专利名称：天然染料及染色方法
技术领域：
本发明涉及一种从天然植物中提取的天然染料及染色方法，尤其涉及一种阔叶麦冬花茎天然染料及其染色方法。
背景技术：
植物染料是以我国特有的中草药、花卉、茶叶、水果等植物为原料，经过粉碎、浸泡、蒸煮等诸多工序提炼而成的纯天然染料，其不含任何化学物质，具有无毒、无害、无污染和可再生等特点。阔叶麦冬系百合科山麦冬，属多年生常绿或落叶草本植物，在我国大部分地区均有野生分布和栽培。其首载于《神农本草经》，根细长，分枝多，有时局部膨大成纺锤形小肉块根，有匍匐茎。叶宽线形，革质，基生密集成丛。花茎高出于叶丛，花红紫色，4-5朵簇生于苞腋，排列成细长的总状花序。种子球形，初期绿色，成熟时紫黑色。它是目前我国南北方园林中不可多得的常绿，耐寒，耐旱，既可观叶，也能观花，既能地栽，也可上盆的新优彩叶类地被植物，是现代景观园林中优良的林缘，草坪，水景，假山，台地修饰类彩叶地被植物。阔叶麦冬块茎具有养阴滋胃，润肺补心，除烦安神，止呕、止渴、止血等诸多功效；而且烘干后的阔叶麦冬花茎具有麦香的芳香味。关于阔叶麦冬花茎天然染料的染色应用，目前尚未见有所报道。
发明内容
本发明的目的在于提供一种阔叶麦冬花茎天然染料及该染料在被染介质由棉、 毛、丝、麻等组成的天然散纤维、纱线或织物(分为蛋白质类和纤维素类)上的染色方法。一种天然染料，该染料是通过下述方法获得的取新鲜的阔叶麦冬花茎，洗净， 70-80°C的烘箱中干燥4- ，进行机械粉碎至20-50目；将粉碎后的阔叶麦冬花茎采用体积百分比浓度为30-80%的乙醇水溶液为提取剂，料液质量比为1 20-50，温度为60-90°C条件下，浸提3- 后，过滤；过滤后的滤渣采取同种方法再次浸提，两次的滤液合并后经过减压蒸馏，浓缩回收乙醇，得到的深绿色浆状色素即为天然染料。本发明采用阔叶麦冬花茎作为天然染料的技术效果是阔叶麦冬是麦冬的一种， 它的花茎比普通的麦冬花茎要长5-8倍，而且容易采集，因此更适合提取天然色素；阔叶麦冬花茎具有麦香的芳香味，因此，从阔叶麦冬花茎中提取的天然染料进行染色应用，可以使染色后的织物具有芳香味；现有的天然绿色色素都是由叶绿素提取的，提取工艺包括发酵等步骤，本发明采用阔叶麦冬花茎提取天然绿色色素，方法简单，对设备要求低，生产过程无污染。本发明提供了阔叶麦冬花茎天然染料在蛋白质类被染介质上的染色工艺1)将被染介质浸泡在水中2 5min，取出拧干，备用；2)染料浓度owf (染料与被染介质的质量比)为2 6%，染色温度为60 95°C， PH= 3 5，浴比为1 20 50，染色时间30 80min，取出被染介质后经过酸性皂洗，水
3洗后烘干。上述所述的蛋白质类被染介质为羊毛散纤维、羊绒散纤维、羊毛纱线、羊毛织物、 真丝织物。植物染料在蛋白质纤维(如真丝、羊毛、羊绒等)上染色时有较高的上染率和色牢度，不需要对其进行处理，因为蛋白质纤维上有羧基和氨基等反应性基团与植物染料相结合，以至于提高其上染率和色牢度。本发明还提供了阔叶麦冬花茎天然染料在纤维素类被染介质上的染色工艺1)将被染介质在沸水中沸煮3 5min，取出拧干，备用；2)改性天然改性剂与被染介质的质量比是2% 4%，浴比1 15 40，温度 50 95°C，放入1)中处理后的被染介质，改性时间60 80min后，取出，水洗后烘干；3)染色染料浓度owf (染料与改性后被染介质的质量比)为2 10%，染色温度为70 95°C，pH = 5-7，浴比为1 15 30，放入2)中处理后的被染介质，染色时间 50-90min，取出被染介质后经过酸性皂洗，水洗后烘干。