CN101709152A

CN101709152A - 一种天然植物染料及其制备方法和用途

Info

Publication number: CN101709152A
Application number: CN200910242028A
Authority: CN
Inventors: 何兰; 张呈瑞; 曹坳程; 张焜; 王秋霞; 郭美霞
Original assignee: Institute of Plant Protection of Chinese Academy of Agricultural Sciences
Current assignee: Institute of Plant Protection of Chinese Academy of Agricultural Sciences
Priority date: 2009-12-02
Filing date: 2009-12-02
Publication date: 2010-05-19

Abstract

本发明涉及天然染料领域，具体地，本发明涉及一种天然植物染料及其制备方法和用途。根据本发明天然植物染料，是以恶性杂草为原料提取而得，其中，所述恶性杂草为选自包括香泽兰、蔓泽兰、凤眼蓝、喜旱莲子草、刺花莲子草、大米草、豚草、马缨丹、刺茄和毒麦的组中的一种或多种。其提取方法包括粉碎和以水浸提的步骤。本发明提供了一种利用外来恶性杂草的新方案，以外来入侵杂草为原料制备天然植物染料，即环保又能带来经济效益，染料提取过程产生的残渣可燃烧，燃烧可为染色过程提供热源；所得灰烬可用做染色的媒助剂，无需储存、处理，真正做到环保。

Description

一种天然植物染料及其制备方法和用途

技术领域

本发明涉及天然染料领域，具体地，本发明涉及一种天然植物染料及其制备方法和用途。

背景技术

随着人们环保意识的加强以及对人类健康的日益重视，部分合成染料对人类健康和生态环境所产生的副效应愈来愈受到关注。近几年的研究表明，有100多种常用染料有可能产生致癌物质。1994年德国等发达国家颁布了禁用这些染料的法规。不仅如此，随着地球石油资源的消耗，合成染料的原料问题已暴露出来，因此科研人员开始致力于开发“天然环保染料”和“环保清洁染整工艺”。

用天然染料和颜料染色在我国具有悠久的历史，明清时期，我国天然染料的制备和染色技术都已达到很高的水平，染料除自用外，还大量出口。

另一方面，近年来，愈来愈多外来恶性杂草入侵我国，其所引发的环境生态问题也备受政府和科研工作者关注。外来恶性杂草具有极强的适应能力、竞争能力和惊人的繁殖能力，一旦入侵，能排挤当地物种，蔓延迅速，很快成为优势种群，对农、林、牧业带来极大的危害，严重影响着它们的发展。我国主要恶性杂草有紫茎泽兰、香泽兰、蔓泽兰、凤眼蓝、喜旱莲子草、刺花莲子草、大米草、豚草、马缨丹、刺茄、毒麦等，因此，如何防治和利用已经成为影响当今农业发展的重重之重。

目前，上述外来入侵杂草除了紫茎泽兰外，尚未见到有关其它外来恶性杂草用作染料的报道。本发明提供用香泽兰、蔓泽兰、凤眼蓝、喜旱莲子草、刺花莲子草、大米草、豚草、马缨丹、刺茄、毒麦作为染料的制备工艺和用途。

发明内容

本发明的发明人经研究发现，紫茎泽兰、香泽兰、蔓泽兰、凤眼蓝、喜旱莲子草、刺花莲子草、大米草、豚草、马缨丹、刺茄、毒麦这些外来恶性杂草的水提液含有绿原酸、异绿原酸等抗菌、抗氧化等对人体有意的成分。用其做染料不仅变害为宝，绿色环保，还解决了生态问题。

因此，本发明的目的是提供一种天然植物染料。

本发明的再一目的是提供上述染料的制备方法。

本发明的再一目的是提供上述天然植物染料的用途。

本法的另一目的是提供一种使用上述天然植物染料染色的方法。

根据本发明天然植物染料，是以恶性杂草为原料提取而得，其中，所述恶性杂草为选自包括香泽兰、蔓泽兰、凤眼蓝、喜旱莲子草、刺花莲子草、大米草、豚草、马缨丹、刺茄和毒麦的组中的一种或多种。

