Энергосберегающая технология крашения текстильных материалов из белковых волокон природными красителями с использованием натуральных протрав
Автор: Скобова Н.В., Горохова А.В., Ясинская Н.Н., Попко Е.П.
Журнал: Вестник Витебского государственного технологического университета @vestnik-vstu
Рубрика: Химическая технология
Статья в выпуске: 2 (48), 2024 года.
Бесплатный доступ
В настоящее время отмечается возрождение интереса к исследованиям и разработкам в области производства и применения натуральных красителей для окрашивания текстильных материалов вследствие растущей популярности экологичного образа жизни, основанного на использовании экологически чистых товаров. В статье представлены результаты исследований экологичной энергоэффективной технологии крашения шерстяной пряжи натуральными красителями, позволяющей снизить нагрузку на сточные воды, повысить интенсивности окраски с сохранением колористической гаммы на текстильном материале за счет использования биопротрав. Предлагается сокращенная экологичная схема крашения, отличительными особенностями которой являются замена многочасового процесса подготовки природного сырья к крашению на ультразвуковую обработку в течение 40 минут при мощности генератора 70 Вт, что позволяет интенсифицировать экстракцию красящих веществ, снизить расход природного сырья для получения насыщенных окрасок при последующем крашении. Процессы экстрагирования, крашения и протравления совмещены. Красящие вещества извлекались из дробленого корня лапчатки прямостоячей, растение не токсично, широко используется в медицинских целях. В качестве биопротрав использованы сок Aloe Vera, сок квашеной капусты, винная кислота. Установлено, что окрашивание шерстяной пряжи водным раствором корней лапчатки целесообразно проводить при температуре рабочей ванны 80 °C, что обеспечит максимальную диффузию молекул красителя в волокно. Совмещение процессов извлечения красящих веществ из природного сырья и крашения, а также снижение температуры рабочей ванны со 100 до 80 °C позволяет значительно снизить энергоемкость технологии колорирования шерстяной пряжи.
Колористические свойства, крашение, природные красители, биопротравы, шерстяная пряжа, ультразвуковое экстрагирование, технологические режимы
Короткий адрес: https://sciup.org/142242300
IDR: 142242300 | DOI: 10.24412/2079-7958-2024-2-52-61
Список литературы Энергосберегающая технология крашения текстильных материалов из белковых волокон природными красителями с использованием натуральных протрав
- Голиков, В. П. (2020). Органические хроматические материалы на основе природных красителей в произведениях искусства: природа, технологии приготовления и применения, методы исследования, Москва, Институт Наследия, 296 c. URL: https://heritage-institute.ru/wp-content/uploads/2020/08/golikov-vp_organicheskie-hromaticheskie-materialy.pdf (accessed 18 April 2024).
- Ёлкина, А. К. (1980). Крашение дублировочных материалов естественными органическими и кубовыми красителями. Художественное наследие. Хранение, исследование, реставрация, ГОСНИИР, № 6. С. 95-112.
- Кароматов, И. Дж. и Мавлонов, С. С. (2017). Лекарственное растение - лапчатка гусиная, ползучая, Биология и интегративная медицина, № 2. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/lekarstvenoe-rastenie-lapchatka-gusinaya-polzuchaya (дата обращения: 23.02.2024).
- Сергалиева, М. У., Макалатия, М. К., Цибизова, А. А., Ганиуллина, А. Р., Каштанова, О. А., Киракосова, Е. М. и Гостева, О. В. (2023). Фитохимическая оценка биологически активных веществ корневищ Potentilla Supina L. Международный научно-исследовательский журнал, № 12 (138). URL: https://research-journal.org/archive/12-138-2023-december/10.23670/ IRJ.2023.138.212 (дата обращения: 11.05.2024). DOI: 10.23670/IRJ.2023.138.212.
- Скобова, Н. В., Ясинская, Н. Н. и Горохова, А. В. (2024). Применение экстракта корня лапчатки Potentilla Erecta в технологии крашения текстильных материалов, Вестник Витебского государственного технологического университета. № 47, С. 82. D0I:10.24412/2079-7958-2024-1-82-92.
- Шагина, Н. А. и Азимова, Ф. Ш. (2014). Экологические аспекты колорирования шерстяной ткани растительными красителями при протравливании солями неогранических металлов, Научно-методический электронный журнал «Концепт», Т 20. С. 2581-2585, URL: http://e-koncept.ru/2014/54780.htm (дата обращения 30.04.2024).
- Янченко, Е. В., Волкова, Г. С., Куксова, Е. В., Вирченко, И. И., Янченко, А. В., Серба Е. М. и Иванова М. И. (2023). Химический состав и микробиологические показатели квашеной капусты, приготовленной из разных гибридов, Техника и технология пищевых производств. № 1. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/himicheskiy-sostav-i-mikrobiologicheskie-pokazateli-kvashenoy-kapusty-prigotovlennoy-iz-raznyh-gibridov (дата обращения: 15.04.2024).
