Nghiên cứu chiết tách chất màu từ nụ hoa hòe và ứng dụng nhuộm vải tơ tằm ở quảng nam

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM - ĐÀO THỊ NGỌC SƢƠNG NGHIÊN CỨU CHIẾT TÁCH CHẤT MÀU TỪ NỤ HOA HÒE VÀ ỨNG DỤNG NHUỘM VẢI TƠ TẰM Ở QUẢNG NAM LUẬN VĂN THẠC SĨ HÓA HỌC ĐÀ NẴNG, NĂM 2019 ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM - ĐÀO THỊ NGỌC SƢƠNG NGHIÊN CỨU CHIẾT TÁCH CHẤT MÀU TỪ NỤ HOA HÒE VÀ ỨNG DỤNG NHUỘM VẢI TƠ TẰM Ở QUẢNG NAM Chuyên ngành: HÓA HỮU CƠ Mã số: 84 40 114 LUẬN VĂN THẠC SĨ HÓA HỌC Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: PGS.TS LÊ TỰ HẢI ĐÀ NẴNG, NĂM 2019 i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu tơi Các số liệu, kết nghiên cứu nêu luận văn trung thực nội dung chƣa đƣợc tác giả khác công bố Đà Nẵng, tháng 05 năm 2019 Học viên Đào Thị Ngọc Sƣơng ii LỜI CẢM ƠN Trong q trình hồn thành luận văn thạc sĩ với đề tài “Nghiên cứu chiết tách chất màu từ nụ hoa hòe ứng dụng nhuộm vải tơ tằm Quảng Nam” nhận đƣợc giúp đỡ nhiệt tình nhiều q thầy, Tơi đặc biệt cảm ơn PGS.TS Lê Tự Hải công tác Trƣờng Đại học Sƣ Phạm Đà Nẵng giáo viên trực tiếp hƣớng dẫn, giúp đỡ với dẫn khoa học quý giá suốt trình triển khai, nghiên cứu hoàn thành đề tài Đồng thời, trân trọng cảm ơn quý thầy, cô giảng dạy khoa Hóa, trƣờng Đại học Sƣ Phạm Đà Nẵng truyền đạt vốn kiến thức quý báu cho suốt thời gian học tập trƣờng Tôi xin gửi lời cảm ơn đến thầy cô công tác phịng thí nghiệm khoa Hóa - Đại Học Sƣ Phạm giúp đỡ tơi q trình thực luận văn Tơi xin cảm ơn gia đình bạn bè bên cạnh động viên, giúp đỡ tơi hồn thành luận văn Tơi xin chân thành cảm ơn! Đà Nẵng, ngày 23 tháng năm 2019 Học viên Đào Thị Ngọc Sƣơng iii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN .i LỜI CẢM ƠN ii DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT .v DANH MỤC CÁC BẢNG .vi DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ viii LỜI MỞ ĐẦU CHƢƠNG TỔNG QUAN LÝ THUYẾT 1.1 TỔNG QUAN VỀ LÝ THUYẾT MÀU SẮC VÀ CHẤT MÀU TỰ NHIÊN 1.1.1 Sự hấp thụ ánh sáng chế xuất màu hợp chất hữu 1.1.2 Lịch sử chất màu tự nhiên .14 1.2 SỬ DỤNG CHẤT MÀU TỰ NHIÊN TRONG DIỆT NHUỘM 19 1.2.1 Tình hình nghiên cứu giới 19 1.2.2 Tình hình nghiên cứu Việt Nam .20 1.2.3 Nhuộm tơ tằm chất màu tự nhiên 23 1.3 TỔNG QUAN VỀ NỤ HOA HÒE 25 1.3.1 Sơ lƣợc hòe 25 1.3.2 Thành phần hoá học hợp chất có nụ hoa hịe 27 CHƢƠNG 31 THỰC NGHIỆM VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 31 2.1 ĐỐI TƢỢNG NGHIÊN CỨU 31 2.1.1 Nguyên vật liệu .31 2.1.2 Hóa chất 32 2.1.3 Hệ thống thiết bị dụng cụ 32 2.2 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 33 2.3 PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 35 2.3.1 Phƣơng pháp trích ly chất màu thiên nhiên 35 2.3.2 Phƣơng pháp quang phổ hấp thụ phân tử UV-Vis 36 iv 2.3.3 Phƣơng pháp sắc ký khí khối phổ GC-MS .38 CHƢƠNG 39 KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 