CN104264509A - 一种以观音菜提取物为基础的数码喷墨印花墨水 - Google Patents

Abstract

本发明属于天然植物染料的开发领域，特别涉及一种以观音菜来提取天然染料的制备方法与应用。按各组分的重量百分比，将观音菜提取物、渗透剂、丙烯酸乳液、表面活性剂、二乙烯三胺、杀菌剂和壳聚糖加入到去离子水中，常温下搅拌均匀，并且添加pH调节剂调节体系为碱性，再升温至60～70℃条件下继续搅拌1—3小时，并保温熟化2—5小时，降至常温后，将溶液依次经过孔径为0.55μm和0.22μm的膜过滤，得到最终数码印花墨水产物。采用本发明的墨水对织物进行数码印花喷印之前，无需对织物进行上浆等前处理工序，缩短了喷印工序，得到的上染后的织物具有良好的水蒸汽可渗透性，赋予织物舒适度。

Description

一种以观音菜提取物为基础的数码喷墨印花墨水

技术领域

本发明属于天然植物染料的开发领域，特别涉及一种以观音菜来提取天然染料的制备方法与应用。

背景技术

所谓数码喷墨印花，是用扫描仪、数字照相机等输入手段，将图案以数字形式输入计算机，经过图像软件处理后，再通过计算机控制的数码喷墨印花机，直接将印花墨水喷射到各种纤维织物上，印制出所输入的各种图案，从而得到各种印花织物。作为数码喷墨印花主要耗材之一的印花墨水，也是决定喷墨印花技术成功与否的关键性因素。

现有技术中，常用的印花墨水一般都是小分子染料，主要由染料、分散介质、抗菌剂、PH调节剂、保湿剂等配制而成，具有了色谱齐全、色彩鲜艳、色浓度高、具有优良的水溶性，制作墨水方便，成本低，易于制成高浓度墨水，稳定性好，不易堵塞喷头，打印质量好，适用于快速喷墨印花等优点。

但是当前市场上，所使用的印花墨水中用的染料基本上都是合成染料，其中含有大量有害的化学成分，而当采用含有合成染料的印花墨水对衣衫织物进行印花喷墨后，有害的化学成分会附在衣物上，与人体皮肤接触，对皮肤造成危害；其次，在衣衫织物改性领域中，需要充分考虑到喷墨印花后的织物的水蒸汽可渗透性，当衣物被穿着在身上时，高水蒸汽可渗透性有利于人体产生的汗液形成的水蒸汽通过衣服离开，使人体始终保持相对的舒适度。在人们日益追求健康生活的今天，开发高性能、健康环保、高舒适度的印花喷墨染色织物为当前数码喷墨印花墨水发展的主要趋势。

另一方面，数码印花以无接触方式将墨水准确喷印到织物的表面，因此色牢度相对较低，因此现有技术中，在对织物进行数码印花喷印之前，需要对织物进行上浆前处理，以助于提高染料的固色率和色牢度等问题。但是这样会增加数码印花喷印上染的工序。

观音菜，又名补血菜、紫背天葵、天葵、红水葵、红天葵等，是以嫩茎叶作菜用的半栽培种，多年生宿根常绿草本植物，具特殊香味，富含黄酮苷、维生素和铁、铜、锰等微量元素，具有清热解毒、凉血止血、润燥、止咳化痰、消炎散瘀、消肿等药效。观音菜除上述食疗保健作用外，还有具有清除人体内自由基，进而实现抗衰老的目的。因此，对观音菜深入研究具有重要意义。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：现有技术中，采用印花墨水对织物进行喷墨染色的工艺中，印花墨水中大都含有有害的化学成分，对皮肤不利；喷墨染色前需要对织物进行上浆处理，工序复杂。

为解决这一技术问题，本发明采用的技术方案是：

提供一种以观音菜提取物作为染料的数码印花墨水，该数码印花墨水按重量百分比由以下组分组成：

其余为去离子水。

上述观音菜提取物可以采用以下的步骤提取：

(1)首先将观音菜洗净、烘干，粉碎至60～90目；

(2)将步骤(1)中得到的粉碎后的观音菜粉末，加入到三口烧瓶中，并向该三口烧瓶中注入乙醇和水的混合溶剂，然后将该三口烧瓶置于50℃的水浴中预热浸泡30—60min，

