CN107099167A - 一种艾草染料及其制备方法和用途 - Google Patents

一种艾草染料及其制备方法和用途 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种制备艾草染料的方法，所述艾草染料由包括如下步骤的方法制备获得：艾草粉碎后经超声波‑微波协同提取、过滤、陶瓷膜纯化、有机膜浓缩、雾化干燥后获得。本发明中方法提高了植物染料的提取速度和提取率、节约时间、减少耗能，适合工业化生产。且采用这种方法获得的艾草染料进行染色得到的毛纺织品对金黄色葡萄球菌抗菌性达95%以上、大肠杆菌抗菌性达98%以上、白色念珠菌抗菌性达90%以上。

Description

一种艾草染料及其制备方法和用途
技术领域
本发明涉及一种染料，具体涉及一种艾草染料及其制备方法和用途。
背景技术
艾草，又名艾蒿、灸草、医草等，多年生草本或略成半灌木状，植株有浓烈香气，主要分布于我国的东北、华北、华东、华南、西南以及陕西及甘肃等地。艾草对预防瘟疫已有几千年的历史，且现代医学的药理研究表明艾叶是一种广泛抗菌抗病毒的药物，它对好多病毒和细菌都有抑制和杀伤作用，对呼吸系统疾病有一定的防治作用，并且具有抑制血小板凝聚、止血、治疗平喘等作用。艾草具有特殊的馨香味，具有安眠助睡解乏的功效。
天然植物有效成分大多为细胞内物质，提取时需要将植物细胞击碎，而化学破碎容易对提取物的性质、结构等造成影响，机械破碎难以将细胞有效破碎，因而难以取得理想的效果。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种艾草染料及其制备方法和用途。
为了实现上述目的或者其他目的，本发明是通过以下技术方案实现的。
本发明公开了一种制备艾草染料的方法，所述艾草染料由包括如下步骤的方法制备获得：艾草粉碎后经超声波-微波协同提取、过滤、陶瓷膜纯化、有机膜浓缩、雾化干燥后获得。
优选地，所述艾草染料包括以下特征中的一种或多种：
所述艾草经过烘干处理；烘干温度为60～105℃；
所述粉碎为将艾草粉碎至40目。
优选地，所述超声波-微波协同提取为将艾草放入乙醇水溶液中进行提取；其包括以下特征中的一种或多种：
超声功率为200～600W；超声时间为5～15min；乙醇水溶液的体积分数为30～70％；提取温度为40～70℃；微波功率为400～700W；艾草与乙醇水溶液的料液比为1g/(10～30)mL。
优选地，所述过滤为对超声波-微波协同提取后的液体经100目滤网进行过滤。
优选地，所述陶瓷膜纯化为对过滤后的提取液采用陶瓷膜进行过滤；包括以下特征中的一种或多种：
陶瓷膜孔径为40～80nm；过滤时的进口压力为2～3bar；过滤时的出口压力为0.8～1.4bar。
优选地，采用有机膜对陶瓷膜纯化后的提取液进行过滤浓缩，包括以下特征中的一种或多种：有机膜孔径为1～5nm；过滤时进口压力为10～20bar；过滤时出口压为8～15bar。
优选地，雾化干燥步骤中包括以下参数中的一种或多种：进风温度150～180℃；出风温度为70～90℃；蠕动泵转速1300～1600ml/h。
本发明还公开了一种艾草染料，由上述所述方法制备获得。
本发明还公开了如上述所述艾草染料用作毛织品染料的用途。
优选地，作为毛织品染料使用时，以待染色毛织品的重量为基准计，染料的用量为2.5～4％；染色时间为1～3h，染色温度为80～100℃。
本发明技术方案的有益效果为：超声波-微波协同辅助提取可以利用超声波在传播过程中频率高、波长短、穿透力强等特点，快速高效的击碎植物细胞壁，使有效物质溶出；再结合微波的加温均匀、高能作用，加快植物细胞壁的破碎，从而提高了植物染料的提取速度和提取率、节约时间、减少耗能，适合工业化生产。且染色得到的毛纺织品对金黄色葡萄球菌抗菌性达95％以上、大肠杆菌抗菌性达98％以上、白色念珠菌抗菌性达90％以上。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。
在进一步描述本发明具体实施方式之前，应理解，本发明的保护范围不局限于下述特定的具体实施方案；还应当理解，本发明实施例中使用的术语是为了描述特定的具体实施方案，而不是为了限制本发明的保护范围。下列实施例中未注明具体条件的试验方法，通常按照常规条件，或者按照各制造商所建议的条件。
当实施例给出数值范围时，应理解，除非本发明另有说明，每个数值范围的两个端点以及两个端点之间任何一个数值均可选用。除非另外定义，本发明中使用的所有技术和科学术语与本技术领域技术人员通常理解的意义相同。除实施例中使用的具体方法、设备、材料外，根据本技术领域的技术人员对现有技术的掌握及本发明的记载，还可以使用与本发明实施例中所述的方法、设备、材料相似或等同的现有技术的任何方法、设备和材料来实现本发明。
实施例1
一种采用超声波-微波协同辅助提取艾草植物染料并用作毛纺织品功能染色的方法
所述方法包括以下工艺步骤：
(1)原料准备：收集艾草，去除杂质，于电热鼓风干燥箱中先60℃干燥2h，再105℃烘干；
(2)粉碎：将干燥后的艾草采用粉碎机进行粉碎至40目；
(3)超声波-微波协同提取：超声功率300W，超声时间6min，乙醇体积分数40％，提取温度40℃，微波功率400W，料液比1:30；
(4)过滤：采用超声波-微波提取系统自带的排放螺杆挤压式过滤方式进行过滤，滤网选用100目；
(5)陶瓷膜纯化：加入过滤后的提取液，设定陶瓷膜工作参数，膜孔径80nm，进口压2bar，出口压0.8bar；
(6)有机膜浓缩：加入纯化后的提取液，膜孔径5nm，进口压10bar，出口压8bar；
(7)雾化干燥：进风温度170℃，出风温度80℃，蠕动泵转速1500ml/h；
