咖啡、红茶是全球范围内极受欢迎的饮品。得益于独特的风味、香气和有益于健康的功效,咖啡、红茶饮品在世界范围内的消费总量激增。然而,伴随着加工及消费总量的不断提高,咖啡渣、红茶渣这类热饮副产品的产量的也在急剧增加。据统计,全球每年将会产生数以百万吨计的咖啡渣、茶渣副产品。长期以来,咖啡渣、红茶渣被视作低价值材料而被随意丢弃,由此导致类似于填埋或焚烧等处置方法不仅将直接导致生物质资源的损失,而且在此过程中对生态环境和人体健康产生的危害同PEG300试剂样不容忽视。目前,已有研究表明,咖啡渣、红茶渣含有丰富的营养物质以及生物活性成分,具有抗氧化、消炎、抗菌和抑制肿瘤等功能特性,同时还可作为一种成本低廉、易于获得的天然生物着色selleck NMR剂来源,在纺织品染色整理上具有潜在的应用价值。羊毛、蚕丝等蛋白质纤维对天然染料具有良好的亲和力。然而,在对于棉纤维染色时具有一定的局限性,染色性能较差。这主要是因为,棉织物表面的高负电荷密度与带负电的阴离子天然染料存在库仑斥力,导致纤维与染料难以结合。因此,在对棉纤维进行天然染料染色时,有效的方法之一是尽量减少排斥作用力。在这项工作中,充分探究了咖啡、红茶热饮副产物在羊毛、蚕丝和棉织物染色和功能整理领域的应用,主要研究内容和结论如下:(1)实验使用环保提取工艺,研究了溶剂提取体系因素对咖啡渣、红茶渣天然染料提取效果的影响,并对咖啡渣、红茶渣染料粉末进行热重分析、傅里叶红外光谱分析、表面形貌分析和元素组成进行分析,同时评估了提取后咖啡渣、红茶渣废料用于植物土壤肥料的可行性。结果表明,最佳提取条件为:采用乙醇/碱溶剂体系控制液料比为50:1,在50%乙醇溶液中加入少许质量分数为5%的碳酸氢钠溶液调至p H=8,并在温度为80°C条件下提取60 min。就红茶渣染料提取而言,对比乙醇溶剂、酸溶剂、乙醇/酸溶剂、碱溶剂和乙醇/碱溶剂五种溶剂体系,在乙醇/碱溶剂体系下提取染料的类黄酮含量最高。紫外吸收光谱和傅里叶红外光谱分析证实了在乙醇/碱溶剂体系下咖啡渣、红茶渣提取物中存在咖啡因植物生物碱化合物、类黄酮以及多酚类物质。热重分析表明,咖啡渣和红茶渣中天然染料在最佳提取条件下具有良好的热稳定性,并适用于纺织品染整工艺。通过对土壤以及土壤与提取后咖啡渣、红茶渣加工废料的混合物进行p H分析评估,表明其可最终作为植物肥料安全回归土壤并使植物获益,为减少咖啡渣、红茶渣宝贵资源的填埋提供了一种可持续性的处置方法,在一定程度上了实现废料的回收循环利用。(2)将咖啡渣、红茶渣天然染料应用于羊毛、蚕丝织物染色,并对染整羊毛、蚕丝织物的K/S值、色牢度、抗氧化、紫外线防护性能和抗菌活性进行表征。结果表明,经咖啡渣、红茶渣染料染整后的羊毛、蚕丝织物呈现出不同程度的棕色色调,具有较好的染色性能。其中,当织物类型相同时,红茶渣染料上染织物的K/S值大于咖啡渣。染整织物的各项色牢度均符合工业规模要求。通过染色可将咖啡因、类黑精、儿茶素、多酚和类黄酮等多种生物活性物质高效转移到羊毛、蚕丝织物上,SEM图像证实了咖啡渣、红茶渣天然染料颗粒在羊毛、蚕丝纤维表面的附着,从而使染整织物具有抗氧化、紫外线防护性能和抗菌活性。本章中咖啡渣、红茶渣天然染料在羊毛、蚕丝织物上的成功染色及功能整理,将拓展热饮副产品在纺织品领域的增值应用。(3)提供了一种绿色环保的棉织物表面改性方法用于提高对天然染料的亲和力。采用环保热水浴从草鱼鱼鳞提取鱼鳞蛋白作为天然阳离子改性剂用于棉织物的染色前改性,同时选用EDTA溶液、柠檬酸和乙酸溶液用于鱼鳞脱矿处理。将咖啡渣、红茶渣天然染料用于鱼鳞蛋白改性棉织物的染色整理,并对鱼鳞蛋白改medical mobile apps性棉织物的染色p H进行优化,通过对棉织物K/S值、SEM扫描电镜、色牢度、抗氧化性能、紫外线防护性能和抗菌活性等表征,分析并探讨了脱矿液种类对鱼鳞蛋白改性、棉织物染色效果以及生物功能的影响。结果表明,与未经鱼鳞蛋白改性后的染整棉织物相比,经鱼鳞蛋白改性后的染整棉织物K/S值均有不同程度的提高。考虑到过低的染浴p H可能会对织物的强度造成损失,最终选择p H=4.8为棉织物染浴的p H值。脱矿处理大大提升了鱼鳞蛋白改性棉织物的效果,结果显示,经脱矿处理后改性得到的染整棉织物K/S值提升最为显著,而不同脱矿液种类处理后改性得到的染整棉织物的K/S值的差异可能与脱矿处理环境的p H值以及脱矿反应产物有关。其中,经EDTA脱矿处理后改性得到的红茶渣染料染整棉织物的K/S值最高,为7.7195。经脱矿处理后,咖啡渣、红茶渣天然染料染整改性棉织物具有良好的耐洗、耐干、湿摩擦和耐光色牢度等级,符合工业规模要求。同时,与对照组相比,脱矿处理后改性得到的染整棉织物紫外线防护性能、抗氧化活性和抗菌活性显著提高,实现了棉织物的生物功能整理。