植物染料在纤维素纤维(如棉、亚麻等)上的上染率和色牢度相对较差，需要对其进行改性处理，因为纤维素纤维上的反应性基团只有羟基，无法与植物染料上的阴离子相结合。目前使用较多的是媒染剂对纤维素纤维进行处理，但是传统的媒染剂如狗2+，Al3+， Cu2+等均属于重金属盐类，对环境和人体的健康均会产生不利的影响。由此，可选择使用天然改性剂(如壳聚糖)对纤维素纤维进行改性处理后再染色，不仅可以提高上染率和色牢度，而且染色后的纺织品和服装具有抗菌的效果，对人体起到保护作用。上述所述的纤维素类被染介质为绢丝散纤维、亚麻散纤维、棉纱线、毛棉混纺纱线、棉织物、毛棉混纺织物。上述所述的天然改性剂为壳聚糖天然物质，是从虾蟹壳中含有的大量甲壳素经过脱乙酰化而得到。为了保证阔叶麦冬花茎天然染料在上述被染介质上的染色牢度，所采用的酸性皂洗剂是日用肥皂片化成的水溶液，以皂片与水的质量比为1 100 1000组成的溶液，PH 值为5 7。日用肥皂通式为RC00M，式中RCOO为脂肪酸根，M为金属离子，脂肪酸碳数一般为10-18，金属主要是钠或钾等碱金属。本发明的染色方法，所得的染色成品上染率高、耐水洗牢度好，色差值更小。
具体实施例方式实施例一首先取新鲜的阔叶麦冬花茎，洗净，在70°C温度下烘干证后，称取已烘干的阔叶麦冬花茎20g，机械粉碎至20目，置于四口烧瓶中，加入体积百分比浓度为30%的乙醇水溶液，料液质量比为1 20，在温度为60°C的条件下回流浸提证后，过滤；将滤渣用50%的乙醇水溶液浸提池后，再次过滤，将两次滤液合并后，减压浓缩回收部分乙醇，得到深绿色浆状阔叶麦冬花茎天然染料。实施例二 首先取新鲜的阔叶麦冬花茎，洗净，在80°C温度下烘干4h后，称取已烘干的阔叶麦冬花茎20g，机械粉碎至50目，置于四口烧瓶中，加入体积百分比浓度为80%的乙醇水溶液，料液质量比为1 50，在温度为90°C的条件下回流浸提池后，过滤；将滤渣用60%的乙醇水溶液浸提池后，再次过滤，将两次滤液合并后，减压浓缩回收部分乙醇，得到深绿色浆状阔叶麦冬花茎天然染料。实施例三阔叶麦冬花茎天然染料在真丝织物上的染色首先将真丝织物在水中浸泡2min，取出，拧干，备用。染料与被染介质的质量比为 2%, pH值为4，浴比1 20，放入上述处理的真丝织物，在温度为60°C下浸染30min后，取出织物后经过酸性皂洗，皂洗剂采用皂片与水的质量比为1 1000组成的溶液，pH值为7， 水洗后烘干。得到的真丝织物色泽均勻，色差值Δ E小于0.4，上染率达到75%，耐水洗色牢度达到3-4级。本发明所有实施例中的耐水洗牢度均按照“GB/T 12490-2007纺织品耐家庭和商业洗涤色牢度”方法测定。实施例四阔叶麦冬花茎天然染料在羊毛散纤维上的染色首先将羊毛散纤维放置纱布中在水里浸泡5min，取出，拧干，备用。染料与被染介质的质量比为3%，pH值为3，浴比1 30，放入上述处理的羊毛散纤维，在温度为80°C下浸染60min后，取出羊毛散纤维后经过酸性皂洗，皂洗剂采用皂片与水的质量比为100 1000 组成的溶液，PH值为5，水洗后烘干。