香泽兰直接来源：采集自四川西昌

香泽兰原始来源：海南、云南、广西、贵州、四川等省；

蔓泽兰直接来源：采集自广东深圳

蔓泽兰原始来源：广东广州、深圳、珠海、佛山、江门、东莞、中山等地；

凤眼蓝直接来源：采集自云南省昆明

凤眼蓝原始来源：华南、华中、华北和东北地区；

喜旱莲子草直接来源：采集自北京

喜旱莲子草原始来源：北京、江苏、浙江、江西、福建等地；

刺花莲子草直接来源：采集自四川西昌

刺花莲子草原始来源：四川西南部、云南、海南、广东、香港、福建南部；

大米草直接来源：采集自天津

大米草原始来源：辽宁、河北、天津、山东，江苏、上海、浙江、福建、广东、广西等省(市、区)；

豚草直接来源：采集北京昌平

豚草原始来源：东北、华北、华中、华东等15个地区，如沈阳、南昌、武汉

马缨丹直接来源：采集自广东广州市

马缨丹原始来源：广东、广西、福建、江西、湖南等地；

刺茄直接来源：采集自广东广州市

刺茄原始来源：西藏(墨脱)、云南、贵州、广西、广东、海南、香港、澳门、福建、台湾等地；

大米草直接来源：采集自山东青岛

大米草原始来源：沿海各省区；

根据本发明的以恶性杂草为原料提取天然植物染料的方法包括以下步骤：

1)清洗并粉碎杂草；

2)粉碎的杂草以水冷浸或热提，然后过滤，所得滤液即为天然植物染料，

其中，所述恶性杂草为选自包括香泽兰、蔓泽兰、凤眼蓝、喜旱莲子草、刺花莲子草、大米草、豚草、马缨丹、刺茄和毒麦的组中的一种或多种。其中，当以水浸提杂草时，水与杂草原料的质量比为10∶1～30∶1，冷浸时间为12～24小时，过滤，滤渣再次在室温下浸提，时间为6～12小时，滤去残渣，合并两次滤液，滤液浓缩后作为染料备用；或者使用热提方法，将原料用水加热回流提取半小时到1小时，然后过滤，滤渣再次用水加热回流半小时。残渣过滤，两次滤液合并，作为染料备用。残渣晾干后，可用作热源，燃烧后的灰烬用于染料助剂，增加色素在织物上的色牢度。

本发明还提供了所述天然植物染料的用途。

根据本发明的染色方法包括使用上述天然植物染料染色的步骤，将被染物浸泡在染料液中，其中所述染料与被染物比例为20～50∶1(v/w)，染液温度为20～95℃，染色时间为1～5小时。

在染色过程中期间可以加入媒染剂进行固色和发色(时间为0.5～1小时)，具体被染色织物性质及色泽决定了媒染剂在染色过程中先加、中间加或后加。常用的媒染色剂有铝盐、钙盐、钾盐、铜盐、铁盐等(媒染剂∶染料液＝1～3克∶1升)。优选地，根据本发明的染色方法，其中，所述方法包括向染料中媒助剂的步骤，所述媒助剂为所述天然植物染料提取过程中的过滤残渣的燃烧灰烬，向染料液中加入使其pH达到7～11的量的媒助剂。

本发明提供了一种利用外来恶性杂草的新方案，以外来入侵杂草为原料制备天然植物染料，即环保又能带来经济效益，染料提取过程产生的残渣可燃烧，燃烧可为染色过程提供热源；所得灰烬可用做染色的媒助剂，无需储存、处理，真正做到环保。

附图说明

图1为本发明的提取天然植物染料的流程图。

具体实施方式

实施例1、香泽兰(Eupatorium odoratum Linn.)染料制备及染色

1)染料制备工艺

香泽兰(Eupatorium odoratum Linn.)，又称飞机草，属菊科泽兰属多年生草本植物。以香泽兰(干或新鲜)茎叶为原料，清洗、粉碎后，可用水冷浸(或热提)两种方法提取(水与原料的比例分别为10∶1和30∶1)。

具体提取工艺：

i)冷浸，室温下将粉碎的原料用水浸提，时间分别为12和24小时，过滤，滤渣再次在室温下浸提，时间分别为6和12小时，滤去残渣，合并两次滤液，滤液浓缩后作为染料备用；

ii)热提，将原料分别用水加热回流提取半小时和1小时，然后过滤，滤渣再次用水加热回流半小时。残渣过滤，两次滤液合并，作为染料备用。残渣晾干后，可用作热源，燃烧后的灰烬用于染料助剂，增加色素在织物上的色牢度。

2)染色工艺

被染物为棉、丝、麻、毛、各类纤维(包括化学、棉、蛋白、植物)。

染料助剂处理后的被染物浸泡在含有染料液的染缸中(染液与被染物比例分别为20∶1和50∶1(v/w))，染液温度分别为20和95℃，染色时间分别为1和5小时。

期间加入媒染剂进行固色和发色(时间分别为0.5和1小时)，媒染剂加入的顺序由具体被染色织物性质及色泽决定，可在染色过程中先加、中间加或后加。常用的媒染色剂有铝盐、钙盐、钾盐、铜盐、铁盐等(媒染剂∶染料液＝1～3克∶1升)。使用染料提取过程中获得的残渣的燃烧灰烬作为媒助剂，其用量分别为使染料液的pH为7和11。

