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直接应用葡萄(葡萄)叶子提取物在棉织物上:一个潜在的预防紫外线引起的皮肤问题

Deepti Pargai1和Shahnaz贾汗1

1印度北阿坎德邦潘特格尔市G.B.潘特农业技术大学服装和纺织系。

通讯作者邮箱:pargai.deepti16@gmail.com


DOI:http://dx.doi.org/10.12944/CWE.13.1.16

紫外线会导致皮肤变红、DNA形状变化等各种皮肤问题,最终导致皮肤癌。考虑到紫外线辐射的危害,本研究以葡萄叶为原料,开发一种环保型棉织物紫外线防护整理剂。采用响应面法优化工艺参数,在保持织物其他物理性能的同时,最大限度地保护紫外线。结果表明,提取液浓度为9.038%,提取时间为60min,提取温度为40.909℃,是葡萄籽提取液在棉织物上的最佳应用条件。由此可见,葡萄提取液在棉织物上的应用具有对棉织物的紫外线防护性能,有助于预防各种紫外线引起的皮肤问题。

排气方法;响应面方法;UV保护;UPF;vitis Vinifera

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葡萄叶提取物在棉织物上的直接应用:预防紫外线引起的皮肤问题的潜力。2018;13(1)。DOI:http://dx.doi.org/10.12944/CWE.13.1.16

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收到: 2017-08-24
接受: 2018-01-31

介绍

世界各地各环境和卫生组织正在组织各种方案,提高人们对紫外线辐射有害影响的认识。除了晒黑,由于紫外线辐射,各种皮肤问题甚至皮肤癌也被诊断出来。据世卫组织估计,每年有多达6万人死于过度暴露在阳光下。1据估计,联合国环境保护局亦估计,臭氧消耗将在2075年在美国在美国的3至1500万新病例新的皮肤癌,因为臭氧耗尽导致地球上紫外线辐射的渗透。2印度热带气象研究所也警告了印度的高紫外线指数案例,特别是在夏季。3.了解紫外线的有害影响和采取紫外线防护措施有助于解决这个问题。世界上许多著名的组织和皮肤科机构一直在这一领域开展工作,以最大限度地减少紫外线辐射的有害影响。目前正在制定若干措施来解决这一问题。

防晒霜是一种广泛使用的防紫外线措施,在市场上可以买到,它可以很好地防止紫外线,但在使用时也有很多限制。它只适用于有限的应用领域。它需要在一段时间后重新应用,也失去了它的效率在汗水的存在。也有证据表明,化学防晒霜在体内积累会导致激素失衡、癌症和其他过敏反应。4这些化学品以不良方式影响海洋环境的浮游植物。5

除了防晒衣服,还被用作抗紫外线辐射的保护措施,因为它覆盖了大部分皮肤。通过紫外线保护因子(UPF)测量纺织材料的紫外线辐射保护程度。UPF是织物阻挡的紫外(UV)辐射的量度。较高的UPF值表明UV辐射的更多阻塞。由织造和针织面料制成的服装可提供方便的个人保护,但有许多因素影响织物的紫外线保护性能,但市场上可用的衣物很少可提供足够的UV保护。市场上可用的大多数服装级纺织品显示UPF值<10(即没有保护)。因此,需要增强可以在夏季舒适地利用的织物的UV保护性能。由于UV保护主要需要在夏天和棉织物中是最优选的,用于提供舒适性的夏季,因此选择棉织物用于本研究。本研究的主要目的是开发合适的方法,以增强棉织物的抗紫外线,友好,经济,经济,耐用,以及也可以维持棉织物的其他特性。

材料和方法

植物材料的收集和制备


vitis Vinifera这些叶子是从印度北阿坎德邦Pantnagar市G.B. Pant农业技术大学的校园里采集的。收集的叶子经过适当的清洗,以去除污垢和其他颗粒。洗过的叶子在阴凉处晾干。干燥后,按要求使用国产电动研磨机进行研磨。