39 3.1 KẾT QUẢ KHẢO SÁT PHỔ UV-VIS CỦA DỊCH CHIẾT NỤ HOA HÒE 39 3.2 KẾT QUẢ KHẢO SÁT CÁC YẾU TỐ ẢNH HƢỞNG ĐẾN Q TRÌNH TRÍCH LY CHẤT MÀU TỪ NỤ HOA HÒE 39 3.2.1 Ảnh hƣởng nhiệt độ đến q trình trích ly chất màu từ nụ hoa hòe 39 3.2.2 Ảnh hƣởng tỉ lệ rắn/lỏng đến q trình trích ly chất màu từ nụ hoa hòe 41 3.2.3 Ảnh hƣởng thời gian đến q trình trích ly chất màu từ nụ hoa hòe 42 3.2.4 Ảnh hƣởng pH dung mơi đến q trình trích ly chất màu từ nụ hoa hòe 43 3.3 KẾT QUẢ XÁC ĐỊNH THÀNH PHẦN CÁC CHẤT HỮU CƠ CÓ TRONG DỊCH CHIẾT NỤ HOA HÒE THEO PHƢƠNG PHÁP GC-MS 45 3.3.1 Thành phần hóa học dịch chiết nụ hoa hịe dung mơi n-hexan .45 3.3.2 Thành phần hóa học dịch chiết nụ hoa hịe dung mơi chloroform 47 3.3.3.Thành phần hóa học dịch chiết nụ hoa hịe dung mơi ethyl axetat 49 3.3.4 Thành phần hóa học dịch chiết nụ hoa hịe dung mơi ethanol 52 3.4 ẢNH HƢỞNG CỦA CÁC YẾU TỐ ĐẾN QUÁ TRÌNH NHUỘM VẢI TƠ TẰM BẰNG CHẤT MÀU CHIẾT TÁCH TỪ NỤ HOA HÒE .56 3.4.1 Ảnh hƣởng nhiệt độ nhuộm 56 3.4.2 Ảnh hƣởng thời gian nhuộm 58 3.4.3 Ảnh hƣởng số lần nhuộm 59 3.4.4 Ảnh hƣởng chất cầm màu 60 3.4.5 Đánh giá độ bền màu với giặt vải sau nhuộm 62 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 63 TÀI LIỆU THAM KHẢO 64 v DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT - Abs : Độ hấp thụ quang (Absorbance) - BHT : Butylated hydroxytoluene - CN : Công nguyên - CTCT : Cơng thức cấu tạo - GC-MS : Sắc ký khí khối phổ (Gas Chromatography-MassSpectrometry ) - TCN : Trƣớc công nguyên - UV-Vis : Phổ tử ngoại khả kiến vi DANH MỤC CÁC BẢNG Số hiệu Tên bảng bảng 1.1 1.2 1.3 Sự liên hệ bƣớc sóng hấp thu màu sắc vật hấp thu Bảng chuyển màu ảnh hƣởng nối đối liên hợp Ví dụ chuyển màu ảnh hƣởng nguyên tử khác ngồi cacbon Trang 1.4 Ví dụ chuyển màu ảnh hƣởng nhóm 10 1.5 Ví dụ chuyển màu ảnh hƣởng ion kim loại 12 1.6 Một số màu lấy từ tự nhiên 15 1.7 Danh mục số màu tự nhiên tiêu biểu 16 2.1 Hóa chất sử dụng 32 2.2 Hệ thống thiết bị dụng cụ sử dụng 32 3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 3.6 3.7 Ảnh hƣởng nhiệt độ đến mật độ quang dịch chiết Ảnh hƣởng tỉ lệ rắn/ lỏng đến mật độ quang dịch chiết Ảnh hƣởng thời gian đến mật độ quang dịch chiết Ảnh hƣởng khối lƣợng NaOH đến mật độ quang dịch chiết Định danh thành phần hóa học dịch chiết nụ hoa hịe dung mơi n-hexan Định danh thành phần hóa học dịch chiết nụ hoa hịe dung mơi chloroform Định danh thành phần hóa học dịch chiết nụ hoa hịe dung mơi ethyl acetate 40 41 42 44 46 48 51 63 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ KẾT LUẬN Sau thời gian nghiên cứu đề tài, thu đƣợc số kết quả: Xác định đƣợc điều kiện trích ly chất màu tự nhiên từ nụ hoa hòe phƣơng pháp chƣng ninh: - Nhiệt độ trích ly: 900C - Khối lƣợng nụ hoa hịe: 20 g/100 mL dung mơi - Thời gian trích ly: 180 phút - Khối lƣợng NaOH/L dung môi: g/L Xác định thành phần hợp chất hữu dịch chiết nụ hoa hịe