1、洋葱皮色素的提取及在亚麻织物上的染色研究吴济琼汝吉东（常熟理工学院纺织服装与设计学院，江苏 苏州 215500）【摘要】探讨了洋葱皮色素的最优提取条件以及洋葱皮植物染料在亚麻织物上的染色最优方案。【关键词】植物染料；洋葱皮；亚麻织物；染色文献标识码：A文章编号：1671-3389（2023）01-03-021实验用品与方法1.1实验用品实验原料：紫色洋葱皮（市售）、无水乙醇、氢氧化钠、浓盐酸、无水碳酸钠，试剂均为分析纯。1.2设备实验仪器：TU-1810 紫外可见分光光度计、VIS-723N 紫外可见光分光光度计、CT-6021 型酸度计、HH-2数显恒温水浴锅、FA2004N 电子天平、DH
2、G-9070A 型电热恒温鼓风干燥箱、Y571B 型摩擦色牢度仪、SW-8A 型耐洗色牢度试验机、SYC-2A 双功能水浴恒温振荡器。1.3洋葱皮色素提取的流程称取一定质量的洋葱皮，剪碎配置浴比倒入一定浓度的乙醇溶液放入一定温度的水浴锅中加热一定时间冷却、过滤测定提取液吸光度1.4染色方法直接染色：准备染液，调节染液的 pH，加热至一定温度，将处理后的亚麻织物浸入染液，恒温加热一定时间，取出水洗，烘干。2实验及数据与分析2.1最大吸收波长测定称取 1 份质量为 0.5g 的紫色干燥洋葱皮，剪碎，按照 1:40 的料液比配出质量分数为 70%的乙醇提取液，将洋葱皮放入提取液中，于 30下用恒温水
3、浴锅加热30min，冷却后过滤。在波长 435-795nm 范围内对洋葱皮色素的吸光度进行扫描测试，扫描结果见图 1。由图 1 可见，在波长 435795nm 的扫描范围内染液具有最大吸收峰，其对应的最大吸收波长在 525nm 处。2.2洋葱皮色素提取的单因素探究根据已有研究，选择提取料液比、乙醇浓度、提取时间、提取温度、提取 PH5 个因素进行洋葱皮色素提取的单因素探究，在波长 525nm 下测定染液的吸光度。2.2.1乙醇质量分数对染料吸光度的影响称取 4 份质量 0.5g 的干燥洋葱皮，剪碎，料液比为1:40，乙醇的质量分数分别为 50%、60%、70%、80%，pH=7。于 30加热
4、30min，冷却后过滤。测得的吸光度分别为 0.053、0.064、0.062、0.058。数据表明，随着乙醇浓度的变大，吸光度先上升后下降，乙醇质量分数在 60%时吸光度达到最大值。2.2.2提取料液比对染料吸光度的影响称取 5 份质量为 0.5g 的干燥洋葱皮，剪碎，料液比分别为 1:40、1:50、1:60、1:70、1:80，提取液的乙醇质量分数为 60%，pH 为 7。于 30下加热 30min，冷却后过滤。测得的吸光度分别为 0.049、0.059、0.044、0.032、0.041。数据表明，吸光度小于 1:50 时，吸光度上升，料液比在1:50 时吸光度最大，之后，吸光度下降。
5、料液比大于 1:70时吸光度略有上升。2.2.3提取温度对染料吸光度的影响称取 6 份质量为 0.5g 左右的干燥洋葱皮，剪碎，料液比为 1:50，提取液的乙醇质量分数为 60%，pH=7。分别在温度为 30、40、50、60、70、80的条件下加热 30min，冷却后过滤。测得的吸光度分别为 0.096、0.090、0.082、0.142、0.152、0.177。数据表明，低于 50时，吸光度随着温度升高而下降，高于 50时，吸光度随着温度升高而上升，在 60时急剧升高，大于 60后吸光度没有明显变化。2.2.4提取时间对染料吸光度的影响称取 7 份质量为 0.5g 左右的干燥洋葱皮，剪碎，
6、料液比为 1:50，提取液的乙醇质量分数为 60%，pH=7。于30下加热，提取的时长为 20min、30min、40min、50min、60min、70min、80min，冷却后过滤。测得的吸光度分别为0.131、0.137、0.142、0.164、0.186、0.235、0.236。数 据 表明，吸光度随着时间的延长而增加，在 70min 时吸光度迅速增加，随后变得平稳。图 1紫色洋葱皮色素吸光度辽宁丝绸研究探讨3第 1 期（总 183 期）2.2.5提取液 pH 对染料吸光度的影响称取 11 份质量为 0.5g 的干燥洋葱皮，剪碎，料液比为 1:50，提取液的乙醇质量分数为 60%。调节