提取过程

十克vitis Vinifera通过索氏叶片萃取80%的甲醇24小时萃取24小时oC.提取液用滤纸过滤。Whatman滤纸号。1用于过滤。

的应用vitis Vinifera用衰竭法提取棉织物上的叶子

穷竭法在水浴中进行。用柠檬皮粉对棉织物进行预媒处理,以提高棉织物的吸湿性和耐洗性。媒染液是将2克柠檬皮粉放入50毫升蒸馏水中浸泡过夜,煮沸15-20分钟,过滤后制成。棉织物样品在80℃的媒染液中处理oC在水浴中浸泡30分钟。将刚从媒染液中取出的预媒染液样品,轻轻挤压并浸入提取物中vitis Vinifera留料液比为1:40。采用Box和Behnken实验设计,每个自变量3个水平,优化了穷竭法的工艺参数。3个自变量分别为提取液浓度、提取时间和提取温度,以提取液浓度为自变量分别为A、B、C。根据表1中给出的实验设计矩阵,对每种选定的植物提取物进行应用。

表1应用的实验设计矩阵vitis Vinifera棉织物提取的Box - Behnken实验设计
实验没有。 提取液浓度(%) 疲惫时间(分钟) 疲劳温度(oC)
1。 8 60 40
2。 8 30. 40
3。 11. 45. 40
4。 5 45. 40
5. 8 45. 60
6. 8 45. 60
7. 8 45. 60
8. 5 60 60
9. 8 45. 60
10。 5 30. 60
11. 11. 60 60
12. 8 45. 60
13。 11. 30. 60
14。 5 45. 80
15. 11. 45. 80
16. 8 30. 80
17. 8 60 80

每种植物提取液制备了17个样品用于应用。采用最小二乘法和多元回归分析,得到了最优条件。

紫外线防护性能评估

采用AATCC-183: 2004标准试验方法计算紫外线防护系数。6UPF (Ultraviolet Protection Factor)表示织物的紫外线防护性能。采用“Lab-sphere紫外透过率分析仪”测定了处理后织物样品的紫外透过率。

紫外线防护类别是根据澳洲标准/新西兰AS/NZS 4399(1996)所述的综合防护标准(UPF)值而定。7给出表2。

表2:UPF分类系统(AS / NZS 4399:1996)
UPF评级 紫外线辐射保护 有效紫外线透射率(%) UPF值标签
15 - 24 良好的保护 6.7 - -4.2 15、20
25 - 39 很好的保护 4.1-2.6 25日,30日,35
40 - 50 + 良好的保护 ≤2.5 40岁,45岁,50岁,50岁
织物物理性能

织物物理性质,如拉伸强度和弯曲长度,用UV保护性能评估,因为在将织物上施加到织物的情况下也是重要的参数。使用Innolab的拉伸强度测试仪计算处理过的织物样品的拉伸强度。标准测试方法是1969-1,2009用于均衡织物的拉伸强度8使用标准测试方法评估织物的弯曲长度ASTM D1388-96,20029

洗涤耐久性试验

光面耐久性是衡量光面质量的重要指标之一。为评估整理剂的耐久性,水洗牢度试验AATCC方法61号(1996)试验号。采用Metrex Scientific Instrument Pvt有限公司的水洗仪,对其进行了一些修改。10.对洗涤样品进行了20次洗涤后紫外线防护剂的保留测试。处理后的织物样品在5TH.10.TH.,15TH., 20TH.洗。

结果与讨论

采用响应面法(RSM)对实验结果进行分析。设计矩阵和相应的结果整理实验的应用vitis Vinifera如表3所示。

紫外线防护系数棉织物处理vitis Vinifera各实验条件下的提取液见表3。UPF的记录范围为22.1至61.1。当提取液浓度为11%,温度为60℃时,实验3的紫外保护系数最大值为61.1oC做60分钟。最小值(22.1)记录在具有5%浓度提取物的实验号11中,在80的温度下oC 45分钟。从结果可以清楚地看出,随着提取物浓度的增加,UPF值也会增加。植物提取物浓度越高,单宁分子附着越多。由于单宁被认为是一种很好的紫外线吸收剂,所以织物上附着更多的单宁位点可能是UPF值较高的原因。11.时间、温度等其他参数对织物样品的UPF值没有显著影响。

