CN107459837A - 一种芋叶染料的提取方法及染色方法及应用 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种芋叶染料的提取方法及染色方法及应用，属于天然染料的提取方法领域，其方法为：取成熟芋头的新鲜芋叶洗净后进行褐变，褐变芋叶置于2‑4%体积分数的双氧水中浸泡10‑30min，之后过滤晾干机械粉碎后加入到为干燥的褐变芋叶5‑10倍重量的体积分数为25‑45%的乙醇溶液中，在温度为60‑90℃条件下进行超声提取150‑350min，过滤得到滤液，滤液静置6‑12h后，浓缩干燥得到染料粉末。优点为：本发明选用褐化的芋叶提取染料，经试验表明，其是一种良好的用于蛋白织物的红棕色及灰褐色染料，克服了现有天然染料色牢度差的问题；原料价格便宜来源广泛，不仅降低了染料生产成本且保护环境，减少污染。

Description

一种芋叶染料的提取方法及染色方法及应用

技术领域

本发明涉及天然染料的提取方法及应用领域，特别是一种芋叶染料的提取方法及染色方法及应用。

背景技术

染料分为天然染料和合成染料两大类，天然染料在中国的使用历史悠久，而目前，纤维织物主要使用价格便宜易于大量获得的合成染料，随着人类健康意识及环保理念的不断增强，发达国家率先注意到合成染料对环境及健康的危害，并将部分具有强致癌、致毒的染料列为禁用染料，这些合成染料化合物被穿在身上，天长日久，被人体吸收，经过活化作用，使人体细胞发生结构与功能的改变，从而转变成人体病变诱发因素。因此，天然染料再次引起人们的关注，天然染料是由生物体或矿物中提取的，与环境相容性好，可生物降解，天然染料还具有药物、香料等多种功能，使染色后的织物对人体有特殊的药物保健功能。而天然染料存在以下缺点：第一、来源有限，原料难于收集，成本较高；第二、产量少；第三、现有天然染料染整织物普遍存在色牢度不高的问题，这与原料的选取及染色方法均有关系。

芋在我国广泛种植，尤其是在华南地区，成熟时，人们只食用其根茎，少量芋叶作为中药使用，大多作为废物处理，既污染环境又浪费资源。而若要充分利用这一资源，必须使其产品相较同类其他产品具有较高优势，否则，即使使用这一资源也不会得到长久发展。因此，寻找芋头切实有效地副产品及加工途径极为必要。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种原料来源广泛，成本低廉，易于提取，染色牢度高的芋叶染料的提取方法及染色方法及应用。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

一种芋叶染料的提取方法，包括以下步骤：

步骤一，取成熟芋头的新鲜芋叶洗净后进行褐变，褐变面积至少为85%，得到褐变芋叶，这里必须是成熟的芋头的叶子，因为成熟的叶子比较容易褐变，且颜色较深，茎去掉，因为茎中的色素与芋叶色素不相同，易造成染色不均，且茎中色素提取率低；

步骤二，取步骤一中的褐变芋叶置于2-4%体积分数的双氧水中浸泡10-30min，之后过滤晾干机械粉碎后加入到为干燥的褐变芋叶5-10倍重量的体积分数为25-45%的乙醇溶液中，在温度为60-90℃条件下进行超声提取150-350min，过滤得到滤液，滤液静置6-12h后，浓缩干燥得到染料粉末。

本发明还具有以下附加技术特征：

优选的，所述步骤一中褐变条件为温度为20-45℃，空气相对湿度为40-80%的条件下日光照射6-12小时。

优选的，所述步骤一中褐变面积至少为95%。

优选的，所述步骤一中在芋叶上均匀喷洒Ph为9-11的苏打水溶液进行褐变。

优选的，所述步骤二中乙醇溶液中还含有质量分数为2%的NaOH。

本发明另提供一种芋叶染料的染色应用，使用上述的方法提取的芋叶染料对羊毛、真丝织物的染色应用。本发明的染料对羊毛、真丝织物具有较好的色牢度，而对于棉麻织物染色不深，且色牢度差，需要对其进行改性研究。

