编辑推荐:
合成染料对环境和健康存在诸多危害。研究人员以孟加拉榕(Ficus benghalensis)叶提取的天然染料对棉织物进行染色研究。结果显示,优化参数后染色织物色牢度好,且对枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)有抗菌效果,为纺织染色提供了环保新选择。
在纺织行业,染色工艺与人们的生活息息相关。曾经,绚丽多彩的合成染料一出现,便凭借丰富的色彩和独特的色调,迅速在织物染色领域占据主导地位,推动着染色工业蓬勃发展。然而,随着时间的推移,合成染料背后隐藏的问题逐渐暴露出来。在生产、使用以及不当处理过程中,合成染料给环境带来了沉重的负担。大量未固定的染料流入水资源,这些染料中含有致癌、致敏物质,且难以生物降解,不仅对生态系统造成严重破坏,还直接威胁着人类的健康。与此同时,合成染料生产过程中使用的危险化学品,也让工人们面临着严重的健康风险。
在这样的背景下,寻找更环保、更可持续的染色替代方案迫在眉睫。印度马哈拉施特拉邦 Jaysingpur College 的研究人员敏锐地察觉到这一问题,开展了一项极具意义的研究。他们将目光投向了孟加拉榕(Ficus benghalensis)的叶子,试图从中提取天然染料,用于棉织物的染色,并探索其抗菌性能。这项研究成果发表在《Bioresource Technology Reports》上,为纺织染色行业的可持续发展带来了新的希望。
研究人员采用了多种关键技术方法。首先,利用傅里叶变换红外光谱(FTIR)、紫外 - 可见光谱以及液相色谱 - 串联质谱(LC-MS/MS)对从孟加拉榕叶中提取的染料进行光谱和植物化学成分分析,以确定染料的特性。然后,使用天然媒染剂(菠萝、菠菜和甜菜根汁)和传统的钾明矾媒染剂对棉织物进行染色,并通过测量染色织物的色牢度、K/S 值和 CIE Lab 色坐标等指标,来评估染色效果。此外,还进行了抗菌试验,检测染料对枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)的抗菌活性。
在研究结果部分,首先是预处理方面。预处理对于染色过程至关重要,它能提高染色的便利性和效率。研究发现,在棉织物的预处理过程中,退浆阶段重量损失最大,达到 11.5%,煮练时为 2.34%,漂白和丝光处理过程中重量损失分别为 1.14% 和 1.52%。
接着是染色性能研究。研究人员利用从孟加拉榕叶中提取的棕色染料,结合不同的天然媒染剂对棉织物进行染色。通过对染色织物的色牢度、K/S 值和 CIE Lab 色坐标进行测定,发现使用 10% 菠萝汁作为媒染剂时,染色织物的 ΔE 值最高(41.11),K/S 值为 7.869,CIE 值最低(L* = 55.01;a* = 4.41,b* = 15.64) ,这表明此时染色织物的颜色变化明显,颜色深度和鲜艳度达到较好的平衡,染色效果较为理想。
最后是抗菌性能研究。抗菌试验结果表明,该染料对枯草芽孢杆菌具有抗菌效果,这为棉织物在一些对抗菌性能有要求的领域(如医疗、卫生用品等)的应用提供了可能性。
研究结论和讨论部分,该研究成功地证明了孟加拉榕叶作为天然棕色染料来源的可行性,为合成染料提供了一种环保的替代方案。通过优化染色参数,如 3% 的染料浓度(基于织物重量)、130°C 的温度、30 分钟的染色时间以及 5 - 6 的 pH 值,结合使用天然媒染剂,染色后的棉织物展现出了卓越的颜色强度和色牢度。同时,染料的抗菌性能进一步拓展了其应用前景。这项研究不仅为纺织行业提供了一种可持续的染色方法,还有助于减少合成染料对环境和人类健康的负面影响,在推动纺织行业绿色发展方面具有重要意义。它也为后续研究提供了新的思路,激励更多科研人员探索天然染料在纺织领域的更多应用可能性。