其中，乙醇和水的混合溶剂中，乙醇和水的体积比为3：7—7：3，

加入到三口烧瓶中的观音菜粉末，与乙醇和水混合溶剂的质量比为1：10—1：20；

(3)将步骤(2)中预热过的三口烧瓶放入微波炉中进行微波强化提取，微波功率设定为300—700W，微波提取时间设定为60—150s，得到提取液；

(4)将步骤(3)中得到的提取液进行离心处理(4000r/min，10min)，取上层清液为染料液；

(5)将步骤(4)中得到的染料液通过液膜蒸发浓缩为原来体积的1/2，制成染料浓缩液；

(6)将步骤(5)中得到的染料浓缩液经高速离心喷雾干燥(进风温度140℃～160℃，出风温度80℃～90℃)，制成观音菜植物提取物粉剂。

上述渗透剂为NP—10、NP—15；

上述丙烯酸乳液为纯丙乳液、硅丙乳液、苯丙乳液或醋丙乳液；

表面活性剂为AEO-7、AEO-5、OP－10；

杀菌剂为苯并异噻唑啉酮；

上述壳聚糖的脱乙酰度＞90％，粘度＜100cps。

本发明还提供了一种上述数码印花墨水的制备方法，具体步骤为：

按照上述配方中各组分的重量百分比，将观音菜提取物、渗透剂、丙烯酸乳液、表面活性剂、二乙烯三胺、杀菌剂和壳聚糖加入到去离子水中，常温下搅拌均匀，并且添加pH调节剂(如氢氧化钠、碳酸氢钠、硫酸、盐酸中的一种或几种的混合物)调节体系为碱性，再升温至60～70℃条件下继续搅拌1—3小时，并保温(60～70℃)熟化2—5小时，降至常温后，将溶液依次经过孔径为0.55μm和0.22μm的膜过滤，得到最终数码印花墨水产物。

本发明的有益效果在于：本发明以观音菜提取物为基础来制备数码印花墨水，采用观音菜提取物作为一种天然植物染料，代替了化工合成染料，减少了合成染料在应用中的环境污染问题和健康问题；

采用本发明的数码印花墨水，在保证色牢度的前提下，对织物进行数码印花喷印之前，无需对织物进行上浆等前处理工序，缩短了喷印工序；

相比于现有技术中，需要通过在织物表面制备薄膜压层或涂覆聚氨酯弹性体等手段来改善织物的水蒸汽可渗透性而言，本发明通过将观音菜提取物引入到喷墨印花墨水中后，只需要采用常规的喷墨印花染色技术，得到的上染后的织物具有良好的水蒸汽可渗透性，赋予织物舒适度。

具体实施方式

实施例1

(1)首先将观音菜洗净、烘干，粉碎至70目；

(2)将步骤(1)中得到的粉碎后的观音菜粉末，加入到三口烧瓶中，并向该三口烧瓶中注入乙醇和水的混合溶剂，然后将该三口烧瓶置于50℃的水浴中预热浸泡40min，

其中，乙醇和水的混合溶剂中，乙醇和水的体积比为7：3，

加入到三口烧瓶中的观音菜粉末，与乙醇和水混合溶剂的质量比为1：15；

(3)将步骤(2)中预热过的三口烧瓶放入微波炉中进行微波强化提取，微波功率设定为600W，微波提取时间设定为120s，得到提取液；

(4)将步骤(3)中得到的提取液进行离心处理(4000r/min，10min)，取上层清液为染料液；

(5)将步骤(4)中得到的染料液通过液膜蒸发浓缩为原来体积的1/2，制成染料浓缩液；

(6)将步骤(5)中得到的染料浓缩液经高速离心喷雾干燥(进风温度140℃，出风温度80℃)，制成观音菜植物提取物粉剂。

采用上述方法制备的观音菜提取物作为植物染料，来制备数码印花墨水，各组分的重量百分比及工艺如下：

按照上述配方中各组分的重量百分比，将各组分混合，常温下(25℃)搅拌均匀，并且添加pH调节剂调节体系PH值为8，再升温至60℃条件下继续搅拌2小时，并保温(60℃)熟化4小时，降至常温(25℃)后，将溶液依次经过孔径为0.55μm和0.22μm的膜过滤，得到最终数码印花墨水产物。