本发明还提供了上述的芋叶染料的提取方法所提取的芋叶染料对羊毛、真丝织物的染色方法，包括以下步骤：

步骤一，将织物用水均匀浸湿后室温下浸入染色溶液中，其中，芋叶染料3-4%o.w.f，浴比1:10-50，冰醋酸调节Ph4-6，以2℃/min速度升温至50-60℃保温30min，之后以2℃/min速度升温至100℃，保温染色30min后，取出织物；

步骤二，将织物浸入媒染剂溶液中，媒染剂用量为织物质量的3-8%，浴比1:10-50，在60-80℃条件下媒染50-90min，取出织物放凉后水洗烘干即可。

优选的，所述的媒染剂为硫酸亚铁、氢氧化铁、硫酸铁、氯化铁、重铬酸钾、硫酸铝、烧明矾中的一种或几种。

一种将羊毛、真丝织物染成红棕色的方法，按照上述的方法进行染色，所述媒染剂为烧明矾。

本发明和现有技术相比，其优点在于：

第一，本发明选用褐化的芋叶提取染料，经试验表明，其是一种良好的用于蛋白织物的红棕色及灰褐色染料，克服了现有天然染料色牢度差的问题。

第二，本发明所选用的原料价格便宜来源广泛，不仅降低了染料生产成本且保护环境，减少污染。

第三，本发明所提取的色素受高温影响不敏感，因此可以进行高温染色，更有利于色素分子以离子键与织物分子内部结合，提高染色深度及色牢度。

具体实施方式

以下公开本发明的一些实施例，本领域技术人员可以根据本文内容，适当改进工艺参数实现。特别需要指出的是，所有类似的替换和改动对本领域技术人员来说是显而易见的，它们都被视为包括在本发明。本发明的方法及应用已经通过较佳实施例进行了描述，相关人员明显能在不脱离本发明内容、精神和范围内对本文所述的方法和应用进行改动或适当变更与组合，来实现和应用本发明技术。

实施例1

一种芋叶染料的提取方法，包括以下步骤：

步骤一，采摘成熟芋头的新鲜芋叶洗去泥沙等其他杂质后，在芋叶上均匀喷洒Ph为10的苏打水溶液，曝晒于阳光下进行褐变，温度为30℃，空气相对湿度为70%，8小时后，检测得褐变面积已达90%，得到褐变芋叶；

步骤二，取步骤一中的褐变芋叶置于3%体积分数的双氧水中浸泡15min，之后过滤，芋叶烘干或晾干，打粉机打粉后加入到为干燥的褐变芋叶8倍重量的含有质量分数为2%的NaOH、体积分数为30%的乙醇溶液中，在温度为90℃条件下进行超声提取180min，过滤得到滤液，滤液静置10h后，3000r/min离心后，烘干机中50℃烘干得到棕色染料粉末。

实施例2

一种芋叶染料的提取方法，包括以下步骤：

步骤一，采摘成熟芋头的新鲜芋叶洗去泥沙等其他杂质后，在芋叶上均匀喷洒Ph为11的苏打水溶液，曝晒于阳光下进行褐变，温度为32℃，空气相对湿度为60%，10小时后，检测得褐变面积已达93%，得到褐变芋叶；

步骤二，取步骤一中的褐变芋叶置于3%体积分数的双氧水中浸泡20min，之后过滤，芋叶烘干，打粉机打粉后加入到为干燥的褐变芋叶5倍重量的含有质量分数为2%的NaOH、体积分数为25%的乙醇溶液中，在温度为60℃条件下进行超声提取350min，过滤得到滤液，滤液静置10h后， 4000r/min离心后，烘干机中50℃烘干得到棕色染料粉末。