得到的羊毛散纤维色泽均勻，色差值ΔΕ小于0.4，上染率达到79 %，色牢度达到4级。实施例五阔叶麦冬花茎天然染料在羊毛纱线上的染色首先将羊毛纱线在水里浸泡5min，取出，拧干，备用。染料与被染介质的质量比为 6%，pH值为5，浴比1 50，放入上述处理的羊毛纱线，在温度为95°C下浸染SOmin后，取出羊毛纱线后经过酸性皂洗，皂洗剂采用皂片与水的质量比为10 1000组成的溶液，pH值为6，水洗后烘干。得到的羊毛纱线色泽均勻，色差值ΔΕ小于0.3，上染率达到80%，耐水洗色牢度达到4级。实施例六阔叶麦冬花茎天然染料在棉织物上的染色首先将棉织物在沸水中沸煮:3min，取出拧干，备用。天然改性剂与被染介质的质量比是2%，浴比1 15，温度50°C，改性时间60min后，取出，水洗后烘干；染料与改性后被染介质的质量比为5%，放入改性后的棉织物，染色温度为951，？!1 = 5，浴比为1 15，染色时间60min，取出棉织物后经过酸性皂洗，皂片与水的质量比为1 1000组成的溶液，pH 值为7，水洗后烘干。得到的棉织物色泽均勻，色差值ΔΕ小于0.5，上染率达到80%，耐水洗色牢度达到3-4级。实施例七阔叶麦冬花茎天然染料在亚麻纱线上的染色首先将亚麻纱线在沸水中沸煮細^，取出拧干，备用。天然改性剂与被染介质的质量比是3%，浴比1 15，温度75°C，改性时间60min后，取出，水洗后烘干；染料与改性后被染介质的质量比为6%，放入改性后的亚麻纱线，pH为6，染色温度为70°C，浴比为1 30， 染色时间80min，取出亚麻纱线后经过酸性皂洗，皂片与水的质量比为100 1000组成的溶液，PH值为5，水洗后烘干。得到的亚麻纱线色泽均勻，色差值ΔΕ小于0.4，上染率达到 80%，耐水洗色牢度达到3-4级。实施例八阔叶麦冬花茎天然染料在毛棉混纺纱线上的染色首先将毛棉混纺纱线在沸水中沸煮5min，取出拧干，备用。天然改性剂与被染介质的质量比是4%，浴比1 15，温度95°C，改性时间60min后，取出，水洗后烘干；染料与
5改性后被染介质的质量比为2%，放入改性后的毛棉混纺纱线，pH为7，染色温度为85°C， 浴比为1 20，染色时间90min，取出毛棉混纺纱线后经过酸性皂洗，皂片与水的质量比为 10 1000组成的溶液，PH值为6，水洗后烘干。得到的毛棉混纺纱线色泽均勻，色差值Δ E 小于0. 6，上染率达到78%，耐水洗色牢度达到3-4级。实施例九阔叶麦冬花茎天然染料在绢丝散纤维上的染色首先将绢丝散纤维置于纱布中在沸水中沸煮5min，取出拧干，备用。天然改性剂与被染介质的质量比是3%，浴比1 20，温度85°C，改性时间70min后，取出，水洗后烘干；染料与改性后被染介质的质量比为10%，放入改性后的绢丝散纤维，pH为7，染色温度为80°C，浴比为1 25，染色时间80min，取出绢丝散纤维后经过酸性皂洗，皂片与水的质量比为10 1000组成的溶液，pH值为6，水洗后烘干。得到的绢丝散纤维色泽均勻，色差值 Δ E小于0. 5，上染率达到76%，耐水洗色牢度达到3级。实施例十阔叶麦冬花茎天然染料在棉纱线上的染色首先将棉纱线在沸水中沸煮-in，取出拧干，备用。天然改性剂与被染介质的质量比是4%，浴比1 40，温度95°C，改性时间SOmin后，取出，水洗后烘干；染料与改性后被染介质的质量比为8%，放入改性后的棉纱线，pH为7，染色温度为95°C，浴比为1 30，染色时间50min，取出棉纱线后经过酸性皂洗，皂片与水的质量比为1 1000组成的溶液，pH 值为7，水洗后烘干。得到的棉纱线色泽均勻，色差值Δ E小于0.7，上染率达到81%，耐水洗色牢度达到3-4级。实施例十一不同工艺参数对蛋白质类被染介质染色效果的影响除了表1中的参数不同外，其他方法步骤、工艺参数同实施例三，结果见表1。表 权利要求