(8)染色：毛纺织品称重，温水浸润后取出拧干水待染，染料用量2％(owf)，染色温度80℃，染色时间2h，染色结束后，将织物进行彻底清洗，并在空气中干燥。
实施例2
一种采用超声波-微波协同辅助提取艾草植物染料并用作毛纺织品功能染色的方法
所述方法包括以下工艺步骤：
(1)原料准备：收集艾草，去除杂质，于电热鼓风干燥箱中先60℃干燥2h，再105℃烘干；
(2)粉碎：将干燥后的艾草采用粉碎机进行粉碎至40目；
(3)超声波-微波协同提取：超声功率500W，超声时间12min，乙醇体积分数70％，提取温度70℃，微波功率600W，料液比1:10；
(4)过滤：采用超声波-微波提取系统自带的排放螺杆挤压式过滤方式进行过滤，滤网选用100目；
(5)陶瓷膜纯化：加入过滤后的提取液，设定陶瓷膜工作参数，膜孔径40nm，进口压3bar，出口压1.4bar；
(6)有机膜浓缩：加入纯化后的提取液，膜孔径1nm，进口压20bar，出口压15bar；
(7)雾化干燥：进风温度170℃，出风温度80℃，蠕动泵转速1500ml/h；
(8)染色：毛纺织品称重，温水浸润后取出拧干水待染，染料用量4％(owf)，染色温度90℃，染色时间1h，染色结束后，将织物进行彻底清洗，并在空气中干燥。
实施例3
一种采用超声波-微波协同辅助提取艾草植物染料并用作毛纺织品功能染色的方法
所述方法包括以下工艺步骤：
(1)原料准备：收集艾草，去除杂质，于电热鼓风干燥箱中先60℃干燥2h，再105℃烘干；
(2)粉碎：将干燥后的艾草采用粉碎机进行粉碎至40目；
(3)超声波-微波协同提取：超声功率3400W，超声时间9min，乙醇体积分数50％，提取温度60℃，微波功率500W，料液比1:20；
(4)过滤：采用超声波-微波提取系统自带的排放螺杆挤压式过滤方式进行过滤，滤网选用100目；
(5)陶瓷膜纯化：加入过滤后的提取液，设定陶瓷膜工作参数，膜孔径50nm，进口压2.6bar，出口压1.2bar；
(6)有机膜浓缩：加入纯化后的提取液，膜孔径2nm，进口压15bar，出口压12bar；
(7)雾化干燥：进风温度170℃，出风温度80℃，蠕动泵转速1500ml/h；
(8)染色：毛纺织品称重，温水浸润后取出拧干水待染，染料用量3％(owf)，染色温度100℃，染色时间1.5h，染色结束后，将织物进行彻底清洗，并在空气中干燥。
实施例1～3中，染色得到的毛纺织品对金黄色葡萄球菌抗菌性达95％以上、大肠杆菌抗菌性达98％以上、白色念珠菌抗菌性达90％以上。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例，并非对本发明任何形式上和实质上的限制，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明方法的前提下，还将可以做出若干改进和补充，这些改进和补充也应视为本发明的保护范围。凡熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，当可利用以上所揭示的技术内容而做出的些许更动、修饰与演变的等同变化，均为本发明的等效实施例；同时，凡依据本发明的实质技术对上述实施例所作的任何等同变化的更动、修饰与演变，均仍属于本发明的技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种制备艾草染料的方法，其特征在于，所述艾草染料由包括如下步骤的方法制备获得：艾草粉碎后经超声波-微波协同提取、过滤、陶瓷膜纯化、有机膜浓缩、雾化干燥后获得。
2.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述艾草染料包括以下特征中的一种或多种：
所述艾草经过烘干处理；烘干温度为60～105℃；
所述粉碎为将艾草粉碎至40目。
3.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述超声波-微波协同提取为将艾草放入乙醇水溶液中进行提取；其包括以下特征中的一种或多种：
超声功率为200～600W；超声时间为5～15min；乙醇水溶液的体积分数为30～70％；提取温度为40～70℃；微波功率为400～700W；艾草与乙醇水溶液的料液比为1g/(10～30)mL。
4.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述过滤为对超声波-微波协同提取后的液体经100目滤网进行过滤。
5.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述陶瓷膜纯化为对过滤后的提取液采用陶瓷膜进行过滤；包括以下特征中的一种或多种：
陶瓷膜孔径为40～80nm；过滤时的进口压力为2～3bar；过滤时的出口压力为0.8～1.4bar。
6.根据权利要求1所述方法，其特征在于，采用有机膜对陶瓷膜纯化后的提取液进行过滤浓缩，包括以下特征中的一种或多种：有机膜孔径为1～5nm；过滤时进口压力为10～20bar；过滤时出口压为8～15bar。
7.根据权利要求1所述方法，其特征在于，雾化干燥步骤中包括以下参数中的一种或多种：进风温度150～180℃；出风温度为70～90℃；蠕动泵转速1300～1600ml/h。
8.一种艾草染料由权利要求1～7任一项所述方法制备获得。
9.一种如权利要求8所述艾草染料用作毛织品染料的用途。
10.根据权利要求9所述用途，其特征在于，作为毛织品染料使用时，以待染色毛织品的重量为基准计，染料的用量为2.5～4％；染色时间为1～3h，染色温度为80～100℃。
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