实施例3

一种芋叶染料的提取方法，包括以下步骤：

步骤一，采摘成熟芋头的新鲜芋叶洗去泥沙等其他杂质后，在芋叶上均匀喷洒Ph为9的苏打水溶液，曝晒于阳光下进行褐变，温度为25℃，空气相对湿度为80%，6小时后，检测得褐变面积已达85%，得到褐变芋叶；

步骤二，取步骤一中的褐变芋叶置于3%体积分数的双氧水中浸泡15min，之后过滤，芋叶烘干，打粉机打粉后加入到为干燥的褐变芋叶8倍重量的含有质量分数为2%的NaOH、体积分数为45%的乙醇溶液中，在温度为70℃条件下进行超声提取300min，过滤得到滤液，滤液静置12h后， 4000r/min离心，烘干机中50℃烘干得到棕色染料粉末。

实施例4

一种芋叶染料的提取方法，包括以下步骤：

步骤一，采摘成熟芋头的新鲜芋叶洗去泥沙等其他杂质后曝晒于阳光下进行褐变，温度为30℃，空气相对湿度为50%，7小时后，检测得褐变面积已达87%，得到褐变芋叶；

步骤二，取步骤一中的褐变芋叶置于3%体积分数的双氧水中浸泡15min，之后过滤，芋叶烘干，打粉机打粉后加入到为干燥的褐变芋叶5-10倍重量的含有质量分数为2%的NaOH、体积分数为40%的乙醇溶液中，在温度为75℃条件下进行超声提取240min，过滤得到滤液，滤液静置9h后，3000r/min离心后，烘干机中50℃烘干得到棕色染料粉末。

对比实施例1

按照实施例1中的方法提取芋叶染料，无双氧水浸泡，其他不变。

对比实施例2

按照实施例1中的方法提取芋叶染料，将步骤二中得到的滤液不经静置直接离心，其他不变。

实施例5

将实施例1得到的芋叶染料按照以下步骤对羊毛、真丝分别进行染色：

步骤一，将50g织物用水均匀浸湿后室温下25℃浸入染色溶液中，其中，芋叶染料4%o.w.f，浴比1:40，冰醋酸调节Ph为5，以2℃/min速度升温至60℃保温30min，之后以2℃/min速度升温至100℃，保温染色30min后，取出织物；

步骤二，将织物浸入烧明矾溶液中，烧明矾用量为织物质量的4%，浴比1:40，在70℃条件下媒染90min，取出织物放凉后水洗烘干即得。

实施例6

将实施例1得到的芋叶染料按照以下步骤对羊毛、真丝进行染色：

步骤一，将50g织物用水均匀浸湿后室温下浸入染色溶液中，其中，芋叶染料3%o.w.f，浴比1:30，冰醋酸调节Ph为6，以2℃/min速度升温至55℃保温30min，之后以2℃/min速度升温至100℃，保温染色30min后，取出织物；

步骤二，将织物浸入重铬酸钾溶液中，重铬酸钾用量为织物质量的5%，浴比1:50，在80℃条件下媒染70min，取出织物放凉后水洗烘干即得。

实施例7

将实施例1得到的芋叶染料按照以下步骤对羊毛、真丝进行染色：

步骤一，将50g织物用水均匀浸湿后室温下浸入染色溶液中，其中，芋叶染料3.5%o.w.f，浴比1:50，冰醋酸调节Ph为6，以2℃/min速度升温至60℃保温30min，之后以2℃/min速度升温至100℃，保温染色30min后，取出织物；

步骤二，将织物浸入硫酸亚铁溶液中，硫酸亚铁用量为织物质量的6%，浴比1:50，在80℃条件下媒染80min，取出织物放凉后水洗烘干即得。

实施例8

将实施例1得到的芋叶染料按照以下步骤对羊毛、真丝进行染色：

步骤一，将50g织物用水均匀浸湿后室温下浸入染色溶液中，其中，芋叶染料3%o.w.f，浴比1:20，冰醋酸调节Ph5，以2℃/min速度升温至50℃保温30min，之后以2℃/min速度升温至100℃，保温染色30min后，取出织物；

