专利名称：一种菱角壳天然染料的制备方法及其应用的制作方法
技术领域：
本发明涉及天然染料及其应用，特别是涉及一种菱角壳天然染料的制备方 法及其应用。
背景技术：
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愈来愈引人注目。现有的研究结果已经表 明，有二十三种致癌芳香胺、 一百多只合成染料有可能产生致癌物质，二十多 只合成染料对皮肤产生过敏。因此，合成染料及其染色的纺织品使消费者心存疑虑。
菱角，别名水菱角、风菱，为菱科菱属植物，是一年生水生草木植物，原
产于欧洲和亚洲的温暖地区，在我国已有3000多年的栽培历史，目前我国种植 面积约40000 hm2，年产量约24万吨。菱角的果实可以食用，具有很高的营养 价值，菱角的果柄、果实及叶柄均可入药。
中医认为菱角可健脾、利尿、还可健胃止痢，抗癌，主治胃溃疡、痢疾、 食道癌、子宫颈癌、乳腺癌等。菱角壳可治腹湾、脱肛、痔疮、黄水症、天疱疮， 菱角壳水提取物具有抑制胃癌细胞的作用。
然而在通常情况下，大量的菱角壳遭到废弃，十分可惜，而且会造成环境污 染。因此，从菱角壳中提取天然染料并应用于纺织品染色，对于增加天然染料 品种与色谱，降低染料成本，对"十一五"期间我国发展循环经济，建设资源 节约型、环境友好型社会具有十分重要的意义。
关于菱角壳天然染料的制备及其染色方法，目前未见有报道。
发明内容
本发明的目的是提供一种菱角壳天然染料的制备方法及其应用，以菱角壳 为原料，采用碱性水溶液提取、浓縮、固化、粉碎等工艺方法制备而成天然染料。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是
一、 一种菱角壳天然染料的制备方法，该方法的步骤如下
1)将植物菱角壳机械粉碎，然后加入到5 10倍水溶液中浸泡，待菱角壳充
分润湿后，加入氢氧化钠、碳酸钠或磷酸钠，调节溶液的pH为8 13，升温至90
IO(TC，保温60 90min，过滤；滤渣继续用pH为8 13的碱溶液浸提，过滤， 合并两次浸提液，得天然染料原液；
2)将提取的菱角壳天然染料原液浓縮、固化、粉碎，得粉末状天然染料。
二、 一种菱角壳天然染料的应用
1 )不用媒染剂的条件下，采用菱角壳天然染料可染得米色的真丝、羊毛制品；
2) 在金属铝盐后媒染条件下，可染得米色(带黄光)的真丝、羊毛制品；
3) 在金属亚铁盐后媒染条件下，可染得藏青色的真丝、羊毛制品；
4) 在混合氯化稀土后媒染条件下，可染得米色(带红光)的真丝、羊毛制品。
5) 棉制品先用阳离子改性剂进行改性，后采用菱角壳天然染料染色可染得棕 色的棉制品，然后再用金属亚铁盐作为媒染剂进行媒染，得到藏青色的棉制品。
本发明具有的有益效果是
1、 利用废弃物提取天然染料，有利保护环境，节约资源。
2、 染色制品服用安全，不会有致癌、致畸作用或引起过敏反应；与生态环 境相容性好，可生物降解。
3、 真丝、羊毛和棉制品得色均匀、色牢度好，在金属亚铁盐、铝盐、混合 氯化稀土等不同的媒染剂作用下分别可获得藏青色、带黄光的米色、带红光的 米色等色谱。
4、 与常规天然染料相比，本发明提取工艺简单，提取效率高，成本低，市 场前景广阔。
具体实施方式
实施例l:
称取生菱角壳500克，机械粉碎，然后用10倍自来水浸泡，待菱角壳充分润 湿后，加入所需量的碳酸钠，调节浸泡液pH为8.2左右，升温至100'C，保温90min 后过滤。滤渣继续用5 10倍水(含碳酸钠，pH为8.2左右)溶液浸提，合并两 次浸提液，中和、浓縮至500毫升，即为菱角壳天然染料浓縮液。固化、粉碎， 得粉末状天然染料。
采用常规的染色方法，在硫酸亚铁作为媒染剂的条件下，采用上述制备的 菱角壳天然染料对真丝绸进行染色，得到藏青色的真丝绸制品，其色度指标值 L/为34.80， a、2.34， b承为-1.61， J为2.84, K/S值为5.10。
实施例2:
称取生菱角壳500克，机械粉碎，然后用8倍自来水浸泡，待菱角壳充分润 湿后，加入所需量的碳酸钠，调节浸泡液pH为9.3，升温至90'C，保温80min后
过滤。滤渣继续用5 10倍水(含碳酸钠，pH为9.3左右)溶液浸提，合并两次 浸提液，中和、浓縮至500毫升，即为菱角壳天然染料浓縮液。固化、粉碎，得 粉末状天然染料。
采用常规的染色方法，在明矾作为媒染剂的条件下，采用上述制备的菱角 壳天然染料对羊毛进行染色，得到染得米色(带黄光)的羊毛制品，其色度指 标值l/为64.74， 3*为2.42， b^为19.17， 。*为19.32， K/S值为2.55。
实施例3:
