BR102012000756A2 - Método de obtenção de corantes naturais em pó, os corantes assim obtidos e suas aplicações - Google Patents

Abstract

UM MÉTODO DE OBTENÇÃO DE CORANTES NATURAIS EMPÓ, OS CORANTES ASSIM OBTIDOS E SUAS APLICAÇÕES. Obtenção de corantes em pó a partir de resíduos agrícolas ou agro-industrial, de baixo ou nenhum valor, como folhas, grama, mistol vitae lignum, casca de cebola, amendoim, castanha do pericarpo, queda de cinzas, resina gafanhoto, folhas e frutos de aguaribay eucalipto pata. Método de produção e utiliza resultantes das suas propriedades funcionais ou seja, na indústria têxtil, a pintura de madeira alimentos, cosméticos, produtos farmacêuticos, de borracha, couro, plástico, e papel. Os corantes obtidos têm uma excelente resistência à lavagem e são capazes de serem utilizados para o tingimento de têxteis sem o uso de mordentes adicionados.

Description

MÉTODO DE OBTENÇÃO DE CORANTES NATURAIS EM PÓ, OS CORANTES ASSIM OBTIDOS E SUAS APLICAÇÕES

Os corantes podem ser divididos, em geral, em corantes sintéticos e corantes naturais.

Os corantes sintéticos são obtidos, em todo o mundo,

por síntese orgânica para várias aplicações. Eles têm algumas vantagens como de baixo custo, um bom desempenho, a disponibilidade elevada, mas mais de uma década, a maioria deles tende a ser cada vez mais questionados devido à toxicidade que apesentam, também, porque eles têm baixa biodegradabilidade como são provenientes do petróleo.

Há uma crescente demanda por produtos e processos industriais mais respeitadores do ambiente e mostra uma clara tendência para tentar substituir os corantes sintéticos por corantes naturais.

Esses corantes não só tem baixa toxicidade, mas também são biodegradáveis, renováveis e não vêm do petróleo. Em particular, no caso de os produtos reivindicados nesta patente, é possível adicionar de entrada adicional, bem como ser natural muitas das matérias-primas utilizadas têm a coragem de ser resíduos agrícolas e agroindustriais, geralmente sem qualquer aplicação.

Durante todo o comprimento e largura da Argentina existem diferentes culturas saiu de campo como resíduos agrícolas, por exemplo, a colheita do milho, cortando árvores, bem como resíduos agro-industriais como a cultura do amendoim, cortando mistol, guaiaco, perna , folhas e galhos não for utilizado. Também casca de batata na produção de pimenta, doce- de -rosa (conhecido como fruta aguaribay) após a obtenção de óleos essenciais. As cores naturais em vez disso são obtidos a partir de fontes naturais são origem animal, vegetal ou mineral.

Os corantes naturais podem ser usados para gêneros alimentícios de cores, produtos farmacêuticos ou cosméticos. Outra aplicação interessante é que eles podem ser usados para o tingimento produtos têxteis, plásticos, borrachas, couros, tintas, papel, madeira, entre outros. Na indústria têxtil utilizado apenas alguns poucos corantes naturais. Apenas como exemplo são alguns dos mais conhecidos comercialmente, ou seja, carmim, índigo tintura loira.

Os artesãos têxtil utilizam freqüentemente muito

maior variedade de cores naturais que faz com que a indústria têxtil, mas usando o método de fervura os legumes estão virados para os seguintes problemas:

Sazonalidade: deve aguardar a floração limitando seu trabalho a um determinado período do ano civil

Repetitividade: A cor de estofos tintos, ela dificilmente é reproduzível.

Repitibilidade: Antes da coloração ou após o processo de tingimento usando mordentes químicos para fixar a cor para a peça de vestuário.

Força: corantes naturais, obtidos por cozimento de legumes simples não mostram solidez à lavagem. Isto é, o corante é fixado ao tecido e sai rapidamente com lavagens sucessivas.

Dosagem: Usando o teor de corante conhecido planta no fluido no momento de tingimento.

