茶多酚染色工艺研究

安杰　黄凤洪　刘建文　赵露露　周立新

摘 要：以茶多酚为染料，研究了染色方法、染色温度、染色时间对茶多酚上染毛发性能的影响，并通过正交实验研究了茶多酚染色工艺条件。单因素实验结果表明：当染色温度为50℃，染色时间为40min，染液pH值为10，采用先染后媒法所染出的毛发具有较好的性能；正交实验结果表明染色温度对颜色特征值L、a、b及毛发日晒牢度的影响最大，染料pH值对毛发拉力值F的影响最大，媒染剂浓度对毛发水洗色牢度的影响最大。

关键词：茶多酚；染色方法；处理剂；媒染剂

1 实验部分

1.1 实验原料

白色牦牛毛（河北省石家庄鑫隆皮毛经销公司）；茶多酚（陕西森弗生物技术有限公司）；乙醇、甘油、碳酸钠、氨水、醋酸、七水合硫酸亚铁、十二烷基硫酸钠等，均为化学纯CP（中国医药集团上海化学试剂公司）。

1.2 实验方法

实验设计成A、B、C三剂型配方进行染色，其中，A剂主要包含L-半胱氨酸、碳酸钠、氨水、十二烷基硫酸钠、瓜豆胶、去离子水；B剂主要包含茶多酚、十二烷基硫酸钠、瓜豆胶、甘油、去离子水；C剂主要包含七水合硫酸亚铁、十二烷基硫酸钠、瓜豆胶、去离子水，三剂调配均匀后将毛发浸入。

1.2.1 染色方法

（1）直接染色法：将处理过的发束直接浸入50℃染液中染色40min，洗净、自然晾干，评价染色效果。

（2）媒染法：①前媒染：将处理过的发束浸入40℃含Fe2+媒染液中媒染50min，取出，浸入50℃染液中染色40min，洗净、自然晾干，评价染色效果。②后媒染：将处理过的发束浸入50℃染液中染色40min，取出，浸入40℃含Fe2+媒染液中媒染50min，洗净、自然晾干，评价染色效果。③同浴同染：将处理过的发束浸入40℃含媒染剂Fe2+染液中媒染50min后，升温至50℃染色40min，取出，洗净、自然晾干，评价染色效果。

1.2.2 染色效果的评价

（1）染色色牢度的测定。利用测色分光光度计，测出毛发颜色特征值L、a、b值，将染色前和染色后的相应数值进行对比，得到色差值，即DL、Da、Db，根据色差值计算综合色差值DE，DE=（DL2+Da2+Db2）0.5。将每次洗涤或者日晒后的毛发按照上面方法测定L，a，b值，跟前一次的相应值做比较得到DL、Da和Db，计算出综合色差值DE，其大小即可表征染色牢度。

（2）毛发强度的测定。用HVC-SX推拉力计测定毛发拉力大小，以毛发染色前后拉力变化来衡量染色后毛发损伤情况。每一组毛发样品测试15次，头发强度取15次平均值。

2 实验结果与讨论

2.1 染色方法对染色效果的影响

4种不同染色方法：直接染色发、先染后媒法、先媒后染法、同浴同染法对茶多酚染色效果的影响如图所示：

通过图1对不同染色方法其水洗吸光度，上染率，拉力值进行对比，综合考虑，染色方法选用先染后媒法较宜。

2.2 染色温度对染色效果的影响

图2为不同染色温度下染后毛发外观，从图中可以看出Zn2+媒染后毛发颜色呈现出浅棕色至深棕色。头发拉力值在30～50℃范围内逐渐增大，50℃以后随着温度的增高，拉力值越来越小，头发强度越来越低，这可能是温度处于较低水平，毛发染色环境较适宜，易于毛发内化学键的形成和缠结，力学性能略微上升；温度过高，毛发结构受到了破坏，力学性能下降。综合考虑，染色温度选50℃为宜。

2.3 染色时间对染色效果的影响

图3为不同染色时间下染后毛发外观，从图中可以看出Zn2+媒染后毛发颜色呈现出红棕色。40min之后，拉力值逐渐下降，原因可能是染液本身的pH值在9.5左右，而毛发在碱性环境下，其内部-C-C-主链、-S-S-、盐式键等会发生断裂，毛发力学强度降低，时间过长，这种破坏作用越强烈，所以，染色时间在40min之后，这种破坏作用越来越明显。综合考虑，染色时间选40min为宜。

2.4 染液pH值对染色效果的影响

调节染液pH值，使其分别为4、6、8、10、12，50℃条件下染色40min，其染色结果如下。

图4为不同染色pH值下染后毛发外观，从图中可以看出Zn2+媒染后毛发颜色呈现出淡黄色至红棕色。当pH=10时，毛发水洗吸光度为0.2233Abs，染色牢度较高，此时头发拉力强度为11.3，头发损伤程度相对较低，并且毛发上染率也较高，达到了10.45%。综合考虑，pH=10时，毛发染色性能较好，效果最佳。

3 结论

单因素结果表明：当染色温度为50℃，染色时间为40min，pH值为10，采用先染后媒法所染出的毛发具有较好的性能；正交试验结果表明：染色温度对L、a、b、日晒牢度ΔE日的影响最大，染料pH值对毛发拉力值F的影响最大，媒染剂浓度对ΔE水的影响最大。

参考文献

[1]张建波，王升霞，王炳.棉织物的天然染料媒染工艺研究[J].印染，2005，（16）：8-11.

[2]王丽丽，陈键，宋振硕.茶叶中茶多酚检测方法研究进展[J].茶叶科学技术，2013，（4）：6-12.

（作者单位：1.湖北大学化学化工学院；2.中国农业科学院油料作物研究所及油料脂质化学与营养湖北省重点实验室）