一种棕色素及其制备方法与应用技术

本发明专利技术公开一种蚕砂棕色素及其制备方法与应用。本发明专利技术中的蚕砂棕色素是一种黄酮类的水溶性色素，在218nm处有最大紫外吸收波长；制备方法简单，成本廉价，提取效率高；蚕砂棕色素上染率高，染色后的棉、毛、丝、麻类天然织物有着金棕色的色泽，非常高的色牢度，很好的防紫外能力，并有一定的抗菌性能，手感舒适，健康环保；蚕砂棕色素属于拥有广阔市场前景的生态产品。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及的是一种色素及其制备方法与应用，特别涉及一种蚕砂棕色素及其制备方法与应用。
技术介绍
蚕砂又名蚕矢，是家蚕的干燥粪便。性味甘温，入肝、脾、胃经，有燥湿、祛风、和胃化浊、活血定痛之功。从蚕砂中提取的棕色素属于中草药天然色素，现代研究表明，中草药天然色素在染色过程中，其药效活性成分、芳香味成分和天然色素一起被织物吸收，使染色后的织物具有特殊的药物保健功能。我国蚕桑事业历史悠久，是世界上主要的蚕丝生产国，每年有数以万计的蚕砂，由于医药中对蚕砂的需求量有限，其中除少部分被用作药材之外，大部分都被用作肥料撒在农田里，但肥效欠佳，蚕砂的价值未能得到很好的利用。目前，对于蚕砂的研究主要集中在叶绿素类胡萝卜素、植醇、三十烷醇、果胶、叶蛋白等物质的提取中，对蚕砂中棕色素的提取及其对棉、毛、丝、麻进行染色后，赋予了织物较好的色牢度、防紫外能力和一定的抗菌能力方面还没有相关的研究报导。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是，填补现有技术中，蚕砂棕色素研究领域的空白，本专利技术提供了一种棕色素，该棕色素是从蚕砂中提取的，该棕色素含有黄酮类及其衍生物，该棕色素为棕黑色无定形粉末，只溶于水，不溶于有机溶剂，在218nm处有最大紫外吸收波长，并且对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、克雷伯氏菌和铜绿假单胞菌等病菌具有良好的抗菌能力，本专利技术提供了一种上述棕色素的制备方法，包括以下步骤( I)将蚕砂用清水洗净，干燥后在粉碎机中打碎；(2)将(I)中粉碎的蚕砂以弱碱性水溶液作为溶剂，配成混合液，混合后置于微波超声提取器中，进行超声微波处理，过滤，分离出滤液；(3)将步骤(2)中的滤渣以弱碱水溶液作为溶剂，配成混合液，混合后置于微波超声提取器中，进行超声微波处理，过滤，分离出滤液；(4)合并步骤(2)、(3)所得滤液，进行喷雾干燥，得到蚕砂棕色素粉末。作为优选步骤(I)中打碎的蚕砂粒度为30-70目；作为优选步骤(2冲弱碱水溶液的pH为9 10，混合液的料液比为1:20 50g/ml ；作为优选步骤(2)中超声微波处理的具体操作为，以功率为200w 500w的微波,微波处理50s IOOs ;再以功率为400w 600w的超声波，超声处理20min 40min ；作为优选步骤(3)中超声微波处理的具体操作为，以功率为200w 500w的微波,微波处理50s IOOs ;再以功率为400w 600w的超声波，超声处理IOmin 20min ；作为优选步骤(4)的喷雾干燥的进风温度140°C 160°C，出风温度70°C 90。。。本专利技术还提供了一种上述蚕砂棕色素的应用，即该蚕砂棕色素作为紫外线吸收剂的应用。作为优选蚕砂棕色素作为紫外线吸收剂，用于纺织领域，进一步地，蚕砂棕色素在纺织领域，作为天然染色剂，对织物进行染色，染色方法为生态染色法；蚕砂棕色素的抗紫外能力体现在(I)天然棉织物，经蚕砂棕色素染色之后的紫外防护系数UPF值大于35 ；(2)天然毛织物，经蚕砂棕色素染色之后的紫外防护系数UPF值大于50 ；(3)天然丝织物，经蚕砂棕色素染色之后的紫外防护系数UPF值大于35 ；(4)天然麻织物，经蚕砂棕色素染色之后的紫外防护系数UPF值大于40。以上织物的日晒牢度(20h)均能达到4级及4级以上。注根据AS/NZS 4399标准规定的纺织品紫外线防护等级的要求，UPF值15 24为好；25 39为很好；40 50，50+为优秀。作为优选蚕砂棕色素作为紫外线吸收剂，用于化妆品领域。本专利技术还提供了一种上述蚕砂棕色素的应用，即该蚕砂棕色素用作抗菌添加剂在纺织领域和化妆品领域的应用。