7、 pH 值分别至 1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11。于 60下加热 70min，冷却后过滤。测得的吸光度分别为 0.270、0.166、0.127、0.112、0.076、0.058、0.059、0.054、0.041、0.038、0.030。数据表明，吸光度随着 pH 增大而整体下降，由于洋葱皮色素在碱性条件下不稳定，故选择提取液 pH 为 4。2.3洋葱皮色素上染亚麻织物的染色性能研究2.3.1洋葱皮色素上染亚麻织物的正交试验以上染率作为判断指标，选择染色温度、染料用量、染色时间、pH 作为影响因素，选择直接染色的染色方式，采用 L9（34）的正交表进行分析试验，实验结果见表
8、2 所示。由表可见，各影响因素主次顺序是：染料用量、pH值、染色温度、染色时间。从上染率的数据可以看出序号 9 的上染率最大，故该工艺条件下染后织物的颜色最深，根据其对应的工艺对各参数进一步优化。2.3.2洋葱皮色素上染亚麻织物的单因素优化试验（1）染料用量对上染率的影响称取 4 份质量为 1g 的方形亚麻织物，置于洋葱皮染液中，染液的质量浓度分别为 4g/L、5g/L、6g/L、6.5g/L，pH=3。在温度 70的条件下染色 60min。所测的不同染料用量对应的上染率分别为 41.11%、43.86%、46.07%、46.20%。数据显示，上染率随着染料质量浓度增大而增大，在质量浓度为 6
9、g/L 前上染率增加迅速，在质量浓度6g/L 后上染率增长缓慢，故选择染液质量浓度为 6g/L。（2）染色温度对上染率的影响称取 4 份质量为 1g 的方形亚麻织物，置于洋葱皮染液中，染液的质量浓度为 6g/L，pH=3。在温度分别为50、60、70、80的条件下染色 60min。所测的不同染 色 温 度 对 应 的 上 染 率 分 别 为 38.92%、40.27%、42.40%、41.20%。结果显示，上染率随着染色温度的升高先增大后减小，在染色温度 70时上染率达到最大，故选择染色温度为 70。（3）pH 对上染率的影响称取 4 份质量为 1g 的方形亚麻织物，置于洋葱皮染液中，染液的质
10、量浓度 6g/L，pH 分别为 3、4、5、6。在温度 70的条件下染色 60min。所测的不同 pH 对应的上染率分别为 40.20%、40.07%、37.86%、35.11%。数据表明，上染率随着 pH 值的变大而减小，但亚麻织物不耐酸，而且在酸性条件下洋葱皮色素上染亚麻织物不均匀，故染液酸度不宜过高，故选择染液 pH 为 4。（4）染色时间对上染率的影响称取 4 份质量为 1g 的方形亚麻织物，置于洋葱皮染液中，染液的质量浓度 6g/L，pH 值为 4。在温度 70的条件下分别染色 40min、50min、60min、70min。所测的不同染色时间对应的上染率分别为 38.30%、41.
11、10%、44.52%、45.20%。数据表明，上染率随着染色时间的延长而增大，在 60min 后缓慢增加，故选择染色时间为 60min。2.4染色牢度测试结果洋葱皮色素对亚麻织物染色的色牢度测定结果如表 3 所示。3结论（1）紫色洋葱皮染液提取的最佳工艺为：乙醇浓度60%，提取温度 60，料液比 1:50，提取时间 70 min，pH值为 4。（2）紫色洋葱皮色素对亚麻织物直接染色的最佳工艺为：染色时间 60min，染料质量浓度 6g/L，染色温度70，pH 值 4。（3）洋葱皮色素用于亚麻织物直接染色的耐摩擦色牢度较好，但耐洗色牢度和耐皂洗色牢度低于耐摩擦色牢度。基金项目：本文为“纺织之光”
12、中国纺织工业联合会高等教育教学改革研究项目“基于草木染理念下的 染料 化 学 课 程 思 政 体 系 的 构 建”（项 目 编 号：2021BKJGLX206）阶段性研究成果。作者简介：吴济琼（2000-），女，江苏徐州人，主要研究方向为服装设计与工程。通讯作者：汝吉东（1978-），男，博士，副教授。E-mail:。参考文献1贺菊萍，马利华，陈学红等.洋葱醇溶性色素稳定性研究J.中国食品添加剂，2010（05）：83-86.表 2染色正交试验结果序号123456789K1K2K3RT/30303050505070707076.4969.0192.9823.97t/min20406020406020406066.7483.7088.0421.30/（g L-1）24646262444.9886.51106.9962.01PH35773557394.2881.7862.4231.86上染率/%14.6730.0031.8215.4038.5015.1136.6715.2041.11表 3洋葱皮色素上染亚麻织物的染色牢度测试结果染色类型耐水洗色牢度耐皂洗色牢度耐摩擦色牢度干摩湿摩直接染色44545辽宁丝绸研究探讨4第 1 期（总 183 期）