Resumidamente, podemos dizer que a recolha embarcação de tingimento é realizada por um campo do material de cozedura, simples do vegetal e em seguida colocar a peça de vestuário, previamente gravada em líquido colorido. Para os artesãos têm pó colorido (ver a lista abaixo)

de acordo com o método reivindicado nesta patente permite um processo de tingimento que os torna independente da sazonalidade, não requerem a recolha de corantes vegetais são solúveis e podem ser doseados tingido e permitiu reprodutível sem o uso de mordentes tóxicos.

Nós desenvolvemos um método de obtenção de corantes a partir de resíduos agrícolas ou subprodutos da indústria, em que os corantes naturais são obtidos em pó para o nosso melhor conhecimento não se conhecem a nível mundial. Graças à metodologia utilizada, os corantes assim obtidos não requer a utilização de mordente quando utilizados para uso têxtil. O método de produção de corantes naturais em pó da presente invenção compreende os passos de:

• extração aquosa em meio alcalino;

· precipitação do corante;

• separação do precipitado por filtração, e

• secagem do corante precipitado

Constituem um outro objecto da presente invenção em pó corante natural obtido pelo processo da presente invenção. Estes corantes podem ser usados na arte de tingimento e na indústria têxtil, alimentos, cosméticos, produtos farmacêuticos, tintas, borracha, couro, papel, madeira e plástico.

É ainda um outro objecto do presente invento um método para o tingimento corantes naturais utilizados em pó, em que o processo de tingimento têxtil é realizado sem a utilização de mordentes.

Os corantes da presente invenção são obtidas por um processo que envolve uma extracção aquosa em meio alcalino, a separação do resíduo por filtração através de elementos de filtro (auxiliar de filtração antes de agregação) e precipitação subsequente do corante, seja por adição de ácidos, ou solventes miscíveis em água ou o uso de força iónica. O passo de filtração é opcional, e os elementos de filtro pode ser folhas de plástico ou de papelão tipo Munktell filtro, e um auxiliar de filtração pode ser usado como terra de diatomáceas (por exemplo, Hyflo Supercel ou Perfiltra), conforme necessário.

Uma vez precipitados foram filtrados, descartando o líquido eo sólido seco. Este passo de secagem pode ser realizada em estufa de vácuo (a temperaturas não superiores a 60 0C), por secagem por pulverização ou por liofilização.

Os corantes assim obtidos podem ser empregues na indústria têxtil e não requerem o uso de condicionadores químicos de modo a que os corantes são fixados para o tecido.

Os corantes da presente invenção pode ser obtido a partir de uma variedade de fontes, entre os quais são mencionados a título de exemplo as seguintes plantas: • camada de Arachis hypogaea (amendoim descamação do consumo local e exportação)

• folhas de Zizyphus mistol (mistol)

• As folhas de Fabiana imbricata (vara piche) · integerrima Colliguaja folhas (Colliguay)

• Os frutos e folhas de Schinus Molle (aguaribay)

• Juglans regia pericarpo (kernel)

• As folhas alienus Hetherotalamus e ramos de alecrim (selvagem)

• As folhas de Fraxinus pennsylvanica (queda de cinzas)

· Allium cepa casca (descascar as cebolas para o consumo local e exportação)

• paraguayensis Ilex folhas (erva-mate deixa de menor qualidade do que o utilizado em embalagens para alimentos)

• resina Prosopis nigra (grito da alfarroba)

· casca de Ipomea batatas (a partir da casca de batata-doce por doce)

• casca de Eucalyptus cinerea

• Caesalpinia paraguaiensis deixa

• casca de Eucalyptus globulus

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O método desenvolvido de acordo com a presente invenção permite a obtenção de corante em pó e baseia-se uma extracção aquosa em meio alcalino, onde a alcalinidade pode ser alcançado pela adição de hidróxidos de metais alcalinos tais como litio, sódio, potássio, carbonatos ou carbonatos de ácido de metal alcalino como carbonato sódio, hidrogenocarbonato de sódio e / ou hidróxido de amónio. Nesta primeira etapa é conseguido solubilizar o corante a partir da matriz de tecido da planta que o contém e, em seguida precipitado por um processo que pode ser realizada de várias maneiras.