步骤二，将织物浸入氢氧化铁溶液中，氢氧化铁用量为织物质量的5%，浴比1:50，在90℃条件下媒染60min，取出织物放凉后水洗烘干即得。

对比实施例3

将对比实施例1得到的染料按照实施例5的方法对羊毛、真丝织物进行染色，方法不变。

对比实施例4

将对比实施例2得到的染料按照实施例5的方法对羊毛、真丝织物进行染色，方法不变。

将以上织物染色实施例进行颜色及染色性能测定，染色性能按照以下标准：色牢度性能测定：耐皂洗色牢度按GB/T3921－2008《纺织品色牢度试验耐皂洗色牢度》方法A(1)测定，耐摩擦色牢度按GB/T3920－1997《纺织品色牢度试验耐摩擦色牢度》测定，耐晒色牢度按GB/T8427~2008《纺织品色牢度试验耐人造光色牢度：氙弧》方法(3)测定。测定结果统计见表1。

表1 本发明的染料染色颜色及染色性能测定

实验得知，本发明的染料在对蛋白织物染色中经本发明的染色方法后，颜色主要呈褐色，棕色，经烧明矾染色后，颜色是比较明亮，较深的红棕色。提取染料时，若不经双氧水浸泡或不静置，所得到的染料颜色较浅，织物染色颜色也较浅，多呈浅褐色，且色牢度不高，尤其不耐晒。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种芋叶染料的提取方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一，取成熟芋头的新鲜芋叶洗净后进行褐变，褐变面积至少为85%，得到褐变芋叶；

步骤二，取步骤一中的褐变芋叶机械粉碎后置于2-4%体积分数的双氧水中浸泡10-30min，之后过滤晾干加入到为干燥的褐变芋叶5-10倍重量的体积分数为25-45%的乙醇溶液中，在温度为60-90℃条件下进行超声提取150-350min，过滤得到滤液，滤液静置6-12h后，浓缩干燥得到染料粉末。

2.根据权利要求1所述的芋叶染料的提取方法，其特征在于，所述步骤一中褐变条件为温度为20-45℃，空气相对湿度为40-80%的条件下日光照射6-12小时。

3.根据权利要求1所述的芋叶染料的提取方法，其特征在于，所述步骤一中褐变面积至少为95%。

4.根据权利要求1所述的芋叶染料的提取方法，其特征在于，所述步骤一中在芋叶上均匀喷洒Ph为9-11的苏打水溶液进行褐变。

5.根据权利要求1所述的芋叶染料的提取方法，其特征在于，所述步骤二中乙醇溶液中还含有质量分数为2%的NaOH。

6.一种芋叶染料的染色应用，其特征在于，使用权利要求1-5任一项所述的方法提取的芋叶染料对羊毛、真丝织物的染色应用。

7.权利要求1-5任一项所述的芋叶染料的提取方法所提取的芋叶染料对羊毛、真丝织物的染色方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一，将织物用水均匀浸湿后室温下浸入染色溶液中，其中，芋叶染料3-4%o.w.f，浴比1:10-50，冰醋酸调节Ph4-6，以2℃/min速度升温至50-60℃保温30min，之后以2℃/min速度升温至100℃，保温染色30min后，取出织物；

步骤二，将织物浸入媒染剂溶液中，媒染剂用量为织物质量的3-8%，浴比1:10-50，在60-80℃条件下媒染50-90min，取出织物放凉后水洗烘干即可。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述的媒染剂为硫酸亚铁、氢氧化铁、硫酸铁、氯化铁、重铬酸钾、硫酸铝、烧明矾中的一种或几种。

9.一种将羊毛、真丝织物染成红棕色的方法，其特征在于，按照权利要求8所述的方法进行染色，所述媒染剂为烧明矾。