3)后处理

取出被染色的被染物，进一步进行皂洗、水洗、干燥。

实施例2、蔓泽兰(Mikania cordata(Burm.)B.L.)染料制备及染色

1)染料制备工艺

蔓泽兰(Mikania cordata(Burm.)B.L.)又名薇甘菊、山瑞香、蔓菊、假泽兰、米甘草，属菊科假泽兰属草质藤本植物，提取方法同实施例1。

2)染色工艺

同实施例1。

3)后处理

同实施例1。

实施例3、凤眼蓝(Eichhornia crassipes(Mart.)Solms.)染料制备及染色

1)染料制备工艺

凤眼蓝(Eichhornia crassipes(Mart.)Solms.)，又称水葫芦、凤眼莲，属雨久花科凤眼蓝属多年生草本植物，提取工艺同实施例1。

2)染色工艺

同实施例1。

3)后处理

同实施例1。

实施例4、喜旱莲子草(Alternanthara philoxeroides(Mart)Griseb)染料制备及染色

1)染料制备工艺

喜旱莲子草(Alternanthara philoxeroides(Mart)Griseb)又称空心莲子草、水花生、革命草，属苋科虾钳菜属多年生草本植物，提取工艺同实施例1。

2)染色工艺

同实施例1。

3)后处理

同实施例1。

实施例5、刺花莲子草(Alternanthara pungens H.B.K.)染料制备及染色

1)染料制备工艺

刺花莲子草(Alternantharapungens H.B.K.)属苋科虾钳菜属多年生草本植物，以刺花莲子草(干或新鲜)茎叶为原料，提起工艺同实施例1。

2)染色工艺

同实施例1。

3)后处理

同实施例1。

实施例6、大米草(Spartina anglica C.E.B.)染料制备及染色

1)染料制备工艺

大米草(Spartina anglica C.E.B.)为禾本科米草属植物，是互花米草和狐米草的杂交种，以大米草(干或新鲜)茎叶为原料，清洗、粉碎后，提取工艺同实施例1。

2)染色工艺

同实施例1。

3)后处理

同实施例1。

实施例7、马缨丹(Lantana camara L.)染料制备及染色

1)染料制备工艺

马缨丹(Lantana camara L.)马鞭草科马缨丹属植物。以马缨丹(干或新鲜)茎叶为原料，清洗、粉碎后，提取工艺同实施例1。

2)染色工艺

同实施例1。

3)后处理

同实施例1。

实施例8、刺茄(Solanum aculeatissimum Jacq)染料制备及染色

1)染料制备工艺

刺茄(Solanum aculeatissimum Jacq)属茄科茄属植物。以刺茄(干或新鲜)茎叶为原料，清洗、粉碎后，提取工艺同实施例1。

2)染色工艺

同实施例1

3)后处理

同实施例1。

实施例9、豚草(Ambrosla artemisiifolia L.)染料制备及染色

1)染料制备工艺

豚草(Ambrosla artemisiifolia L.)又名艾布破布草，属菊科豚草属一年生或多年生草本植物，以豚草(干或新鲜)全草为原料，清洗、粉碎后，提取工艺同实施例1

2)染色工艺

同实施例1。

3)后处理

同实施例1。

实施例10、毒麦(Lolium temuletum Linn)染料制备及染色

1)染料制备工艺

毒麦(Lolium temuletum Linn)别名黑麦子、小尾巴麦、闹心麦。属禾本科毒麦属一年生或越年生草本植物，以毒麦(干或新鲜)全草为原料，清洗、粉碎后，提取工艺同实施例1。

2)染色工艺

同实施例1。

3)后处理

同实施例1。

Claims

1.一种天然植物染料，其特征在于，所述染料通过以恶性杂草为原料提取而得，其中，所述恶性杂草为选自包括香泽兰、蔓泽兰、凤眼蓝、喜旱莲子草、刺花莲子草、大米草、豚草、马缨丹、刺茄和毒麦的组中的一种或多种。

2.一种以恶性杂草为原料提取天然植物染料的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

1)清洗并粉碎杂草；

其中，所述恶性杂草为选自包括香泽兰、蔓泽兰、凤眼蓝、喜旱莲子草、刺花莲子草、大米草、豚草、马缨丹、刺茄和毒麦的组中的一种或多种。

3.根据权利要求2所述的以恶性杂草为原料提取天然植物染料的方法，其特征在于，所述方法还包括燃烧过滤残渣的步骤。

4.根据权利要求2所述的以恶性杂草为原料提取天然植物染料的方法，其特征在于，以水冷浸或热提杂草原料两次。

5.根据权利要求2所述的以恶性杂草为原料提取天然植物染料的方法，其特征在于，以水浸提杂草时，水与杂草原料的质量比为10∶1～30∶1。

6.权利要求1所述天然植物染料的用途。

7.一种染色方法，其特征在于，所述方法包括使用权利要求1所述天然植物染料染色的步骤，将被染物浸泡在染料液中，其中所述染料与被染物比例为20～50∶1(v/w)，染液温度为20～95℃，染色时间为1～5小时。

8.根据权利要求7所述的染色方法，其特征在于，所述方法包括向染料中媒助剂的步骤，所述媒助剂为所述天然植物染料提取过程中的过滤残渣的燃烧灰烬。

9.根据权利要求6所述的染色方法，其特征在于，向染料液中加入使其pH达到7～11的量的媒助剂。