酸和咖啡酸缩合而成，为极性有机酸，不太稳定7.8】 ，在从植物提取过程中，通过水解和相继分子内酯基迁移而发生异构化9】 。绿原酸与异绿原酸分子中都含邻二酚羟基，受热、见光易氧化。因而供试液要在 50以下浓缩，并在阴凉。避光下保存备用10】 。绿原酸的邻二酚羟基结构
3、不稳定，高温加热易氧化分解，因此，高温及长时间加热不利于绿原酸提取11】 。在碱性条件下。绿原酸可发生水解12】 ，在碱性及高温时会氧化成为绿色醌类。植物体内存在绿原酸往往是混合物而非单一组分。从葵花籽仁和金银花中提取绿原酸均含有不同数量异构体13】 。 （上来源：绿原酸及其提取纯化和应用前景；刘军海，裘爱泳） 。1.3 绿原酸的理化性质绿原酸在植物中分布很广，从高等双叶植物到蕨类植物均有报道8-10】 ，主要存在于忍冬科忍冬属、菊科篙属及杜仲科杜仲属植物中，其中含量较高的植物主要有杜仲、金银花、咖啡与可可树。绿原酸为一种有机酸，是植物有氧呼吸过程中形成的一种苯丙素类物质，即一分子咖啡酸与一分
4、子奎宁酸结合而成的酯，异名咖啡鞣酸，也属于酚类化合物。分子式是 C16H18O9，其分子具有邻苯二酚的羧基结构，结构式见图 1。1，分子量为 354。3。25水中溶解度为 4，热水中溶解度更大，易溶于乙醇及丙酮，极微溶于乙酸乙酯9-12】 。1.4 绿原酸的性质(1)温度绿原酸分子中都含有邻二酚羟基，受热、见光易氧化，应该在阴凉，避光下保存备用。绿原酸的邻二酚羟基结构不稳定，高温加热易氧化分解，因此，高温及长时间加热不利于绿原酸提取。(2)pH值和溶剂的选择在碱性条件下，绿原酸可发生水解，在碱性及高温时会氧化成为绿色醌类。在强酸条件下，由图 2。3 可以推出，绿原酸易分解为咖啡酸和奎尼酸。植物
5、体内存在绿原酸往往是混合物而非单一组分，从金银花中提取绿原酸均含有不同数量异构体。因为有机酸易发生酯化反应。即有机酸与醇类在酸催化下加热的条件下生成酯。 。所以酸性条件有益于绿原酸的提取。2.1 防紫外线近年来，由于臭氧层的破坏，到达地面的紫外线辐射增加，过量的紫外线对人体眼睛、皮肤和免疫系统造成伤害，因此各国都在进行防护产品的开发和防紫外线性能的评定。织物透过紫外线的性能与纤维的种类、织物结构、颜色等相关。一般来说，涤纶和羊毛的防紫外线的性能比棉织物好；织物越紧密，透过的紫外线越少，有些比较紧密的织物甚至不通过紫外线；深色织物透过的紫外线也比浅色织物少。实验n块试样，对于均匀材质至少取四块有
6、代表性的试验；对于非匀质色样或结构材料，每种结构至少取二块试验。计算n个试验T（UVA） 、T(UVB)、UPF的平均值。当试样平均结果UPF30且T(UVA)BCDC，即对抑菌率影响最大的因素是复合提取物浓度，其次是多元羧酸浓度，影响最小的是次亚磷酸钠浓度。由 K 值得到对棉织物抗菌整理的最佳工艺条件组合是：A1B2C1D21，即：复合提取物浓度 3%、多元羧酸浓度 12%、次亚磷酸钠浓度 6%、焙烘温度 180、焙烘时间 3min。实验证明，柠檬酸脱氢分解的临界温度为 175，当焙烘温度较高时，柠檬酸会脱氢分解成为乌头酸，使织物泛黄，大大降低整理织物的白度38。并且，在较高温度下织物的强力
7、保持率也很低。因此，综合抑菌率和服用性能等各项指标，将抗菌整理的工艺条件确定为：复合提取物浓度 3%、多元羧酸浓度12%、次亚磷酸钠浓度 6%、焙烘温度 160、焙烘时间 3min。4.抗紫外线在最好得出最佳工艺必须结合抗紫外线性能，每次实验处理，选择试验至少 4 块，且分别测试其抗紫外线的性能；进行平均值。且最好与未处理试样进行对比，得出抗紫外线和抗菌性能的优异性能。试样 A1 A2 A3 A4 平均值UVAUVBUPF未处理试样每次试验至少 4 块，且分别测试其抗紫外线的性能；进行平均值。未处理试样 1# 2# 3# 4# 平均值UVAUVBUPF3.5.2 服用性能比较1.2 性能测试方
