专利名称：天然染料的提取、分离及染色应用的制作方法
技术领域：
本发明属于天然染料的应用领域，具体涉及一种红色天然染料的提取、分离及其染色方法，更具体的涉及一种从海桐果中提取、分离红色天然染料及在高档装饰品芦苇、 草、麻上的染色方法。
背景技术：
天然染料是指从植物、动物等天然原料中获得的染料，在人类发展历程上有着悠久的应用历史。天然染料色泽柔和，无毒无害，对皮肤无过敏性和致癌性，具有较好的生物可降解性和环境相容性，除染色功能外，还具有药物、香料等多种功能。在染色过程中，其药物和香味成分与色素一起被织物吸收，对人体有特殊的保健功能。国际上对天然染料染色性能的研究主要集中在亚洲，特别是印度和日本，我国对天然染料的开发正处在积极探索之中。海桐，常绿小乔木或灌木，产于中国江苏南部、浙江、福建、台湾、广东等地，朝鲜、 日本亦有分布。其根、叶和种子均可入药，根能祛风活络、散瘀止痛，叶能解毒、止血，种子红艳，能涩肠、固精，对二氧化硫等有毒气体有较强的抗性。近年来有关海桐的研究都是围绕其药用价值进行，专利CN200810115667从海桐皮中提取抗肿瘤药物，但是海桐果中天然染料的提取及染色还未见公开报道。近年来，随着人们对生态、健康的居住环境的追求，天然的艺术装饰品日益受到热捧。芦苇以其飘逸灵动、赏心悦目的外观，极具艺术价值，在室内装潢领域，有着极其广泛的应用空间。但是目前对芦苇的天然染料染色方面仍是一片空白。本发明将有保健效果的海桐果天然染料上染至芦苇上，使其展现出纷呈的艺术效果，同时契合人们追逐绿色健康生活的潮流。
发明内容
本发明目的之一在于提供一种工艺简单、绿色环保的从海桐果中提取、分离红色天然染料的方法，包括海桐果红色种子预处理、浸提、分离、浓缩、研磨五道工序(I)原料预处理将成熟的海桐果晾干，去种皮，取出红色种子；(2)浸提将红色种子置入醇-水溶液的密闭容器中，用碱剂调节溶液pH值至 8-11，在O. 04-0. 05MPa真空度下沸煮浸提2_4h，抽滤，得红色滤液；滤渣重复上述浸提步骤 2-3次，合并滤液；(3)分离滤液经聚酰胺柱层析，用乙酸乙酯-正己烷溶液洗脱，得红色洗脱液；(4)浓缩在真空浓缩罐中减压浓缩红色洗脱液，真空度为O. 06-0. 08MPa,回收其中的溶剂，干燥，得红色色块；(5)研磨研磨分散色块至200-300目，即得到海桐果红色天然染料。本发明所用的原料为成熟海桐果的红色种子，海桐的球形蒴果成熟后，自行开裂为3瓣，露出鲜红色种子，收集此红色种子作为提取红色天然染料的原料。步骤⑵所用的醇为甲醇与乙醇的混合物，甲醇乙醇水的质量比为 1:1-3: 1-4。步骤(2)所用的碱剂为碳酸钠、碳酸氢钠、氢氧化钠、氢氧化钾中的一种。 因为海桐果红色天然染料含有一定量的羟基，碱性条件下沸煮浸提，更加有利于染料从海桐果中转移至溶液中。步骤(3)中，浸提液经聚酰胺柱层析，用质量比为2 1-1 4的乙酸乙酯-正己烷的溶液洗脱，洗脱出的天然染料组分较为纯净，副产物少，产物从洗脱柱中的流出时间适宜。洗脱液乙酸乙酯与正己烷的质量比优选I : 2-1 3，此时分离所得目标产物纯度较闻。为了便于红色天然染料的贮存和运输，将红色洗脱液进行浓缩、干燥。本发明目的之二在于提供海桐果红色天然染料的高档天然装饰品芦苇、草、麻的染色方法包括天然壳聚糖改性和染色两道工序。