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一种棕褐色天然染料的提取方法及应用技术

技术编号:21365014 阅读:67 留言:0更新日期:2019-06-15 10:06
本发明专利技术涉及一种棕褐色天然染料的提取方法及应用,提取方法为:首先将榕树气生根洗净晾干后机械粉碎,然后将榕树气生根粉末与去离子水混合,接着将混合物在温度为100~160℃且压力为1.36~1.5MPa的条件下以200~800r/min的搅拌速率保温搅拌10~150min,最后进行过滤分离即得到棕褐色天然染料;采用含所述棕褐色天然染料的染液对纺织品进行染色整理得到染色纺织品。本发明专利技术提取工艺简单,提取效率高,成本低,市场前景广阔。本发明专利技术利用榕树气生根提取棕褐色天然染料,提取物安全并且具有杀菌等功效,与生态环境相容性好,可生物降解。

Extraction and Application of a Brown Natural Dye

The invention relates to a method for extracting Brown Natural Dyes and its application. The extraction method is as follows: Firstly, the aerial rooting of figs is washed and dried, then mechanically crushed, and then the aerial rooting powder of figs is mixed with deionized water. Then, the mixture is heated and stirred for 10-150 minutes at a stirring rate of 200-800r/min at a temperature of 100-160 C and a pressure of 1.36-1.5 MPa. Finally, the mixture is heated and stirred for 10-150 minutes at a stirring rate of 200-800r/min. The Brown natural dyes are obtained by filtration and separation, and the dyeing solution containing the brown natural dyes is used to dye and finish the textiles to obtain the dyed textiles. The invention has the advantages of simple extraction process, high extraction efficiency, low cost and broad market prospect. The invention extracts Brown Natural Dyes by aerial rooting of banyan tree, which is safe and has bactericidal effect, good compatibility with ecological environment and biodegradable.