- Benli, H. (2024). Bio-mordants: a review. Environmental science and pollution research international, Vol. 31, pp. 2071420771. Available at: https://doi.org/10.1007/s11356-024-32174-8 (accessed 12 April 2024).
- Berhanu, T. and Ratnapandian, S. (2017). Extraction and optimization of natural dye from Hambo Hambo (Cassia singueana) plant used for coloration of tanned leather materials. Advances in Materials Science and Engineering. Volume 2017, Issue 1. URL: https://doi.org/10.1155/2017/7516409 (accessed 16 April 2024).
- Botteri, L., Miljkovic, A. and Glogar, M. I. (2022). Influence of Cotton Pre-Treatment on Dyeing with Onion and Pomegranate Peel Extracts. Molecules (Basel, Switzerland), 27(14), 4547. Available at: https://doi.org/10.3390/molecules27144547 (accessed 23 April 2024).
- Ghurde, M. and Hajare, A. (2023). Effect of selected mordants on the application of eco-friendly natural dye from Spinacia oleracea L. Leaves, Journal of Pharmacognosy and Phytochemistry. 12(5): pp. 45-50. DOI: https://dx.doi.org/10.22271/ phyto.2023.v12.i5a.14718.
- Goutam, B. and Debojyoti, G. (2022). Application of Bauhinia Vahlii Bark Extract on Wool Fiber. Curr Trends Fashion Technol Textile Eng, 7(4): 555720. D0I:10.19080/CTFTTE.2022.07.555720.
- Hosseinnezhad, M., Gharanjig, K., Imani, H. and Razani, N. (2022). Green dyeing of wool yarns with yellow and black myrobalan extract as bio-mordant with natural dyes. J Nat Fibers. 19(10): 3893-3915. DOI: 10.1080/15440478.2020.1848735.
- Kaur, R., Tomar, A. and Thakur, G. (2017). Natural dyes as colorants for food and textiles [Online], IJTRS, Vol. 2, Iss. XI, pp. 714-719, available at: https://www.ijtrs.com/uploaded_paper/NATURAL%20DYES%20AS%20COLORANTS%20FOR%20 FOOD%20AND%20TEXTILES.pdf (accessed 16 April 2024).
- Mirjalili, M. and Karimi, L. (2013). Extraction and Characterization of Natural Dye from Green Walnut Shells and Its Use in Dyeing Polyamide: Focus on Antibacterial Properties, Journal of Chemistry, Vol. 2013, available at: https://doi. org/10.1155/2013/375352 (accessed 16 April 2024).
- Neil E. Schore and K. Peter C. Vollhardt (2011). Organische Chemie, John Wiley & Sons, S. 166.
- Noman Habib, Waseem Akram, Shahid Adeel, Nimra Amin, Mozhgan Hosseinnezhad and Ehsan Ul Haq (2022). Environmental-friendly extraction of Peepal (Ficus Religiosa) bark-based reddish brown tannin natural dye for silk coloration. Environmental science and pollution research international, Vol. 29, 23: 35048-35060. DOI:10.1007/s11356-022-18507-5.
- Pisitsak, P., Tungsombatvisit, N. and Singhanu, K. (2018). Utilization of waste protein from Antarctic krill oil production and natural dye to impart durable UV-properties to cotton textiles. J Clean Prod. 174: pp. 1215-1223. DOI: 10.1016/j.jclepro.2017.11.010.
- Samanta, P. (2020). A Review on Application of Natural Dyes on Textile Fabrics and Its Revival Strategy. Chemistry and Technology of Natural and Synthetic Dyes and Pigments. Intech Open, Available at: http://dx.doi.org/10.5772/intechopen.90038 (accessed 15 January 2024).
- Surjushe, A., Vasani, R. and Saple, D. (2008). Aloe vera: a short review. Indian J Dermatol, Vol. 53, № 4, pp. 163-166.
- Teklemedhin, T. B. (2018). Dyeing of Wool Fabric Using Natural Dye and Natural Mordant Extracts, Trends in Textile Engineering & Fashion Technology, Vol. 4, Iss. 4, pp. 538-542. DOI: 10.31031/TTEFT.2018.04.000593.
- Teklemedhin, T. B. and Gopalakrishnan, L. H. (2018). Environmental friendly dyeing of silk fabric with natural dye extracted from Cassia singueana plant, J Textile Sci Eng S3: 001. DOI: 10.4172/2165-8064.S3-001.
- Yusuf, Mohd, Mohammad, Faqeer, Shabbir, Mohd and Khan, Mohammad (2016). Eco-dyeing of wool with Rubia cordifolia root extract: Assessment of the effect of Acacia catechu as biomordant on color and fastness properties. Textiles and Clothing Sustainability. 2. 1-9. 10.1186/s40689-016-0021-6.