表3:完成条件与观察响应的应用vitis Vinifera棉织物提取液
因子1 因子2. 因子3. 反应1 反应2 反应3
答:提取物的浓度 B:疲惫的时间 C:耗尽温度 趟车 抗拉强度 弯曲长度
分钟 摄氏度 - 公斤 厘米
8 45. 60 45.7 18.24 1.6
11. 30. 60 54.7 17.53 1.6
11. 60 60 61.1 16.89 1.6
5 30. 60 25.4 17.63 1.4
8 45. 40 36.9 18.92 1.6
5 60 60 23.7 18.11 1.5
8 45. 60 32.3 17.01 1.6
5 45. 40 25.2 20.01 1.5
8 60 80 36.3. 15.98 1.7
8 30. 60 31.5 18.01 1.6
5 45. 80 22.1 16.34 1.6
11. 45. 40 54.1 18.98 1.7
8 30. 80 32.4 16.23 1.7
11. 45. 80 47.5 16.01 1.8
8 30. 40 30.7 19.57 1.5
8 45. 60 31.7 17.03 1.6
8 45. 60 31.5 17.86 1.6


棉织物经处理后的拉伸强度vitis Vinifera各实验条件下的提取液见表3。拉伸强度记录范围为15.98 ~ 20.01。当提取液浓度为5%,温度为40℃时,实验数8的拉伸强度最大值为20.01oC 45分钟。最小值(15.98)以8%浓度提取物的实验号9记录,温度为80oC做60分钟。

表3的分析表明,由于提取物浓度较高的提取物浓度的综合效应,最大耗尽时间较高,因此获得了最小拉伸强度。它还揭示了在拉伸强度值中观察到减少,因为耗尽温度升高。基于用于预测拉伸强度的回归模型,可以得出结论,仅线性水平的耗尽温度是拉伸强度的预测器。

用棉织物弯曲长度用vitis Vinifera在表3中报道了各种实验条件下的提取物。弯曲长度记录在1.4至1.8的范围内。获得弯曲长度的最大值(1.8),用于实验编号11,在80的温度下具有11%的提取物oC 45分钟。最小值(1.4)记录在实验号4中,在60时具有5%提取物oC温度30分钟。由表3的分析可知,最高的弯曲长度出现在萃取液浓度与最高温度的相互作用下。随着植物提取物浓度的增加,织物的弯曲长度略有增加,表明织物的刚度略有增加。基于预测弯曲长度的回归模型,得出线性浓度、线性和二次消耗温度是弯曲长度的最佳预测因子。

使用设计专家软件进行回归分析,它被发现模型足以预测每个响应。从回归分析中也暗示了每个反应的方程也足以关联实验结果。

优化的棉织物的精加工条件

以萃取液浓度、萃取时间、萃取温度为自变量确定目标。在这些实验条件下确定的目标包括最大UPF、最大抗拉强度和最小弯曲长度,以获得最大的理想因子。通过软件对自变量本身选取重要性(+++)。UPF响应被赋予(+++++)的重要性,而所有其他响应被赋予同等的(++++)重要性。

通过设计专家软件共生成了45个优化解决方案,其中,选择了最大可取性的优化解决方案。优化的精加工条件已列于表4.以9.038%的浓度实现了整理的最佳结果vitis Vinifera叶提取物,40.909o耗尽时间60分钟的耗尽温度C。

