Проблемами в крашении природными красителями можно назвать следующее: сохранение цвета, низкое сродство к волокну, обладают зачастую большими размерами молекул пигментов относительно внутреннего пространства (пор и капилляров) волокна. Чтобы обеспечить стехиометрическую совместимость молекулы пигмента с волокном, в работе предложено использовать ферменты на основе целлюлазы и панкреатина, которые могут частично деструктировать молекулу пигмента без сильного изменения цвета [11].
Сохранение цвета - задача сложная, т.к. растительные пигменты достаточно быстро выгорают на солнце, нестойки к стиркам и кислороду воздуха. По этой причине вся богатая цветовая гамма природы тускнеет при попытке перевести ее на ткань. Один из носителей красного цвета - антоциановые красители - обладают глубокими оттенками от насыщенного алого до пурпурного, к сожалению, очень нестойки и разрушаются на воздухе. В работе исследованы методы извлечения антоциановых пигментов из плодов черноплодной рябины (аронии) и фиксации их на белковом шерстяном и льняном волокнах беспротравным способом.
Результаты крашения оценивались по насыщенности (чистоте) цвета, так как она представлялась наиболее оптимальной характеристикой, которая показывает изменение цвета относительно ахроматической оси. Установлено, что варьирование концентрации
ферментативных препаратов в пределах 1-10 г/л на шерсти чистота цвета уступает окраскам на льне - 15% и 25-35% соответственно. Следует отметить, что концентрация ферментов не оказывает существенно влияния на результаты накрашиваемости шерсти, а в случае льна - оптимальным можно считать 3-5 г/л (рис. 2).
Рис. 2. Концентрационное влияние ферментов на насыщенность окраски льна и шерсти плодами аронии
Известно, что активность ферментов зависит от таких факторов, как: концентрация, температура и рН среды. Совпадение вышесказанных параметров обеспечивает максимальную активность ферментов. Диапазон используемого рН в работе варьировалась от 2 до 8, т.к. в щелочной среде целлюлаза и панкреатин активность теряют.
Определено, что максимальная насыщенность наблюдается в условиях кислой среды (рН=2) независимо от вида волокна и природы энзима, при этом достигнуты более высокие результаты насыщенности полученной окраски: у шерсти она составила 17%, а у льна - 45%.
Влияние температуры на активность ферментов и насыщенность окраски позволило более эффективно использовать антоциановые пигменты плодов аронии. При температуре 50-70°С можно достичь повышения насыщенности цвета окраски на шерсти 20% и на льне 50%. При можно отметить, что наиболее эффективный фермент для льна - панкреатин, а для шерсти - целлюлаза.
Анализ устойчивости окраски к мокрым обработкам показал, что использование ферментативных препаратов позволяет улучшить устойчивость до 3-4 баллов, что является неплохим результатом для природных красителей. При этом природа волокна имеет большое значение, т.к. разрабатываемая технология крашения природными красителями в присутствие ферментов более эффективна для шерсти. Устойчивость получаемых окрасок держится на уровне 4-5 баллов (табл.1).
Таблица 2. Оценка устойчивости к стиркам окрасок плодами аронии
|
№ |
Образец |
Устойчивость, баллы |
||
|
Льняная ткань |
Шерстяная ткань |
|||
|
1 |
Арония+ Целлюлаза |
4/4/5 |
5/4/5 |
|
|
2 |
Арония + Панкреатин |
4/4/5 |
5/4/5 |
|
|
3 |
Арония + Целлюлаза +рН(2) |
3/4/5 |
5/4/5 |
|
|
4 |
Арония + Панкреатин +рН(2) |
3/4/5 |
5/3/5 |
|
|
5 |
Арония + Целлюлаза +рН(2)+Т(40°С) |
3/4/5 |
4/4/5 |
|
|
6 |
Арония + Панкреатин +рН(2)+Т(50°С) |
3/4-5/5 |
4/3/5 |
Таким образом, рассмотрены различные способы колорирования в технике печати природным растительным сырьем, позволяющие получить необычные расцветки на тканях из натуральных волокон. Разработана и предложена беспротравная технология крашения антоциановыми красителями на примере плодов аронии в присутствии энзимов амилолитического характера, обеспечивающая получение достаточно прочных окрасок к стиркам.
Список литературы
Калинников Ю.А., Вашурина И.Ю. Природные красители и вспомогательные вещества в химико-текстильных технологиях - реальный путь повышения экологической чистоты и эффективности производства текстильных материалов // Журнал Российского химического общества им. Д.И. Менделеева. 2002. т.ХЦУ! №1. с. 77-87
Луцкая Б.П., Славуцкая Н.И. Получение красителей из растительного сырья. М.: ЦНИИТЭИпищепром. 1977. 30 с.
Болотов М.В., Рудаков О.Б. Химические пути расширения эксплуатационных свойств природных красителей из растительного сырья России // Химия растительного сырья. 1999. № 4. с. 35-40
Кричевский Г.Е. Возрождение природных красителей. М.: Паблит. 2017. 565 с.
Ронина Дина URL: https://shkatulochka.com/info/artides/reportazhi/dina-ronina/ (дата обращения: 25.02.2019)
Вторая улица. «Ecoprint» - книга про окраску ткани растениями URL: http://secondstreet.ru/blog/materiali_i_instrumenti/kniga-pro-okrasku-tkani-rastenijami.html (дата обращения: 18.01.2019)
Экопринт на шелке. Мастер-класс URL:
https://www.myjane.ru/artides/text/?id=19987 (дата обращения: 18.01.2019)
Ульянова Анна URL: https://pddblog.wordpress.com/tag/%D1%8D%D0%BA%D0%BE- %D0%BF%D1%80%D0%B8%D0%BD%D1%82/ (дата обращения: 18.01.2019)
Волошина Антонина Окрашивание натуральными красителями и состаривание ткани URL: https://www.livemaster.ru/topic/104025-okraska-naturalnymi-krasitelyami-i-
sostarivanie-tkani (дата обращения: 25.02.2019)
Довбыш Анна URL: https://zen.yandex.ru/media/antonovsad2/ekoprint-na-tkani-svoimi-rukami-masterklass-s-foto-5b0cbd31830905eda574a085 (дата обращения: 25.02.2019)
Досаева А.И., Третьякова А.Е., Сафонов В.В. Колорирование текстильных материалов природными антоциановыми красителями // Вестник молодых ученых Санкт-Петербургского государственного университета технологии и дизайна. 2018. №