本发明专利技术公开了一种花色苷类天然染料的制备方法，包括以下步骤：含花色苷色素的植物原料捣烂后形成植物原料浆液，在植物原料浆液加入酸化乙醇水溶液超声提取，在所得的花色苷提取液加入等体积的石油醚，将分液所得的乙醇水层减压蒸馏，得到花色苷天然染料浓缩液。本发明专利技术还同时提供了利用上述方法制备而得的花色苷类天然染料进行织物染色的方法，包括如下步骤：对纤维素纤维织物进行改性处理；量取织物重量2～20％的花色苷天然染料浓缩液、织物重量2～10％的金属媒染剂，加入水，形成浴比为1：50～1：100的染液，将改性织物经温水润湿后于40～80℃下染色60～90分钟，染毕，取出织物冲洗后于45～55℃烘干。
【技术实现步骤摘要】
花色苷染料的制备及其在纤维素纤维织物染色上的应用
本专利技术涉及天然染料及其应用领域，特别涉及一种花色苷类天然染料的制备及其在改性纤维素纤维织物上的染色应用。
技术介绍
随着人们环保、健康意识的增加，天然染料的使用越来越受得重视。天然染料与环境的相容性好，可生物降解，无毒甚至具有某种保健功能，此外，天然染料具有丰富的自然资源，不存在资源的枯竭问题，色调自然，具有相当广阔的市场前景。花色苷属于黄酮多酚类化合物，由花青素与糖基构成。花色苷的来源较为广泛，不仅可从植物五颜六色的花瓣中得到，而且从叶子、根茎、块茎、果实和种子中都可得到该类化合物，另外也可从发酵的植物提取液中分离得到。花色苷具有多种颜色，从红色、紫色、蓝色至绿色，跨越了多个色系。花色苷不但具有着色功能，更具有抗氧化、消炎、抗菌、抗癌等保健功能。花色苷类色素多作为药品、食品着色剂，由于工艺条件的限制，花色苷类色素极少应用于纺织品的染色应用上，尤其在纤维素纤维制品更是未有使用。花色苷类化合物通常带有若干羟基或糖基，属于极性化合物。目前，一般采用溶剂浸提法进行提取。值得注意的是，由于采用溶剂提取耗时较长，效率较低，且杂质较多，花色苷稳定性较差，因此导致花色苷产量小、色价低等缺陷。纤维素纤维表面富有羟基，该羟基属于弱电离基团，可在中性或碱性水溶液中部分电离而使纤维表面带有负电荷，在酸性浴中少有电离。花色苷染料仅在酸性浴(pH≤3)中以苯基苯并吡喃阳离子结构形式存在，适合染色。由于酸性浴(pH≤3)中纤维素纤维少有电离且花色苷结构较小，平面性较低，致使花色苷对纤维素纤维缺少亲和性，直接上染性能较差，上染率较低。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种花色苷类天然染料的制备及其上染纤维素纤维织物的方法。为了解决上述技术问题，本专利技术提供一种花色苷类天然染料的制备方法，包括以下步骤：1)、含花色苷色素的植物原料(包括新鲜果皮或果实)洗净、捣烂后形成植物原料浆液；在植物原料浆液加入酸化乙醇水溶液，在30～50℃下超声(40KHz)提取30～60min，过滤，得到花色苷提取液；备注说明：一般1Kg植物原料浆液对应的功率为250～300W；2)、在花色苷提取液加入等体积的石油醚，常温(室温)振荡后静置，分液，从而去除花色苷提取液中的脂类物质；备注说明：分液后形成位于上层的石油醚层和位于下层的乙醇水层；花色苷提取液中的脂类物质被溶解于石油醚中；3)、将步骤2)分液所得的乙醇水层减压蒸馏(回收乙醇)，得到花色苷天然染料浓缩液，该花色苷天然染料浓缩液为花色苷类天然染料。作为本专利技术的花色苷类天然染料的制备方法的改进：酸化乙醇水溶液的制备方法为：首先配制乙醇的体积浓度为40～80％的乙醇水溶液，然后在乙醇水溶液中加入酸化试剂；当酸化试剂为三氟乙酸、盐酸或乙酸时，每100ml的乙醇水溶液中加入0.5～2ml的酸化试剂；当酸化试剂为柠檬酸时，每100ml的乙醇水溶液中加入0.5～2g的酸化试剂。作为本专利技术的花色苷类天然染料的制备方法的进一步改进：所述含花色苷色素的植物原料包括阔叶麦冬果实、小叶麦冬果实、茄子皮、桑果渣、紫黑葡萄皮；植物原料与酸化乙醇水溶液的料液比(质量/体积比)为1Kg/5～20L。在本专利技术中，常温(室温)一般是指10～30℃。本专利技术还同时提供了利用上述任一方法制备而得的花色苷类天然染料进行织物染色的方法，包括如下步骤：1)、纤维素纤维织物的改性处理：以纤维素纤维织物作为织物，将织物浸入改性溶液中，浸渍时间为5～10min，浸渍完毕(浸渍过程中，必须保证纤维素纤维织物始终被改性溶液所浸没)，轧压(可利用小轧车轧辊轧压，目的是将改性液挤入织物组织空隙中并除去多余的改性液)，并经预烘、焙烘、清洗，干燥至含水率≤10％(质量％)，得到改性织物；所述改性溶液为含5～30g/L羧酸和5～30g/L次亚磷酸钠的水溶液；2)、量取织物重量2～20％的花色苷天然染料浓缩液、织物重量2～10％的金属媒染剂，加入水，从而形成浴比(织物重量：染液体积)为1：50～1：100的染液，将步骤1)所得的改性织物经40～50℃温水充分润湿(浸泡时间一般为2～5分钟，在此时间内确保改性织物始终被温水所浸没)后于40～80℃下染色60～90分钟，染毕，取出织物冲洗(多次冲洗)后于45～55℃烘干(至恒重)；所述的金属媒染剂为氯化亚锡、硫酸铜、硫酸铁、硫酸钾铝、硫酸镁的至少一种(即为一种或几种)。