实施例2

采用实施例1中的方法制备的观音菜提取物作为植物染料，来制备数码印花墨水，各组分的重量百分比及工艺如下：

其余为去离子水。

按照上述配方中各组分的重量百分比，将各组分混合，以下制备工序同实施例1。

实施例3

采用实施例1中的方法制备的观音菜提取物作为植物染料，来制备数码印花墨水，各组分的重量百分比及工艺如下：

其余为去离子水。

按照上述配方中各组分的重量百分比，将各组分混合，以下制备工序同实施例1。

对比实施例1：

采用市售的C.I.活性红31作为染料，代替实施例1中的观音菜提取物，数码印花墨水的其余组分与制备工艺均与实施例1相同。

对比实施例2：

采用市售的K型一氯均三嗪活性染料(活性红KE—3B)，代替实施例2中的观音菜提取物，数码印花墨水的其余组分与制备工艺均与实施例2相同。

对比实施例3

采用茶叶提取物作为染料，代替实施例3中的观音菜提取物，数码印花墨水的其余组分与制备工艺均与实施例3相同。

其中茶叶提取物的制备方法为：

将茶鲜叶粉碎，按照料液重量比为1∶20将粉碎后的茶鲜叶加入到去离子水中，在30℃条件下超声(功率为450W)浸提1小时，过滤，分离出滤液；

将上述滤液通过旋转蒸发仪(真空度0.085兆帕，水浴温度为70℃)干燥浓缩为原来滤液体积的1/2，制成染料浓缩液；

将上述染料浓缩液经高速离心喷雾干燥，制成茶叶提取物粉剂。

对比实施例4

采用陈皮提取物作为染料，代替实施例1中的观音菜提取物，数码印花墨水的其余组分与制备工艺均与实施例3相同。

其中陈皮提取物的制备方法为：

将陈皮粉碎，按照料液重量比为1∶15将粉碎后的陈皮加入到去离子水中，在80℃条件下超声(功率为400W)浸提1小时，过滤，分离出滤液；

将上述得到的滤液，采用离心机对滤液在常温(25℃)下进行离心分离(5000转/分，20分钟)，收集上清液，得到透明、澄清的陈皮提取液；

将上述得到的陈皮提取液，通过旋转蒸发仪(真空度0.085兆帕，水浴温度为70℃)干燥浓缩为原来滤液体积的1/4，制成浓缩液；

将上述得到的浓缩液放入超低温冰箱进行冷冻，冷冻工艺特征为：冷冻温度-40℃，冷冻时间12h；待浓缩液完全结冰后，置于真空冷冻干燥机中进行冷冻干燥，冷阱温度-55℃，真空度15Pa，得到冻干的陈皮提取物；

将上述得到的陈皮提取物放入高速万能粉碎机中进行粉碎，转速为20000转/分，粉碎时间为60s，得到陈皮粉末染料。

分别采用实施例1、2、3，以及对比实施例1、2、3、4中制备的数码印花墨水，对同样的白色真丝织物(原始水蒸汽渗透性为1000(g/m²·24h))进行喷印染色(采用MIMAKI JV33纺织品数码印花机)，染色前不对织物进行任何前处理，各实施例的染色工艺均一致。产品织物上染性能如表1所示。

从表1中可以看出，采用市售的合成染料制备的数码印花墨水，对织物进行数码印花喷墨染色时，由于没有进行任何前处理，色牢度相对较低，同时也没有起到改善织物水蒸汽渗透性的功效；

而采用其他种类的植物染料(如茶叶提取物、陈皮提取物)制备的数码印花墨水，在没有进行任何织物前处理的情况下，对织物进行数码印花喷墨染色时，色牢度和改善织物水蒸汽渗透性的效果也不理想，说明并非所有植物染料都能够解决本发明的技术问题。

表1

耐摩擦色牢度按GB/T3920—2008《纺织品色牢度试验耐摩擦色牢度》测试；

耐皂洗色牢度按GB/T3921—2008《纺织品色牢度试验耐皂洗色牢度》测试；

耐光色牢度按GB/T 8426—1998《纺织品色牢度试验耐光色牢度》测试。

Claims (8)

1.一种以观音菜提取物为基础的数码喷墨印花墨水，其特征在于：所述的数码喷墨印花墨水按重量百分比计算，由以下组分组成，

2.如权利要求1所述的数码喷墨印花墨水，其特征在于：所述的观音菜提取物的提取方法为

(1)首先将观音菜洗净、烘干，粉碎至60～90目；

(2)将步骤(1)中得到的粉碎后的观音菜粉末，加入到三口烧瓶中，并向该三口烧瓶中注入乙醇和水的混合溶剂，然后将该三口烧瓶置于50℃的水浴中预热浸泡30—60min；

(3)将步骤(2)中预热过的三口烧瓶放入微波炉中进行微波强化提取，微波功率设定为300—700W，微波提取时间设定为60—150s，得到提取液；

(4)将步骤(3)中得到的提取液进行离心处理，取上层清液为染料液；

(5)将步骤(4)中得到的染料液通过液膜蒸发浓缩，制成染料浓缩液；

(6)将步骤(5)中得到的染料浓缩液经高速离心喷雾干燥，制成观音菜植物提取物粉剂。

3.如权利要求2所述的数码喷墨印花墨水，其特征在于：步骤(2)中所述的乙醇和水的混合溶剂中，乙醇和水的体积比为3：7—7：3。

4.如权利要求2所述的数码喷墨印花墨水，其特征在于：步骤(2)中，加入到三口烧瓶中的观音菜粉末，与乙醇和水混合溶剂的质量比为1：10—1：20。

5.如权利要求1所述的数码喷墨印花墨水，其特征在于：所述的渗透剂为NP—10或NP—15。

6.如权利要求1所述的数码喷墨印花墨水，其特征在于：所述的丙烯酸乳液为纯丙乳液、硅丙乳液、苯丙乳液或醋丙乳液。

7.如权利要求1所述的数码喷墨印花墨水，其特征在于：所述的表面活性剂为AEO-7、AEO-5或OP－10。

8.如权利要求1所述的数码喷墨印花墨水，其特征在于：所述的杀菌剂为苯并异噻唑啉酮。