phƣơng pháp phân tích đại GC-MS Xác định đƣợc điều kiện trình nhuộm vải có sử dụng chất cầm màu muối Al2(SO4)3 tăng khả gắn màu dịch trích ly lên vải tơ tằm Các điều kiện trình trình nhuộm vải dịch chiết từ nụ hoa hòe nhƣ sau:  Nhiệt độ nhuộm: 800C  Thời gian nhuộm: 150 phút  Số lần nhuộm: lần  Chất cầm màu: dung dịch Al2(SO4)3 với nồng độ g/L Vải sau nhuộm đạt độ bền màu cao với giặt KIẾN NGHỊ - Cần có nghiên cứu để đề xuất chế cho phản ứng gắn màu dịch trích ly từ nụ hoa hịe vải tơ tằm, tính đƣợc hiệu suất trích ly chất màu từ nụ hoa hòe - Đánh giá thay đổi màu sắc độ bền màu vải sau nhuộm phƣơng pháp đo màu hệ thống không gian màu LAB - Nghiên cứu sử dụng chất cầm màu tự nhiên thay muối kim loại - Nghiên cứu quy trình tái sử dụng dịch màu sau nhuộm - Nghiên cứu phƣơng pháp sử dụng bã nụ hoa hịe làm phân bón hữu 64 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt [1] Nguyễn Tiến Bân (1997), Cẩm nang nhận biết họthực vật hạt kín Việt Nam, NXB Nơng nghiệp [2] Bộ mơn dƣợc liệu (2011), Bài giảng dược liệu, Bộ môn Dƣợc liệu trƣờng Đại học Y - Dƣợc thành phố Hồ Chí Minh Bộ mơn Dƣợc Liệu trƣờng Đại học Dƣợc Hà Nội, tập [3] Bộ môn Thực vật Dƣợc (2007), Thực vật học, NXB Y học, tr 281 [4] Bộ Y tế (2009), Dược điển Việt Nam, lần xuất thứ tƣ, NXB Y học, tr.786787 [5] Nguyễn Văn Đàn, Nguyễn Viết Tựu (1985), Phương pháp nghiên cứu Hóa học Cây thuốc, NXB Y học [6] Trần Việt Hƣng, Từ điển thảo mộc dược học, NXB Y học, tr 99-109 [7] Cao Hữu Trƣợng, Hoàng Thị Lĩnh (tái 2002), Hóa học thuốc nhuộm, NXB Khoa học kỹ thuật, Hà Nội [8] PGS.TS Hoàng Thị Lĩnh (2012),Nghiên cứu khả sử dụng chất màu tự nhiên để nhuộm vải bơng tơ tằm, thiết lập qui trình công nghệ triển khai ứng dụng cho sốcơ sở làng nghề dệt nhuộm, Báo cáo đề tài Nghị định thƣ [9] Đỗ Tất Lợi (2011), Những thuốc vị thuốc Việt Nam, NXB Y học, tr 298299 [10] Nguyễn Kim Phi Phụng (2007), Giáo trình phương pháp cô lập hợp chất hữu cơ, NXB Đại học Quốc Gia Tp Hồ Chí Minh [11] Huỳnh Văn Trí (2012), Vật liệu may, NXB Đại học Công Nghiệp Tp Hồ Chí Minh, tr 34 - 154 [12] Viện dƣợc liệu, Cây thuốc động vật làm thuốc Việt Nam (2003), tr 971976 [13] Viện dƣợc liệu (1993), Tài nguyên thuốc Việt Nam, NXB Khoa học Kĩ thuật, Hà Nội, tr 82-91 65 Tiếng Anh [14] A gusti nieto-galan (2001), Colouring Textiles-A History of Natural Dyestuffs in Industrial Europe, Springer-Science+Business Media, B.V, Volume 217 [15] Ann E Hagerman (2008), Tannin Chemistry, Departmentof Chemistryand biochemistry, Miami University, pages 3-18 [16] Arthur D Broadbent (2001), Basic Principles of Textile coloration, Society of Dyer and colourists [17] C L Bird and W S Boston, Eds (1975), The Theory of Coloration of Textiles, Bradford SDC [18] C M Carr (Edit 1995), Chemistry of Textiles Industry, Blackie Academic & Professional [19] C Mahidol, P Sahakitpichan and S Ruchirawat (1994), Bioactive natural products from Thai plants, Pure Appl Chem, Vol 66, No 10-11, pp 2353-2356 [20] Hermine Lathrop-Smit (1978), Natural dyes, J Lorimer [21] Hoz, A.D.