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用天然紫荆花色素抽取彩色包装纸的研究

发布时间:2021年08月18日    点击:[2]人次

用天然紫荆花色素抽取彩色包装纸的研究

摘要:现代包装材料的发展,纸代塑是大势所趋.单纯的白纸包装并不能满足众的需求,色纸需求量越来越大.本课题研究用天然紫荆花色素对纸进行染色是可行的,染色液适宜PH值为3.5,加入少量氯化钠可明显提高染色纸的色彩热色纸的色彩热稳定性,纸渗水的不退色性能好,染色效果好,天然紫荆花色素代替或部分代替合成色素生产儿童用品和食品包装用彩色纸可明显减少合成色素对人体造成的危害,符合环境对包装材料的要求.

关键词:紫荆花 色素 染色纸

人们已清醒地意识到,塑料作为包装材料造成的“白色污染”已严重危害环境。在食品包装业,纸代塑是大势所趋。纸将逐渐成为包装材料的主角,“绿色包装革命”是新一轮竞争的重要砝码「1」。

随着物质文化生活水平的不断提高,人们不但注重被包装物品的品质,而且注重外包装的精美、华丽和愉悦感。“色彩就是财富”,单纯的白纸包装已不能满足人们的要求。色纸的需求越来越大,用途也越来越广。

在彩色包装纸的生产中,染色的染料多用合成色素。合成色素是苯胺类化合物,有致癌性「2」,在生产过程中会造成白水污染,对包装物也有一定的安全隐患。本实验选取从天然紫荆花中提取的色素对纸进行染色。紫荆花是豆科植物紫荆的花,具有清热凉血、去风解毒的功效,毒性极低「3」。用天然紫荆花色素对儿童用品包装用纸及食品包装用纸进行染色,安全性比合成色素高,不产生2次污染。

色纸的染色工艺比较复杂,不同的色素在纸的染色操作中有其不同的工艺条件。本课题通过条件实验,对天然紫荆花色素染色的相关条件和染色效果作了初步探讨。

1 实验方法

1.1 试验材料及设备

1)原材料。硫酸盐漂白木浆、硫酸盐本色木浆、漂白甘芒浆、紫荆花、氯化钠试剂。

2)仪器与设备。荷兰式打浆机、纸页成型器、电子天平、色度测定仪、旋转蒸发仪等。

1.2 实验方法

1.2.1 天然色素的提取

风干后的天然紫荆花用95%乙醇预浸40h,真空过滤后,将滤液经旋转蒸发仪浓缩制成天然色素液后备用。

1.2.2 试验原纸的抄造

将硫酸盐漂白木浆、硫酸盐本色木浆、漂白甘芒浆分别经过荷兰式打浆机打浆后,打浆度均控制在65°SR左右,在纸页成型器上抄造成纸,原纸未经施胶,以保持其疏松、吸收性良好的性质,定量为55g.m-2。

1.3 染色实验方法选择

天然紫荆花色素是天然的水溶性色素,但如果优胜者浆内染色的方法,则色素流失严重.因此,本实验采用浸渍染色的方法,浸渍染色体具有操作简单,色料损失少,染色效果好等特点,染色后可保持色泽的鲜艳和稳定增长.浸渍染色即把事先抄好的原纸在色素液中浸渍进行染色体,在纸页成型器上进行干燥,干燥温度为90℃左右.干燥后的染色纸备测.

1.4检测项目

对所得染色纸进行亮度,色度,色纸对热的稳定性,多次染色后色度,亮度变化及染色红渗水后的不退色性进行检测.检测条件均按国家有关标准执行.

2 实验结果及讨论

2.1 染色液pH值确定

染料的pH值对染色效果影响比较大,特别是天然色素。天然色素在不同的pH值下会呈现出色彩不稳定的性质,因此控制染色时的pH值是非常必要的。天然紫荆花色素提取液pH二6,为选定本实验所用染色液适宜的pH值,先进行不同pH值下染色液染色的条件试验。将天然色素液用HCl分别调定至pH=2.5,pH=3.5,pH=4.5,然后使用CIEl976 L*a*b,色空间系统,检测染色纸在不同pH值情况下的色度和亮度。检测结果见表1。

L*::亮度, a*>0偏红,a*<0偏绿,b*>0偏黄,b*<0偏蓝。

从表1可知,染色液在pH=3.5时a*值较高,颜色鲜艳,染色效果较好,而未经调节pH值时a*值偏低,经综合比较,天然紫荆花色素在pH=3.5时染色效果比较好,可保持鲜艳红色。因此本实验所用染色液的pH值控制条件为3.5。

(待续)

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