【技术实现步骤摘要】
一种棕褐色天然染料的提取方法及应用
本专利技术属于染料制作
,涉及一种棕褐色天然染料的提取方法及应用。
技术介绍
在人类历史上,天然染料为美化人们生活做出了不可磨灭的贡献。近年来,由于合成染料的迅速发展,使得天然染料基本上退出了织物染色领域。随着人类环保意识的不断增强以及对自身健康的日益关注,部分合成染料对人类健康和生态环境所产生的危害越来越引人注目。随着现代技术水平的提高,尤其是现代制造业水平的提高,人们对服装业的安全、保健等要求越快越高,天然染料又开始为人们所重视。天然染料中动植物染料是由生物体中提取的,与环境相容性好,可生物降解。天然染料大多为中药,在染色过程中,其药物和香味成分与色素一起被织物吸收,除染色功能外,天然染料还具有药物、香料等多种功能,使染色后的织物对人体有特色的药物保健功能。然而现有技术公开的深色的天然染料均需要通过溶剂法进行制备及提取,工艺条件要求苛刻,提取周期长、效率低以及溶剂的回收带来的环境污染问题,因而绝大多数深色染料仍然是采用化学合成或拼色的方法获得的。棕褐色是一种常见的深色,棕褐色纺织品深受广大消费者的喜爱,然而现有技术中深褐色染料只能采用化学合成或拼色的方法制得,如能采用简单的方法从动植物中提取出棕褐色染料,将克服由于天然染料色谱不全而导致的染色产品色调单一的问题,对增加天然染料色谱,扩充染色产品的色调具有十分重要的意义。因此,研究一种工艺简单、提取效率高且绿色无污染的棕褐色天然染料的提取方法并将由其制得的棕褐色天然染料应用在纺织品领域具有十分重要的意义。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有技术中存在的问题,提供一种工艺简单、提取效率高且染色性能好的一种棕褐色天然染料的提取方法并将由其制得的棕褐色天然染料应用在纺织品领域。本专利技术利用榕树气生根为原料来提取天然染料,可以得到棕褐色的色素提取液,与生态环境相容性好,可生物降解并且本专利技术在对水热法提取后的滤液进行处理时,无需对其中的榕树气生根提取液进行提纯,可以直接将染液用于纺织品的染色加工处理,工艺简单,成本低廉。为了达到上述目的,本专利技术采用如下的技术方案:一种棕褐色天然染料的提取方法,以榕树气生根为原料从中提取出棕褐色天然染料。现有技术一般采用化学合成的方法来制得棕褐色的染料,能够以植物根茎为原料从中进行棕褐色天然染料的提取鲜有报道,榕树为桑树榕属乔木,以枝叶比较繁茂和树冠大著称,榕树的生命力极强,根系发达,枝干或树干上长有大量气生根,因其生长力比较旺盛,每年都有大量榕树气生根被修剪弃置,可以作为棕褐色天然染料的重要来源。作为优选的技术方案:如上所述的一种棕褐色天然染料的提取方法,所述提取采用的方法为水热法。采用过热水技术提取的染料优点是仅采用水作为溶剂,不添加其他化学助剂,该方法绿色,环保;无有害溶剂及气体的释放,相对于现有技术,能够把难溶性的成分简单而且快速溶解,提取更多的色素成分,具有高提取率。如上所述的一种棕褐色天然染料的提取方法,所述提取的过程为:首先将榕树气生根洗净晾干后机械粉碎,然后将榕树气生根粉末与去离子水混合,接着将混合物在温度为100~160℃且压力为1.36~1.5MPa的条件下以200~800r/min的搅拌速率保温搅拌10~150min,最后进行过滤分离。本专利技术进行提取时的温度、压力以及搅拌速率和搅拌时间的保护范围不限于此,本领域技术人员可根据实际情况进行调整,但调整幅度不宜过大,温度或压力等过高,使提取时间过长能源消耗过大;过低,提取时间过短则无法提取出植物里面的色素。如上所述的一种棕褐色天然染料的提取方法,所述混合物中榕树气生根粉末与去离子水的质量比为1:10~1:100,目的是探究不同质量比的情况下的提取情况,质量比过低意味着相同能源消耗的情况下提取效率过低,质量比过高时,由于相同体积的去离子水提取色素有一定上限,所以此时提取率会降低,所述混合物的pH值为6~7,pH值对该染料的色泽和稳定性都具有一定的影响,pH值过低或过高均会影响染料提取效果。本专利技术还提供采用如上所述的提取方法制得的棕褐色天然染料的应用,采用含所述棕褐色天然染料的染液对纺织品进行染色整理得到染色纺织品。作为优选的技术方案:如上所述的应用,所述染液由所述棕褐色天然染料和去离子水组成,染液中的组分不限于此,还可根据实际需求增加一些助剂。如上所述的应用,所述染液的浓度为2~20wt%,pH值为4~8。本专利技术染液浓度和pH值的保护范围不限于此,本领域技术人员可根据实际情况进行调整,但调整幅度不宜过大,浓度过低则染色效果不明显,浓度过高会导致上染过快,容易染花;pH值过高或过低,会影响植物表面所带离子的电荷,从而影响色素提取液上染植物的快慢以及结合牢度。染液pH值对羊毛染色效果影响较大,在染液pH值分别为4.0、5.0、6.0、7.0、8.0时,羊毛染色织物的K/S值随着染液pH值的增大而减小,这是因为榕树气生根提取液为阴离子性,而羊毛纤维的等电点在4.2~4.8,羊毛纤维在染液pH值小于等电点时,带正电荷,大于等电点时,带负电,所以染液pH值在等电点以下更有利于羊毛织物染色。如上所述的应用,所述染色整理采用浸渍法或者浸轧法,所述浸轧法采用二浸二轧工艺,轧液率为50%~90%。如上所述的应用,所述染色整理的工艺参数为:浴比1:10~50,染色温度60~100℃,染色时间30~80min。如上所述的应用,所述纺织品的材质为羊毛、棉织物、尼龙、涤纶、醋纤或腈纶,此处仅列举一些常见的材质,并不代表本专利技术由榕树气生根提取的棕褐色天然染料不适用于其他材质;所述染色纺织品的K/S值为2~26,耐干摩擦色牢度大于等于4级,耐湿摩擦色牢度大于3级,耐皂洗色牢度大于等于3级,UPF值为30~150,对金黄色葡萄球菌的抑菌率为18~60%。专利技术机理:本专利技术以榕树气生根为原料并采用水热法从中提取出棕褐色天然染料,提取过程中由于过热水的存在,大大简化了工艺,这是由于过热水可参与一系列的有机反应,在这类反应中,水充当了催化剂、反应物和溶剂。水之所以具有参与众多有机反应的能力,并能影响一些反应的化学选择性,很大程度上取决于随着温度和压力的升高,水的物理和化学性质会随之发生变化。水既可以充当酸催化剂,又可以充当碱催化剂,它的反应活性通常由于可溶性生成物的自催化作用而增强。水热法具有工艺简单、成本低廉、对环境污染小等优点,对有机水化学的研究将在很多领域上得到应用,具有十分深远的意义。本专利技术采用水热法进行棕褐色染料的提取是由于使用过热水溶解得到的色素分子处于一种热力学亚稳定状态,存在于相邻基团空隙中的水分子因为受到遮蔽效应没有参与形成跨链氢键,正是由于这个水分子的存在可以使平面色素基团在结合过程中的构象限制消失,从而使得色素基团构象和强烈的分子间氢键共存于该亚稳态溶液中。随后,通过热处理和一系列温度循环,水分子会从色素基团周围消失,亚稳态分子也随之转变为热力学更稳定的状态。由此,提取液中的色素含量更为稳定与丰富,通过分子间作用力以及氢键作用与织物进行结合,从而得到好的染色效果。有益效果:(1)本专利技术的一种棕褐色天然染料的提取方法,提取效率高,成本低,提取得到的染液可直接用于纺织品的染色加工处理,大大简化了工艺,市场前景广阔;(2)本专利技术的一种棕褐色本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种棕褐色天然染料的提取方法,其特征是:以榕树气生根为原料从中提取出棕褐色天然染料。

【技术特征摘要】
1.一种棕褐色天然染料的提取方法,其特征是:以榕树气生根为原料从中提取出棕褐色天然染料。2.根据权利要求1所述的一种棕褐色天然染料的提取方法,其特征在于,所述提取采用的方法为水热法。3.根据权利要求2所述的一种棕褐色天然染料的提取方法,其特征在于,所述提取的过程为:首先将榕树气生根洗净晾干后机械粉碎,然后将榕树气生根粉末与去离子水混合,接着将混合物在温度为100~160℃且压力为1.36~1.5MPa的条件下以200~800r/min的搅拌速率保温搅拌10~150min,最后进行过滤分离。4.根据权利要求3所述的一种棕褐色天然染料的提取方法,其特征在于,所述混合物中榕树气生根粉末与去离子水的质量比为1:10~1:100,所述混合物的pH值为6~7。5.采用如权利要求1~4任一项所述的提取方法制得的棕褐色天然染料的应用,其特征是:采用含所述棕褐色天然染料...

【专利技术属性】
技术研发人员:阎克路胡春艳黄艳
申请(专利权)人:东华大学
类型:发明
国别省市:上海,31

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