1.一种天然染料，其特征是该染料是通过下述方法获得的取新鲜的阔叶麦冬花茎， 洗净，70-80°C的烘箱中干燥4- ，进行机械粉碎至20-50目；将粉碎后的阔叶麦冬花茎采用体积百分比浓度为30-80%的乙醇水溶液为提取剂，料液质量比为1 20-50，温度为 60-90°C条件下，浸提3- 后，过滤；过滤后的滤渣采取同种方法再次浸提，两次的滤液合并后经过减压蒸馏，浓缩回收乙醇，得到天然染料。
2.权利要求1所述的天然染料在蛋白质类被染介质上的染色工艺1)将被染介质浸泡在水中2 5min，取出拧干，备用；2)染料与被染介质的质量比为2 6%，染色温度为60 95°C，pH= 3 5，浴比为 1 20 50，染色时间30 80min，取出被染介质后经过酸性皂洗，水洗后烘干。
3.权利要求2所述的染色工艺，所述的蛋白质类被染介质为羊毛散纤维、羊绒散纤维、 羊毛纱线、羊毛织物、真丝织物。
4.权利要求1所述的天然染料在纤维素类被染介质上的染色工艺1)将被染介质在沸水中沸煮3 5min，取出拧干，备用；2)改性天然改性剂与被染介质的质量比是2% 4%，浴比1 15 40，温度50 95°C，放入1)中处理后的被染介质，改性时间60 SOmin后，取出，水洗后烘干；3)染色染料与改性后被染介质的质量比为2 10%，染色温度为70 95°C，pH= 5-7，浴比为1 15 30，放入2)中处理后的被染介质，染色时间50-90min，取出被染介质后经过酸性皂洗，水洗后烘干。
5.权利要求4所述的染色工艺，所述的纤维素类被染介质为绢丝散纤维、亚麻散纤维、 棉纱线、毛棉混纺纱线、棉织物、毛棉混纺织物。
6.权利要求2-5任一项所述的天然染料的染色方法，其特征在于所用的皂洗剂是肥皂片化成的水溶液，皂片与水的质量比为1 100 1000组成的溶液，pH值为5 7。
7.权利要求6所述的天然染料的染色方法，其特征在于所述的天然改性剂为壳聚糖。
全文摘要
本发明涉及阔叶麦冬花茎天然染料及其在蛋白质类和纤维素类被染介质上的染色方法。其中蛋白质类染色方法为染色温度为60～95℃，pH＝3-5，浴比为1∶20～50，染色时间30-80min。纤维素类染色方法(1)先改性天然改性剂与被染介质的质量比为2％～4％，浴比1∶15-40，温度50-95℃，时间60-80min；(2)后染色染色温度为70～95℃，pH＝5-7，浴比为1∶15～30，染色时间50-90min。本发明采用的阔叶麦冬花茎容易采集；染色后的织物具有芳香味；方法简单，对设备要求低，生产过程无污染。本发明染色方法所得的染色成品上染率高、耐水洗牢度好，色差值更小。
文档编号C09B67/54GK102443278SQ20111028250
公开日2012年5月9日 申请日期2011年9月21日 优先权日2011年9月21日
发明者何叶丽, 戴萍, 汪媛, 纪俊玲, 马志辉 申请人:常州美胜生物材料有限公司