本专利技术的有益效果在于本专利技术中的香砂掠色素，品质稳定，有着很好的牢度，有一定的抗菌能力，还拥有特殊的防紫外效果，有着非常广阔的市场前景。国内蚕砂资源丰富、价格便宜，用蚕砂提取棕色素，未有相应研究。本专利技术中采用微波超声法从蚕砂中提取棕色素，提取工艺简单、效率高，低能耗，环保、无污染，适合于大规模生产。本专利技术中提取物对棉、毛、丝、麻类等天然织物有优良的上染率和极好的牢度，并且有着很好的防紫外效果和抗菌性能，色泽尊贵、大气，穿着安全；添加了该色素的化妆用品也具有很好的抗紫外防晒效果和抗菌性能，本产品根据国家标准GB7919-87 (化妆品安全性评价程序和方法)进行试验，发现本产品无皮肤致敏性和刺激性，安全、无毒，且具有很好的抗菌能力。具体实施例方式实施例I将蚕砂用清水洗净，烘干后在粉碎机中打碎至30目；取500g蚕砂粉末，以pH为9的纯碱水溶液为溶剂，料液比为1:40g/ml，混合后置于微波超声提取器中，在微波功率为200w，微波处理IOOs ;再以400w的超声波功率，超声处理40min ;过滤，分离出滤液；对滤渣进行二次提取，以3g/L的纯碱水溶液为溶剂,料液比为l:20g/ml,混合后置于微波超声提取器中，在微波功率为200w，微波处理IOOs ;再以400w的超声波功率，超声处理20min ;过滤，分离出滤液；合并两次滤液,进行喷雾干燥,进风温度140°C,出风温度70°C,喷雾干燥得蚕砂棕色素粉末，得率为25. 04%。该色素在218nm处有最大紫外吸收波长。对色素进行黄酮的显色反应，发现用盐酸-镁粉进行显色试验时呈紫红色，说明色素属于黄酮、黄酮醇、二氢黄酮或二氢黄酮醇类化合物。配置10ug/ml的色素进行抗菌试验，发现本色素对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、克雷伯氏菌和铜绿假单胞菌分别有大于8. OOmm直径的抗菌圈，说明色素有很好的抗菌能力。分别取棉、毛、丝、麻四种天然织物，用对织物重2%的色素用量对其染色，染色之后的各项性能如下 注耐摩擦色牢度按GB/T3920-2008《纺织品色牢度试验耐摩擦色牢度》测试；耐皂洗色牢度按GB/T3921-2008《纺织品色牢度试验耐皂洗色牢度》测试；耐光色牢度按GB/T 8426-1998《纺织品色牢度试验耐光色牢度》测试；抗菌效果按照国际标准ISO 20645:2004《纺织织物——抗菌活性的测定——琼脂平皿扩散试验》评价；防紫外能力按GB/T18830-2009《纺织品防紫外性能的评定》测试。实施例2将蚕砂用清水洗净，晾干或烘干后在粉碎机中打碎至70目；取500g蚕砂粉末以PH为10的烧碱水溶液为溶剂，料液比为l:50g/ml，混合后置于微波超声提取器中，在微波功率为500w，微波处理50s ;再以600w的超声波功率，超声处理20min ;过滤，分离出滤液；对滤洛进行二次提取，以pH为10的烧碱水溶液为溶剂,料液比为l:30g/ml,混合后置于微波超声提取器中，在微波功率为500w，微波处理50s ;再以600w的超声波功率，超声处理IOmin;过滤，分离出滤液；合并两步所得滤液，进行喷雾干燥，进风温度160°C，出风温度90°C，喷雾干燥得蚕砂棕色素粉末，得率为26. 35%。该色素在218nm处有最大紫外吸收波长。对色素进行黄酮的显色反应，发现用盐酸-镁粉进行显色试验时呈紫红色，说明色素属于黄酮、黄酮醇、二氢黄酮或二氢黄酮醇类化合物。配置10ug/ml的色素进行抗菌试验，发现本色素对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、克雷伯氏菌和铜绿假单胞菌分别有大于8. OOmm直径的抗菌圈，说明该色素有很好的抗菌能力。分别取棉、毛、本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种棕色素，其特征在于：所述的棕色素是从蚕砂中提取的。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：纪俊玲，陈文丽，彭勇刚，姚超，陈海群，汪媛，
申请(专利权)人：常州美胜生物材料有限公司，
类型：发明
国别省市：