Uma forma de obter a precipitação do corante é pela adição de ácidos orgânicos como ácido acético, ácido citrico, ou por utilização de ácidos minerais como ácido clorídrico.

Uma segunda alternativa é a de que a precipitação é efectuada por adição de solventes miscíveis em água tais como álcoois, de cadeia linear ou ramificada de 1 a 3 átomos de carbono tais como metanol, etanol, isopropanol, n-propanol, ou cadeia cetonas curto como 2-propanona.

Uma terceira forma de realização do corante é precipitado por adição de força iónica, por isso podem ser adicionados sais de metais alcalinos tais como sódio, potássio, aniões cloreto de litio, acetato e / ou sulfato. A molaridade necessária, dependendo das espécies de iões utilizados devem estar entre 1 e 3 molar.

A seguir mencionadas fundo corantes naturais, obtidos por outras metodologias requerem o uso de condicionadores químicos, a saber:

U.S patente S. No. 4.383.833 para Hoffmann (17 de maio de 1983), que se refere à utilização das peles dos grãos de cor de Phaseolus para a obtenção de um corante em solução ou como substância seca de matizes avermelhados basicamente pode variar de acordo com o pH. 0 método de extracção emprega enzimas, ácido e de temperatura. De acordo com a presente invenção, o método desenvolvido não envolve a utilização de enzimas ou procedimentos para a temperatura de ebulição. U.S patente S. No. 4.475.919 de Woznicki, et al. (9

de Outubro, 1984), refere-se a um corante formado de um pó insolúvel em água tal como celulose e seus derivados, e curcumina corante natural, anato ou extracto de pele de uva e um agente de ligação como um sal. Este corante vai ser utilizado como um medicamento comprimidos cor de alimento, e produtos cosméticos. Para resumir, podemos dizer que esta patente não descreve o procedimento para a obtenção do pigmento a partir das plantas mencionadas, mas utiliza-lo em pó ou de extracto de pó de coloração, insolúvel em água, juntamente com o mordente. Na presente invenção não exige qualquer base, tal como celulose ou derivados para fazer um pigmento para a coloração, além de não mordentes usados durante o tingimento.

Gurley em U.S. patente S. No. 5.509.941 (23 de abril de 1996) refere-se a necessidade de utilizar mordentes para o tingimento de fibras com corantes sintéticos e naturais. 0 problema que é resolvido na presente invenção é que se desenvolveu um mordente não-tóxico pode ser usado para ambos os tipos de corantes que reduz a poluição e poupa o uso de energia. Note-se que nesta patente reivindica a utilização de mordentes para efectuar tingimento enquanto o método de tingimento da presente invenção não é necessário empregar mordentes para o tingimento com corantes.

Gurley em U.S patente S. No. 5.651.795 (29 de julho, 1997) continua com as composições de mordentes adição não-tóxica, neste caso, o uso de ácido citrico para fazer a suspensão coloidal de hidróxido de potássio a ser pH controlado entre 3,5 e 4. Isto permite que o corante não são depósitos no pacote de rotação e do corante para penetrar uniformemente no mesmo. Novamente aponta para a necessidade de utilizar mordentes para o tingimento com corantes sintéticos e naturais, ao contrário do método reivindicado pela presente invenção.

U.S patente S. No. 6.406.503 de Khatchatrian, et al. (18 de junho, 2002) afirma que a moagem, com um tamanho de partícula adequado, casca de noz não curado. Nesta patente que o corante está directamente obtido por trituração sem uma extracção prévia, enquanto que no presente invento é obtido o corante em si a partir de um processo de extracção e precipitação subsequente.