(I)天然壳聚糖改性处理采用天然改性剂壳聚糖对芦苇改性，壳聚糖浓度 5-30. Og/L，改性时间10-50min，改性温度50-90°C，浴比I 10-1 50。改性完毕后取出， 烘干；(2)染色将改性后的芦苇放入海桐果红色天然染料的溶液中，海桐果红色天然染料的浓度是l_30g/L，调节pH至3-6，浴比I 10-1 50，在40_90°C浸染45_90min，取出，水洗，烘干。染色后的芦苇色调独特别致。步骤(I)采用天然改性剂为壳聚糖。壳聚糖原料丰富，具有生物相容性好、无毒、 无抗原性等优点，在弱酸性浴中，整理在芦苇上的壳聚糖的氨基质子化，与海桐果红色天然染料上的-0H、-C = O等基团发生离子键、范德华力、氢键等结合，提高海桐果红色天然染料与芦苇的结合，同时赋予芦苇抗菌、防皱等性能。但是芦苇上吸附过量的壳聚糖会影响到其飘逸灵动的质感。本发明目的之三提供海桐果红色天然染料的高档天然装饰品芦苇、草、麻的染色方法包括天然丝胶蛋白改性和染色两道工序。(I)天然丝胶蛋白改性处理采用天然改性剂丝胶蛋白对芦苇改性，丝胶蛋白浓度5-30. Og/L，改性时间10-50min，改性温度50-70°C，浴比I 10-1 50。改性完毕后取出，烘干；(2)染色将改性后的芦苇放入海桐果红色天然染料的溶液中，海桐果红色天然染料的浓度是l_30g/L，调节pH至3-6，浴比I 10-1 50，40_60°C浸染45_75min，取出， 水洗，烘干。染色后的芦苇色泽柔和典雅。步骤(I)采用的天然改性剂为丝胶蛋白，丝胶蛋白中的的肽链中含有较多的氨基、羟基和羧基等官能团，同时具有天然的吸湿、放湿性和优异的卫生保健功能，在弱酸性染色条件下，吸附在芦苇上的丝胶蛋白的氨基质子化，与带负电荷的海桐果天然染料结合， 显著提高了海桐果红色天然染料的上染率，同时赋予芦苇生物保健性。分别采用ISO 105X12和ISO 105B02标准测试芦苇的耐摩擦色牢度和耐光照色牢度，其耐摩擦色牢度、耐光照色牢度均可达3级以上。本发明具有如下有益的效果(I)本发明原料天然、来源丰富，提取工艺流程简单，得到的海桐果红色天然染料
4具备良好的生态相容性，天然环保无毒害；(2)采用天然改性剂改性的芦苇染色后色调独特别致，其耐摩擦色牢度、耐光照色牢度均可达3级以上。
具体实施例方式通过以下实施操作和实施例将有助于理解本发明，但并不限制本发明的内容。实施例1-6根据表I所示数据，步骤(I)海桐果红色天然染料的提取与分离如下将成熟的海桐果去种皮，取出红色种子，置入甲醇-乙醇-水的密闭容器中，用碱剂调节溶液PH值，在O. 05MPa真空度下沸煮浸提2h后，抽滤，滤渣重复上述浸提步骤2_3 次，合并滤液。滤液经聚酰胺柱层析，经乙酸乙酯-正己烷溶液洗脱，然后在真空浓缩罐中减压浓缩洗脱液，真空度为O. 06-0. OSMPa,回收其中的溶剂，干燥，得红色色块，研磨分散色块至200-300目，即得到海桐果红色天然染料。根据表2的改性和染色条件，步骤(2)海桐果红色天然染料的芦苇染色如下采用一定浓度的天然改性剂对芦苇进行改性，一定温度下改性一段时间后，取出， 烘干；然后将改性后的芦苇置入一定的海桐果红色天然染料溶液中，调节PH，一定温度下染色一段时间后，取出，水洗，烘干。采用ISO 105X12测试芦苇的耐摩擦色牢度，采用ISO 105B02测试其耐光照色牢度。实施例1-6的测试结果见表3。表I海桐果红色天然染料提取与分离投料表(一)