-O., A.; Moreno, A.(2000), Microwave in Organic Chemistry, Langa, F Eur J Org Chem., 3659 [22] Keka Sinha, Papi Das Saha, Siddhartha Dat (2012), “Extraction of natural dye from pels of Flame of forest (Butea monosperma) flower: Process optimization using response surface methodology (RSM)”, Dyes and Pigments, Volume 94, Issue 2, Pages 212-216, ISSN 0143-7208 [23] K Murugesh Babu (2013), “Silk Processing, properties and applications”, The Textile Institute, Oxford Cambridge Philadelphia New Delhi (149) [24] Md Koushic Uddin, Ms Sonia Hossain (2010), “A comparitive study on silk dyeing with acid dye and reactive dye”, International Journal of Engineering & Technology [25] Marcos Almeida Bezerra, Ricardo Erthal Santelli, Eliane Padua Oliveira, Leonardo Silveira Villar, Luciane Amelia Escaleira (2008), Response surface methodology (RSM) as a tool for optimization in analytical chemistry, 76, pages 965 – 977 66 [26] Niir Board Of Consulnts & Engineers (2005), “The Complete Book on Natural Dyes &Pigments”, Asia Pacific Business Press, ISBN: 8178330326, 9788178330327 [27] Siriwan Kittinaovarat (2006), One-Bath Dyeing and Finishing by Using exhaustion and Pad-Dry-Cure Methods on Cotton Fabrics Using Mangosteen Rind Dye and Glyoxal, J Sci Res Chula Univ, Vol.31 No.2 [28] Supaluk Teppanrin, Porntip Sae-be, Jantip Suesat, Sirisin Chumrum, and Wanissara Hongmeng (2012), “Dyeing of Cotton, Bombyx Mori and Silk Fabrics with the Natural Dye Extracted from marind Seed”, International Journal of Biochemistry and Bioinformatics, vol.2, No.3 [29] Su Yan,Shanshan Pan andJunling Ji (2017), “Silk fabric dyed with extract of sophora flower bud”, research articles, pages 308-315 [30] Thomas Bechtold and Ri Mussak (Edited 2009), Handbook of Natural Colorants, John Wiley & Sons Ltd ISBN: 978-0-470-51199-2, 65 – 72 [31] Venkasubramanian Sivakumar, J Vijaeeswarri, J Lakshmi Anna (2011), Effective natural dye extraction from different plant materials using ultrasound, Industrial Crops and Products, Volume 33, Issue 1, Pages 116-122, ISSN 09266690 ... lớn, mở nhiều hội xuất 2 Chính lí tơi định thực đề tài: ? ?Nghiên cứu chiết tách chất màu từ nụ hoa hòe ứng dụng nhuộm vải tơ tằm Quảng Nam? ?? Đề tài hƣớng đến sử dụng thuốc nhuộm màu vàng từ nguyên... NGỌC SƢƠNG NGHIÊN CỨU CHIẾT TÁCH CHẤT MÀU TỪ NỤ HOA HÒE VÀ ỨNG DỤNG NHUỘM VẢI TƠ TẰM Ở QUẢNG NAM Chuyên ngành: HÓA HỮU CƠ Mã số: 84 40 114 LUẬN VĂN THẠC SĨ HÓA HỌC Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: PGS.TS... hợp chất mang màu dịch chiết từ nụ hoa hịe phƣơng pháp phân tích đại: UV-VIS, GC-MS - Nghiên cứu tối ƣu hóa yếu tố ảnh hƣởng đến trình nhuộm vải chất màu chiết tách từ nụ hoa hòe nhƣ nhiệt độ nhuộm,