8、法减量率在 TG328B 分析天平上称量计算，断裂强力在 YG021A-3 型单纱强力仪上按 GB3916-83 标准测试，透气性在 YG46l 型织物中压透气量仪上按GB5453-85 标准测定，毛效在 YGW-871 型毛细管效应仪上测试，悬垂系数在YG321 型悬垂仪上测定，白度在 ZBD 型白度仪上测试。白度在 ZBD 型白度仪上测试。1.3 试验1.3.1 试样制备将样布在实验室条件下，在干燥器内平衡放置 24 h 后，距布边 5 cm 以上沿纵向均匀剪取试样若干块。 （来源正交分析法在棉织物整理工艺中的应用研究；黄晨，许云辉）织物的力学性能测试：纺织材料实验指导书，14 页。为进一
9、步验证自制复合提取物对棉织物整理后的服用效果，设计了绿原酸按最佳工艺条件对棉织物进行整理，并与未整理同类型的棉织物进行服用性能的比较，主要对常用的折皱回复角、断裂强力、白度、增重率几个服用指标做了测试。结果见表 3 一 11。从表 3-11 中可以看出，处理后织物的折皱回复角比未整理织物都有明显提高，其中用复合提取物整理的织物折皱回复角达到 246.7 度，较未整理织物提高了约 76%，芦荟提取物整理后的织物折皱回复角提高了 78.5 度，约 56%，金银花提取物整理后的织物折皱回复角提高的较少，约 44.6%。折皱回复角的大小体现了棉织物抗皱性能的好坏，织物的抗皱性能是由多元羧酸与纤维素大分
10、子形成交联酯键数目的多少来决定的。上述结果表明，三种提取物对织物进行整理后，均发生了不同程度的酯化交联，使织物获得了一定的抗皱性能，而复合提取物整理的织物抗皱性能强于单一提取物。整理后三种织物的断裂强力较未整理织物均有明显下降。复合提取物整理后的织物断裂强力为 216.5N，保留率在 64%，芦荟提取物整理织物断裂强力保留率近 70%，金银花整理物断裂强力保留率是 60%。由于棉纤维中交联酯键的生成限制了纤维素大分子链在外力作用下的相对滑移，引起应力集中，因而断裂强力会下降。三种提取物整理后织物的白度下降都较为明显，用复合提取物、芦荟提取物、金银花提取物整理后的织物白度保留率分别为 73%、7
11、6%、72%。白度保留率较低的原因可能在于：多元羧酸在焙烘温度下发生脱水分解(柠檬酸脱水分解的临界温度是 175)，生成乌头酸，使织物发黄。同时本实验中所用的提取物均是自制的粗提物，里面含有一定量的杂质，在整理过程中，这些杂质可能本身含有不饱和键、易分解或与其它整理物质发生反应，共同引起织物白度下降。用三种提取物整理后织物的增重率有一定差别，其中复合提取物增重率最大，达到 14.48%；芦荟提取物整理织物增重率在 12.56%；金银花提取物处理后织物增重较少，增重率在 10.89%。在织物整理过程中，抗菌物质通过多元羧酸的桥联接枝到棉纤维分子上，同时由于棉纤维的特殊分子结构，可以吸附、渗透一部
12、分的整理液物质从而引起整理织物的增重。从增重率上看，复合提取物整理后的棉织物较高，这可能因为芦荟、金银花复配物能较好地吸附、渗透到棉纤维的内部并较大程度地接枝到棉纤维上去，从而使整理织物达到较好的抗菌性能。3.5.3 耐洗牢度测试用 5%的雕牌洗衣粉配成洗涤液，浴比 1：30，水温 25左右，将整理好的织物浸泡 5min，漂洗 2min，晾干，作为一次洗涤过程，如此反复 l 次、5 次、10 次、15 次、20 次，然后再测其抗菌性能。实验结果见表 3-12 和图 3-7。从表 3-12 与图 3-7 可以看出，用芦荟复合提取物整理的棉织物对三种指示菌的抗菌性能，随洗涤次数的增多而降低，当洗涤 10 次时，整理织物对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌仍具有 80%以上的抑菌率，即按本实验的最优化工艺整理的棉织物具有一定的耐洗涤性。但当洗涤次数超过 10 次以后，织物对三种指示菌的抑菌率明显下降，这说明芦荟、金银花的抗菌物质与棉织物的结合牢度还不够，需要进一步提高。