实施例名称甲醇乙醇水碱剂种类浸提PH乙酸乙酯 正己烷I1:1:1氢氧化钠82:121:2:2氢氧化钾101:131:3:3碳酸氢钠111:241:2:4碳酸钠81:351:1:1氢氧化钠91:461:2:2氢氧化钾101:1表2海桐果红色天然染料染色条件表权利要求
1.一种从海桐果中提取、分离红色天然染料的方法，其特征是具有如下步骤(1)原料预处理将成熟的海桐果晾干，去种皮，取出红色种子；(2)浸提将红色种子置入醇-水溶液的密闭容器中，用碱剂调节溶液pH值至8-11，在 O. 04-0. 05MPa真空度下沸煮浸提2_4h，抽滤，滤渣重复上述浸提步骤2_3次，合并滤液；(3)分离滤液经聚酰胺柱层析，用乙酸乙酯-正己烷溶液洗脱，得红色洗脱液；(4)浓缩在真空浓缩罐中减压浓缩红色洗脱液，真空度为O.06-0. 08MPa,回收其中的溶剂，干燥，得红色色块；(5)研磨研磨分散色块至200-300目，即得到海桐果红色天然染料。
2.根据权利要求I所述的提取、分离方法，其特征在于步骤(2)中的醇为甲醇和乙醇的混合物，甲醇乙醇水的质量比为1:1-3: 1-4 ;碱剂为碳酸钠、碳酸氢钠、氢氧化钠、氢氧化钾中的一种。
3.根据权利要求I所述的提取、分离方法，其特征在于步骤(3)所用的分离柱为聚酰胺柱，洗脱液乙酸乙酯与正己烷的质量比为2 1-1 4。
4.根据权利要求3，其特征在于洗脱液乙酸乙酯与正己烷的质量比优选I: 2-1 3。
5.如权利要求I所述的提取、分离方法得到的海桐果红色天然染料的高档天然装饰品芦苇、草、麻的染色方法，其特征是(1)天然壳聚糖改性处理采用天然改性剂壳聚糖对芦苇改性，壳聚糖浓度5-30.Og/ L，改性时间10-50min，改性温度50-90°C，浴比I 10-1 50，改性完毕后取出，烘干;(2)染色将改性后的芦苇放入海桐果红色天然染料的溶液中，海桐果红色天然染料的浓度是l_30g/L，调节pH至3-6，浴比I 10-1 50，40_90°C浸染45_90min，取出，水洗， 烘干。
6.如权利要求I所述的提取、分离方法得到的海桐果红色天然染料的高档天然装饰品芦苇、草、麻的染色方法，其特征是(1)天然丝胶蛋白改性处理采用天然改性剂丝胶蛋白对芦苇改性，丝胶蛋白浓度 5-30. Og/L，改性时间10-50min，改性温度50-70°C，浴比I 10-1 50，改性完毕后取出， 烘干；(2)染色将改性后的芦苇放入海桐果红色天然染料的溶液中，海桐果红色天然染料的浓度是l_30g/L，调节pH至3-6，浴比I 10-1 50，40_60°C浸染45_75min，取出，水洗，烘干。
全文摘要
本发明涉及一种海桐果红色天然染料的提取、分离及其染色方法，包括(1)海桐果红色天然染料的提取与分离；(2)高档装饰材料芦苇的改性与染色。本发明原料天然、来源丰富，工艺流程简单、绿色环保，提取得到的红色天然染料具备良好的生态相容性，色调独特别致、色泽温和典雅，其耐摩擦色牢度、耐光照色牢度均可达3级以上。
文档编号C09B61/00GK102604418SQ201210017440
公开日2012年7月25日 申请日期2012年1月19日 优先权日2012年1月19日
发明者汪信, 汪媛, 纪俊玲, 雷琳 申请人:常州美胜生物材料有限公司