Baid na Patente dos EUA No. 7.485.158 (03 de fevereiro de 2009) descreve o uso de ervas como uma fonte de corantes naturais para tingimento das fibras vegetais à base de celulose e fibras de origem animal. A utilização de tais ervas é tirar vantagem de não só a cor pode ser obtido a partir do mesmo, mas também o valor medicinal como um método de prevenção de doenças. Têxteis a ser tingido com estes corantes devem ser pré-tratada e um dos passos é a corrosão pode ser realizada utilizando ambos os mordentes naturais e química. A extracção de coloração é realizada em água à temperatura ambiente durante um tempo adequado. Ao contrário do procedimento acima, o método desenvolvido em NRTIs permite corantes que podem ser usados para o tingimento sem o uso de mordentes. Exemplos

I) Pesar 200 g de folhas de terra de Ilex paraguayensis e extraiu-se em 1000 ml de uma solução composta como se segue: 800 ml de água 100 ml de n-propanol 100 ml de KCl a 20% w / ν gramas de KOH

Agitada 4 horas a 40 0 C e em seguida filtrada a solução através de lona filtração, após a adição de um auxiliar de filtração.

O liquido claro é tratada com pH ácido tartárico qs 2.

Repouso por 48 horas à temperatura ambiente eo precipitado formado foi seco sob vácuo a 60 0 C. Peso obtido: 20 gramas

A coloração de Ensaio: foi feita em amostras de lã, sem o uso de mordentes adicionado

Foi avaliada pela escala de lavar solidez cinza de acordo com Rapidez lavagem Padrão para Doméstica e Comercial AAQCT IRAM-C06 B13550 ou ISO 105. A resistência à lavagem foi comparável ao obtido com corantes sintéticos: Resultado 4 a 5 (escala de 1 a 5, sendo 1 a pior pontuação e 5 o melhor). II) Pesar 200 g de folhas de terra de Fraxinus pennsylvanica, previamente à terra, (colhida no mês de Maio) e extraída em 800 ml de uma solução composta como se segue: 800 ml de água 120 ml de metanol η 80 ml de LiCl, 25% w / ν gramas LiOH

Agitada 4 horas a 40 0 C e em seguida filtrada a solução através de lona filtração, após a adição de um auxiliar de filtração.

0 líquido claro é tratada com ácido clorídrico qs

para pH 4.

Repouso por 48 horas à temperatura ambiente eo precipitado formado foi seco sob vácuo a 60 0 C. Peso obtido: 10 gramas

A coloração de Ensaio: foi feita em amostras de lã, sem o uso de mordentes adicionado Foi avaliada como solidez à lavagem no exemplo anterior, o qual foi comparável ao obtido com corantes sintéticos: Resultado 4 a 5 (escala de 1 a 5)

III) Pesar 100 g tegumento branqueado de Arachis hypogaea são extraídos com 500 ml de uma solução composta como se segue: 400 ml de água 100 ml de KCl a 20% w / ν gramas de KOH

Agita-se 2 horas a 25 0 C e em seguida filtrada a solução através de lona filtração, após a adição de um auxiliar de filtração.

O líquido claro foi tratada com 600 ml de etanol. Repouso por 48 horas à temperatura ambiente eo precipitado formado é filtrado, anidro e seco sob vácuo a 40-50 0 C Peso obtido: 8 gramas

A coloração de Ensaio: sobre o algodão foi feito sem a utilização de mordentes adicionados.

Foi avaliada como solidez à lavagem nos exemplos acima, que foi comparável à obtida com corantes sintéticos: Resultado 4 a 5 (scalel a 5) .

Claims (26)

1.Um método de obtenção de pó corante natural, caracterizado por compreender os passos de: na extração aquosa alcalina; precipitação do corante; separando o precipitado por filtração, e secagem do corante precipitado de modo que as cores assim obtidos não requer a utilização de mordente quando utilizados para uso têxtil, e onde as matérias- primas utilizadas são resíduos agrícolas ou resíduos agroindustriais.

2.0 método para a obtenção de corantes naturais em pó de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo facto de que inclui um passo de separação do resíduo por filtração, após extracção em meio alcalino aquoso e antes da precipitação do corante.

