超声波提取实验大青叶色效果和影响

1.试验方法

1.1大青叶天然染料的制备取大青叶原料，磨碎。称取干燥粉碎后的大青叶，调节乙醇质量分数为30%~70%，超声波功率为200~400 W，温度为35~55 ℃，料液比为1∶10~1∶30，保温处理25~65 min，将染液冷却后过滤，备用。

1.2大青叶提取液对真丝绸的直接染色配制大青叶提取液，超声波作用功率为 200~400 W，浴比为 1∶20~1∶60，染色温度为 35~75 ℃，染色时间为35~55 min，降温、水洗、晾干。

1.3真丝绸媒染染色分别采用硫酸铜、硫酸亚铁和硫酸铝钾为媒染剂，对真丝绸进行媒染染色，并优化染色工艺条件。

1.大青叶超声波法染液提取工艺优化2.1.1 提取时间采用超声波法对大青叶进行提取，提取温度50 ℃，料液比 1∶20，乙醇质量分数 50%，功率300 W，考察提取时间对大青叶染液吸光度的影响，结果见图1。

分析图 1 可见，随着提取时间的延长，大青叶染液的吸光度呈现先上升后下降的趋势。提取时间为55 min时，吸光度最高。这是因为随着提取时间的增加，更利于色素分子的析出，但时间过长会在一定程度上破坏色素分子。所以**提取时间为55 min。

2.提取温度设定提取时间55 min，料液比1∶20，乙醇质量分数 50%，功率 300 W，考察提取温度对大青叶染液吸光度的影响，结果见图2。

分析图 2 可见，随着提取温度的升高，大青叶染液的吸光度先升高后下降。提取温度为 50 ℃时，吸光度最高。

3.料液比设定提取时间55 min，提取温度50 ℃，乙醇质量分数 50%，功率 300 W，考察提取料液比对大青叶染液吸光度的影响，结果见图3。

由图 3 可见，随着料液比的增加，吸光度呈急剧下降，再缓慢下降，再急剧下降的趋势。但1∶10的料液比是可以浸没材料的最小值。从实际生产应用考虑，提取料液比选用1∶20。

乙醇质量分数在料液比为 1∶20 的条件下，考察乙醇质量分数对大青叶染液吸光度的影响，结果见图4。

由图4 可见，随着乙醇质量分数的升高，大青叶染液的吸光度先缓步上升，后急剧下降，然后下降逐渐趋于平稳。当乙醇质量分数为50%时，吸光度达到最高值。这是由于适量的乙醇浓度可以促使色素分子的析出，过高的乙醇浓度会一定程度上破坏了色素分子。

4. 提取功率改变超声波的提取功率，考察其对大青叶染液吸光度的影响，结果见图5。

由图 4 可见，随着乙醇质量分数的升高，大青叶染液的吸光度先缓步上升，后急剧下降，然后下降逐渐趋于平稳。当乙醇质量分数为50%时，吸光度达到最高值。这是由于适量的乙醇浓度可以促使色素分子的析出，过高的乙醇浓度会一定程度上破坏了色素分子。

提取功率改变超声波的提取功率，考察其对大青叶染液吸光度的影响，结果见图5。

分析图 5 可见，随着提取功率的升高，大青叶染液的吸光度呈先逐步上升，再急剧下降的趋势，提取功率在350 W时吸光度达到最高值。所以提取功率选为350 W。

超声波提取法正交试验通过上述超声波提取法单因素试验后，采用正交试验进一步优化条件。固定提取温度为 50 ℃，选择提取时间、料液比、乙醇质量分数、超声波功率4个因素，进行L9（34）正交试验[7]。正交试验方案、结果及分析如表1所示。

6.超声波提取法正交试验通过上述超声波提取法单因素试验后，采用正交试验进一步优化条件。固定提取温度为 50 ℃，选择提取时间、料液比、乙醇质量分数、超声波功率4个因素，进行L9（34）正交试验[7]。正交试验方案、结果及分析如表1所示。

从表1可知，功率对于大青叶提取液的吸光度

结论

（1）大青叶色素超声波提取优化工艺为：提取 温度 50 ℃，提取时间 45 min，料液比 1∶20，乙醇质 量分数50%，超声波功率350 W。

（2）大青叶色素提取液对真丝绸进行直接染色 的优化工艺为：染色时间 55 min，染色温度 65 ℃， 超声波功率200 W，浴比1∶40。

因媒染法对丝绸染色上染率有较大影响， 通过试验得出媒染优化工艺为：硫酸亚铁作媒染剂 进行预媒染。织物的耐水洗和耐摩擦色牢度均达 到国家服用标准。对比硫酸亚铁、硫酸铜和硫酸铝 钾媒染后织物的耐摩擦色牢度，发现硫酸铜和硫酸 铝钾在一定程度上地提高了染色织物的耐摩擦色牢度。