表4:处理棉织物的优化条件
完成变量 优化的条件

提取液浓度(%)
9.038
疲惫的时间(分钟) 60
疲劳温度(oC) 40.909

为确定优化条件的有效性,根据模型优化的条件进行了一系列实验。实验分三次进行,计算平均值。得到的预测结果可供应用vitis Vinifera采用优化的条件对棉织物进行提取,如表5所示。实验平均值与预测值进行了比较。结果表明,实验结果与理论值相当接近。

表5:预测和实验值vitis Vinifera用最佳精加工条件处理纯棉织物
美国没有。 回复 预测价值 实验值
1。 趟车 47.816 64.7
2。 K / S. 14.753 16.89
3。 明度值 68.618 57
4。 抗拉强度(公斤) 18.763 18.67
5. 弯曲长度(厘米) 1.647 1.545
6. 折痕恢复角度(度) 78.118 76.90.

从应用模型足够的结果可以得出结论。因此,优化的浓度值vitis Vinifera(A)、B)和C)通过数值优化,即浓度为9.038%vitis Vinifera叶提取物40.909o结果表明,棉织物UV防护整理的最佳工艺条件为:UV防护时间为60分钟vitis Vinifera用排气法提取叶子。

处理织物样品在最佳条件下的洗涤耐久性

表6表示,即使在15次洗涤循环后,也观察到在每个成品织物样品的情况下仍然观察到优异的UV保护性能。

表6:处理后样品的洗涤耐久性

不。清洗周期
UV保护物业
趟车 类别
0 64.7 优秀
5 43.2 很好
10. 36.1 很好
15. 16.8
20. 12.7 没有保护

结论

从本研究中可以得出结论,适用vitis Vinifera提取物为棉织物添加了防紫外线的特性,即使在15次洗涤后仍能留在织物上。利用植物废料将紫外线防护性能与棉织物结合起来,不仅能提供紫外线防护性能,还能在可持续性方面维护环境。进一步的研究已经扩展,使完成更耐用。本研究不仅有助于提供防紫外线特性,而且有助于从经济角度利用植物废料。

致谢

研究人员感谢印度教资会(大学资助委员会)为本研究提供经费。

参考
  1. 过度的太阳紫外线辐射对健康的影响。于2016年8月12日从http://www.who.int/mediacentre/news/notes/2006/np16/en/检索。2006.
  2. 联合国环境保护署(UNEP),太阳紫外线指数指南。检索http://www.unep.org/pdf/Solar_Index_Guide.pdf形式。2003.
  3. 地球科学部。印度政府。印度热带气象研究所。紫外线指数。PTI。浦那。从http://pune.safar.tropmet.res.in/Uvindex.aspx获取。2015.
  4. Thompson,L.22 2016年最佳天然防晒。从http://www.organicauthority.com/22-best-natural-sunscreens-2016中检索。2016年。
  5. Tovar-Sanchez;Sanchez-Quiles D;Basterretxea g;Benede评论;Chisvert, a;萨尔瓦多,a;莫雷诺-加里多一世和布拉斯科,J.防晒产品被视为沿海水域的新兴污染物.8(6) 2017年1月4日检索自https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/23755233
  6. AATCC-183:2004。红斑加重紫外线透过织物的透过率或阻隔。美国纺织化学家和着色师协会技术手册。美国。85:318 - 321。2010.
  7. 作为国际4399:1996)。澳大利亚/新西兰标准防晒服-评估和分类。联合出版:澳大利亚标准新月,Homebush澳大利亚和新西兰标准新西兰水平惠灵顿新西兰。1996。
  8. 1969 - 1所示。纺织品。织物的拉伸性能。最大力的测定带的方法。印度标准局.2009; 1:1-12。
  9. ASTM D1388:96;2002.织物硬度标准试验方法,美国试验和材料国际协会,West Conshohocken,PA.2006年,07年(01):307 - 312。
  10. AATCC 61 - 2: 2009。耐洗涤,家用和商用色牢度:加速。美国纺织化学家和着色师协会技术手册.2010; 85:86-91
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