3 . Método para a obtenção de corantes naturais em pó de acordo com as reivindicações 1 ou 2, em que o passo de secagem é seco num forno de vácuo a uma temperatura inferior ou igual a 60 ° C secagem, spray, ou secagem por congelação.

4.0 método para a obtenção de corantes naturais em pó de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 3, em que o passo de precipitação do corante é efectuada por adição de ácido, pela adição de solventes miscíveis com água, ou por modificação da força iónica do meio.

5.0 método de produção de acordo com a reivindicação 4, em que o meio acídico é conseguido com a adição de ácido acético, ácido clorídrico ou ácido cítrico.

6 .0 método de produção de acordo com a reivindicação 4, em que o solvente miscível com água é escolhido entre os seguintes: metanol, acetona, isopropanol, etanol, n- propanol.

7.0 método de produção de acordo com a reivindicação 4, em que a força iónica é modificado pela adição de sódio, potássio, lítio aniões cloreto, acetato e sulfato.

8. o método de produção de acordo com a reivindicação 7, em que os sais adicionados para modificar a força iónica tem uma molaridade entre 1 e 3 molar.

9. o método para a obtenção de corantes naturais em pó de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 8, em que o corante em pó é obtido a partir da casca de Allium cepa.

10. Método para a obtenção de corantes naturais em pó de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 8, em que o corante em pó a partir do revestimento de semente é obtido a partir Arachis hypogaea.

11. Método para a obtenção de corantes naturais em pó de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 8, em que o corante em pó é obtido a partir de folhas de Zizyphus Mistol. Dezembro -

12. 0 método para a obtenção de corantes naturais em pó de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 8, em que o pó de corante é obtido a partir das folhas de Fabiana imbricata.

13. Método para a obtenção de corantes naturais em pó de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 8, em que o corante em pó é obtido a partir das folhas de Colliguaja integerrima.

14. Método para a obtenção de corantes naturais em pó de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 8, em que o corante em pó é obtido a partir do fruto e folhas de Schinus molle.

15. Método para a obtenção de corantes naturais em pó de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 8, em que o corante em pó é obtido a partir de pericarpo de Juglans regia.

16. Método para a obtenção de corantes naturais em pó de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 8, em que o corante em pó é obtido a partir das folhas de Hetherotalamus alienus.

17. Método para a obtenção de corantes naturais em pó de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 8, em que o corante em pó é obtido a partir das folhas de Fraxinus pennsylvanica.

18. Método para a obtenção de corantes naturais em pó de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 8, em que o corante em pó é obtido a partir de folhas de Ilex paraguayensis.

19. Método para a obtenção de corantes naturais em pó de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 8, em que o corante pó é obtido a partir da resina Prosopis Nigra.

20. Método para a obtenção de corantes naturais em pó de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 8, em que o corante em pó é obtido a partir das folhas de paraguaiensis Caesalpinia.

21. Método para a obtenção de corantes naturais em pó de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 8, em que o corante em pó é obtido a partir da casca de Eucalyptus globulus.

22. Método para a obtenção de corantes naturais em pó de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 8, em que o corante em pó é obtido a partir da casca de Eucalyptus cinerea.

23.Método para a obtenção de corantes naturais em pó de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 22, caracterizado pelo facto de a etapa de extracção aquosa, o meio alcalino é conseguido com LiOH, NaOH, KOH, NaHC03, Na2C03, NH40H.

24. Um corante em pó natural obtido de acordo com o método de qualquer das reivindicações 1 a 23.

25. Um método de tingimento que emprega os corantes obtidos de acordo com o método de qualquer das reivindicações 1 a 23, em que o processo de tingimento têxtil é realizado sem a utilização de mordentes.

26. pó corante natural acordo com a reivindicação 24, caracterizado pelo facto de, tem aplicação na embarcação de tingimento têxtil, alimentos, cosméticos, produtos farmacêuticos, tintas, borracha, couro, papel, madeira e plástico