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40000字硕士毕业论文生态植物染料降解与织物染色

论文类型:硕士毕业论文
论文字数:40000字
论点:染料,老化,姜黄
论文概述:

本论文以此为命题,对古代用染料及染色织物的老化行为进行实验和表征,以为此类出土文物的保护提供依据和数据。本研究选取具有代表性的植物染料—姜黄,并使用此染料对古时采用最多的

论文正文:

第一章导言

1.1中国出土的古代彩棉、羊毛、丝绸、大麻等织物
主要用天然植物染料和少量动物染料染色。主要颜色有黄色、红色、蓝色、黑色、紫色等,其中黄色因其鲜艳的色彩而成为人类最早喜爱和提倡的颜色之一。姜黄染料作为黄色植物染料之一,是人们最早发现和使用的染料之一。因此,研究姜黄染料和染色织物的老化具有重要意义。中国是世界上最早的文明发达国家之一,历史悠久,民族文化遗产极其丰富。
用天然染料染色织物的历史相当悠久。文献表明,中国在公元前3000年就使用姜黄、茜草、靛蓝、苏木、红花和其他植物染料进行染色。古代劳动者以他们的勤奋和智慧创造了这项技术,并通过不断的实践积累了许多宝贵的经验。长沙马王堆一号墓和三号墓的遗物中发现了用天然染料染色的丝绸制品。这些染料是矿物或动物染料,大多数织物都是用植物染料染色的。据记载,中国在三皇五帝时代就有服装制度。古代的“玄一与黄裳”证明了染色在当时已经形成。植物染料染色技术经过几代人的不断改进和完善。直到19世纪,中国的染色技术一直处于世界前列。近代以来,随着科学技术的不断发展,化学合成染料以其色泽鲜艳、性能稳定、使用方便、价格低廉等优点,迅速取代了古老落后的手工植物染料染色工艺。然而,最近发现合成染料对皮肤有刺激作用,这可能导致皮肤病甚至癌症。此外,合成染料是以从石油衍生物中分离出的初级化学品为原料,在高温高压条件下进行各种反应而生产的。因此,许多致癌物质也会在生产过程中产生。这些有毒或对环境有害的物质在印染过程中不得不倒入河流、池塘或空气体中,对环境造成严重污染。
1994年7月,德国政府首次以立法形式禁止生产、使用和销售能够减少致癌芳香胺的偶氮染料和使用这些染料的产品。随后,荷兰和奥地利政府也发布了相应的法令。同时,用这种染料染色的纺织品被严格禁止进入市场。在回归自然趋势的影响下,人们逐渐想到天然植物染料。因为植物染料来源于自然,对人体健康无害,与环境相容性好,不污染环境,可生物降解。虽然它们染色的颜色不如合成染料明亮美丽,但它们庄重典雅的颜色是合成染料无法比拟的。十多年来,植物染料在日本等国家得到了重新开发和应用,中国也方兴未艾。无毒无害的植物染料已广泛应用于高档个人内衣、装饰锦缎、食品添加剂等,并引起越来越多的关注。

第二章实验材料和方法

桑蚕丝织物和亚麻织物用植物染料姜黄染色,然后姜黄染料及其染色织物老化。老化方法有热老化、湿热复合老化和光老化,老化样品用分光光度法、红外光谱、扫描电镜、拉伸强度等进行测定。

2.1实验材料和仪器

2.1.1样品和药物
织物:真丝织物和亚麻织物(市售)。药物:植物染料姜黄(市售);无水乙醇(分析纯,上海波尔化学试剂有限公司)、氢氧化钠(分析纯,上海埃格利特化学试剂有限公司)、去离子水。

2.1.2实验仪器和设备
U 4100紫外-可见-近红外光谱仪(日本日立);RY-25012型室温染色样机(上海龙陵电子科技有限公司)、DK-S24型电加热恒温水浴锅(上海森鑫实验仪器有限公司)、烘箱、YG065型电子织物强力仪、KH-1000 3D视频显微镜(美国柯达公司)、HitachS-3000N扫描电子显微镜、NleoLETTM5700红外光谱仪(美国尼可仪器有限公司)、100目屏幕、电子天平。2.2植物染料的染色2.2.1植物染料的分类植物染料有许多分类方法,如字母顺序、化学结构、植物名称、常用名称等。染料指数(cl。),植物染料根据化学结构和应用进行分类。

第三章姜黄染料和染色织物的热老化.........................................33-47
3.1实验方法和步骤.........................................33-34
3.2分光光度测量结果及其与.........................................34-37[/比尔/] 3.3分析.........................................37-41 [/BR/] 3.4的表面形态和结构机械性能分析.........................................41-42
3.5面料.........................................42-45
3.6.........................................45-47
第四章姜黄染料和染色织物的湿热老化.........................................47-61
4.1实验材料和方法.........................................47-48
4.2分光光度测量结果及分析.........................................48-50
4.3红外光谱测试.........................................50-54
4.4表面形态分析.........................................54-55
4.5织物机械性能分析55-58
4.6总结.........................................58-61
第五章姜黄染料及其染色织物的紫外线老化.........................................61-75[/溴/] 5.1紫外线老化箱设计.........................................61-62[/比尔/] 5.2实验材料和方法.........................................62-63
5.3分光光度测量结果及分析.........................................63-65
5.4红外光谱测试.........................................65-68
5.5表面形态分析.........................................68-70
5.6织物机械性能分析.........................................70-73[/比尔/] 5.7概述.........................................73-75

结论

本研究采用植物染料姜黄对天然纤维织物、蚕丝和大麻进行染色,并对姜黄染料、染色蚕丝织物和大麻织物进行热老化、湿热老化和紫外线照射老化三种方式的人工模拟老化实验,探索老化机理和规律,自行设计制造紫外线老化盒,确保实验顺利进行。实验结果如下:
(1)紫外老化箱自行设计制造,紫外灯主峰位置为340纳米。经测试,温度精度为0.5℃,湿度精度为5%相对湿度。
(2)姜黄粉的主要成分姜黄素老化后,随着老化时间的增加而衰减。同时,湿热老化的程度大于纯热老化和光老化。
(3)姜黄染色真丝织物老化后会有不同程度的褪色,湿热老化和紫外光老化下褪色更严重,热老化下褪色更少。蚕丝纤维表面有不同程度的剥离损伤,表面出现纵向沟槽。
(4)老化后,姜黄染色的亚麻织物在湿热和紫外光下褪色更严重,但在热老化下褪色更少。湿热和光老化后纤维表面有裂纹和深的纵向沟槽,而光老化后表面损伤较小。
(5)姜黄染色真丝织物和姜黄染色大麻织物老化后力学性能均下降,三种老化条件下真丝织物的力学性能下降速度均快于大麻织物。
(6)老化后,两种织物的纤维呈现随机构象趋势。
(7)在热和紫外光的条件下,织物上的染料比单独的染料衰减得更严重;然而,在湿热条件下,情况正好相反。