称取生菱角壳500克，机械粉碎，然后用5倍自来水浸泡，待菱角壳充分润 湿后，加入所需量的磷酸钠，调节浸泡液pH为10.1左右，升温至10(TC，保温70min 左右后过滤。滤渣继续用5 10倍水(含磷酸钠，pH为10.1左右)溶液浸提，合 并两次浸提液，中和、浓縮至500毫升，即为菱角壳天然染料浓縮液。固化、粉 碎，得粉末状天然染料。
采用常规的染色方法，在混合氯化稀土作为媒染剂的条件下，采用上述制 备的菱角壳天然染料对真丝进行染色，得到米色(带红光)的真丝制品，其色 度指标值l/为66.42， &*为5.11， h^为15.45， c+为16.27， K/S值为1.50。
实施例4:
称取生菱角壳500克，机械粉碎，然后用8倍自来水浸泡，待菱角壳充分润 湿后，加入所需量的氢氧化钠，调节浸泡液pH为11.2左右，升温至10(TC，保温 60min左右后过滤。滤渣继续用5 10倍水(含氢氧化钠，pH为11.2左右)溶液 浸提，合并两次浸提液，中和、浓縮至500毫升，即为菱角壳天然染料浓縮液。 固化、粉碎，得粉末状天然染料。
采用常规的染色方法，对阳离子改性剂(市场能买到)改性后的棉布进行 染色，然后再用硫酸亚铁作为媒染剂进行媒染，得到藏青色的棉制品，其色度 指标值匸为31.64， a、1.26' f为0.25， c^为1.29， K/S值为7.19。
实施例5:
称取生菱角壳500克，机械粉碎，然后用5倍自来水浸泡，待菱角壳充分润 湿后，加入所需量的氢氧化钠，调节浸泡液pH为12.1左右，升温至10(TC，保温 70min左右后过滤。滤渣继续用5 10倍水(含氢氧化钠，pH为12.1左右)溶液 浸提，合并两次浸提液，中和、浓縮至500毫升，即为菱角壳天然染料浓縮液。 固化、粉碎，得粉末状天然染料。
采用常规的染色方法，在明矾作为媒染剂的条件下，采用上述制备的菱角 壳天然染料对羊毛进行染色，得到米黄色的羊毛制品，其色度指标值i:为63.68，&*为2.80， b、 18.95， J为19.15， K/S值为2.67。 实施例6:
称取生菱角壳500克，机械粉碎，然后用10倍自来水浸泡，待菱角壳充分润 湿后，加入所需量的氢氧化钠，调节浸泡液pH为13.0左右，升温至10(TC，保温 80min左右后过滤。滤渣继续用5 10倍水(含氢氧化钠，pH为13.0左右)溶液 浸提，合并两次浸提液，中和、浓縮至500亳升，即为菱角壳天然染料浓縮液。 固化、粉碎，得粉末状天然染料。
采用上述制备的菱角壳天然染料，直接对真丝进行染色，得到米色(带红 光)的真丝制品，其色度指标值l/为60.87， 3*为5.48， b、16.27， c、17.16， K/S值为2.35;直接对羊毛进行染色，得到米色的羊毛制品，其色度指标值i;为 61.14， a承为3.49， b^为20.70， c^为20.99， K/S值为3.52。
权利要求
1.一种菱角壳天然染料的制备方法，其特征在于该方法的步骤如下1)将菱角壳机械粉碎，然后加入到5～10倍水溶液中浸泡，待菱角壳充分润湿后，加入氢氧化钠、碳酸钠或磷酸钠，调节溶液的pH为8～13，升温至90～100℃，保温60～90min，过滤；滤渣继续用pH为8～13的碱溶液浸提，过滤，合并两次浸提液，得天然染料原液；2)将提取的菱角壳天然染料原液浓缩、固化、粉碎，得粉末状天然染料。
2. —种菱角壳天然染料的应用，其特征在于不用媒染剂的条件下，采用菱 角壳天然染料可染得米色的真丝、羊毛制品；在金属铝盐后媒染条件下，可染 得带黄光的米色真丝、羊毛制品。在金属亚铁盐后媒染条件下，可染得藏青色 的真丝、羊毛制品；在混合氯化稀土后媒染条件下，可染得带红光的米色真丝、羊毛制 叩o
3. —种菱角壳天然染料的应用，其特征在于棉制品先用阳离子改性剂进 行改性，后采用菱角壳天然染料染色可染得棕色的棉制品，然后再用金属亚铁 盐作为媒染剂进行媒染，得到藏青色的棉制品。
全文摘要
本发明公开了一种菱角壳天然染料的制备方法及其应用。将菱角壳粉碎，然后加入到5～10倍水溶液中浸泡，待菱角壳充分润湿后，加入氢氧化钠、碳酸钠或磷酸钠，调节溶液的pH为8～13，升温至90～100℃，保温60～90min，过滤；滤渣继续用pH为8～13的碱溶液浸提，过滤，合并两次浸提液，得天然染料原液；原液浓缩、固化、粉碎，得粉末状天然染料。不用媒染剂、或在混合氯化稀土、金属铝盐或金属亚铁盐后媒染条件下可染真丝、羊毛制品；先用阳离子改性剂进行改性，后采用菱角壳天然染料可染棉制品。本发明提取工艺简单，效率高，质量稳定，市场前景广阔。
文档编号C09B61/00GK101182391SQ20071015711
公开日2008年5月21日 申请日期2007年11月29日 优先权日2007年11月29日
发明者代秀琼, 余志成, 吕国良, 斌 杨, 波 杨, 高佩佩 申请人:浙江理工大学;浙江嘉得莱有限公司