作为本专利技术的织物染色的方法的改进：步骤1)中：所述纤维素纤维织物为棉织物或粘胶织物(即，粘胶纤维织造的织物)；所述羧酸为柠檬酸、丁二酸、马来酸、顺丁烯二酸、邻苯二甲酸、酒石酸、1，2，3，4-丁烷四羧酸；轧压直至轧余率为60～80％(即，轧压后的织物重量为原始织物重量的160～180％)；所述预烘温度为80～90℃，时间为2～5min；所述的焙烘温度为160～180℃，时间为2～4min；所述的清洗为自来水常温水洗(充分水洗)；所述干燥为烘干，烘干的温度为45～55℃，时间为55～65min(例如为50℃，时间60min)。本专利技术的花色苷类天然染料能作为改性纤维素纤维织物的着色剂。在专利技术过程中，关于花色苷类天然染料的制备方法，本专利技术应用优化的超声技术强化提取过程，可大大缩短提取时间，节约成本。此外，本专利技术利用石油醚萃取提取液中的弱极性、非极性物质，大大提高提取液的纯度。因此，利用本专利技术技术能在提高花花色苷的提取效率的同时，也能提高花色苷的质量和产量。在专利技术过程中，关于织物染色的方法，本专利技术利用优化工艺将多元羧酸接枝纤维素纤维结构中，引入羧基，羧基在酸性染浴中电离，使纤维素纤维表面带有负电荷，通过静电引力使带有阳离子的花色苷吸附到纤维素纤维表面。本专利技术克服了目前现有技术中存在的花色苷难以上染纤维素纤维的问题，实现了花色苷对纤维素纤维织物的上染。本专利技术的有益效果在于：本专利技术采用酸化乙醇水溶液结合低温超声波技术从阔叶麦冬果实、小叶麦冬果实、茄子皮、桑果渣、紫黑葡萄皮等加工废弃物中提取花色苷天然染料，提取工艺简单，快速，有效成份提取效率是常规溶剂(如甲醇、乙醇、丙酮等)浸提的3～5倍。本专利技术的有效色素提取过程中，进行了快速的提取，减压蒸馏回收有机溶剂，石油醚去除提取液中的脂类物质，获得的天然染料有效成份较纯，提取过程也不会污染环境。本专利技术的纤维素纤维的改性方法操作方便，改性后染色效果显著，改性剂利用率高。本专利技术的花色苷天然染料染后的纤维素纤维织物的色谱柔和，穿着安全不会有致癌、致畸作用或过敏反应，该染色物对环境友好，可降解，且花色苷天然染料原料来自于食品加工的废弃物，充分利用于自然资源，价格低廉，具有较广的市场前景。即，本专利技术提供了一种适用于花色苷类天然染料的制备和用于纤维素纤维织物的染色新方法。具体实施方式实施例1：阔叶麦冬果实，去除杂质(草叶、桔梗等)，洗净沥干后研磨成浆状后，称取1kg浆液加入5L60％酸化乙醇水溶液(含三氟乙酸25mL)，在40℃下超声(40KHz、250W)提取60min，过滤得到花色苷提取液，按等体积加入石油醚，常温振荡，分液，分液后形成位于上层的石油醚层和位于下层的乙醇水层；花色苷提取液中的脂类物质被溶解于石油醚中；去除石油醚层(即，实现了去除花色苷提取液中脂类物质)。本文档来自技高网...
【技术保护点】
花色苷类天然染料的制备方法，其特征是包括以下步骤：1)、含花色苷色素的植物原料洗净、捣烂后形成植物原料浆液；在植物原料浆液加入酸化乙醇水溶液，在30～50℃下超声提取30～60min，过滤，得到花色苷提取液；2)、在花色苷提取液加入等体积的石油醚，常温振荡后静置，分液；3)、将步骤2)分液所得的乙醇水层减压蒸馏，得到花色苷天然染料浓缩液，该花色苷天然染料浓缩液为花色苷类天然染料。
【技术特征摘要】
1.利用花色苷类天然染料进行织物染色的方法，其特征是包括如下步骤：1)、纤维素纤维织物的改性处理：以纤维素纤维织物作为织物，将织物浸入改性溶液中，浸渍时间为5～10min，浸渍完毕，轧压，并经预烘、焙烘、清洗，干燥至含水率≤10％，得到改性织物；所述改性溶液为含5～30g/L羧酸和5～30g/L次亚磷酸钠的水溶液；2)、量取织物重量2～20％的花色苷天然染料浓缩液、织物重量2～10％的金属媒染剂，加入水，从而形成浴比为1：50～1：100的染液，将步骤1)所得的改性织物经40～50℃温水充分润湿后于40～80℃下染色60～90分钟，染毕，取出织物冲洗后于45～55℃烘干；所述的金属媒染剂为氯化亚锡、硫酸铜、硫酸铁、硫酸钾铝、硫酸镁的至少一种；花色苷天然染料浓缩液的制备方法为包括以下步骤：①、含花色苷色素的植物原料洗净、捣烂后形成植物原料浆液；在植物原料浆液加入酸化乙醇水溶液，在30～50℃下超声提取30～60min，过滤，得到花色苷提取液；酸化乙醇水溶液的制备方法为：首先配制乙醇的体积浓度为40～80％的乙醇水溶液，然后在乙醇水溶液中加入酸化试...
【专利技术属性】
技术研发人员：周文龙，王华印，唐志荣，胡伟，
申请(专利权)人：浙江理工大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。