CN114199802B - 一种鉴别染色纺织品中植物染料的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种鉴别染色纺织品中植物染料的方法，包括以下步骤：配置多组标准植物染料溶液，进行紫外‑可见吸收光谱测试，得到标准等吸光点；对纺织品进行剥色，将剥色液配置为多组检测样本溶液，进行紫外‑可见吸收光谱测试，得到测试等吸光点；将测试等吸光点与标准等吸光点对比。本发明所述的鉴别染色纺织品中植物染料的方法通过将检测样本的等吸光点与标准植物染料的等吸光点进行对比，确定纺织品中的染料是否为植物染料，不受染料元素成分的限制，检测方便快捷，准确度高。
Description
技术领域
本发明属于化学分析领域，尤其是涉及一种鉴别染色纺织品中植物染料的方法。
背景技术
染料分为天然染料和合成染料，天然染料包括从植物(根、茎、叶等)提取得到的植物染料和由动物体或天然彩色矿石中提取得到的动物染料和矿物染料，而以天然染料在纺织品染色中使用最多；而合成染料是通过化学方法合成的。20世纪初，自化学合成染料问世，因合成染料优异的染色性能、众多的品种和廉价的成本，使植物染料逐渐地退出了染料市场。近年以来，随着人们环保意识的增强，开始逐渐认识到，化学合成染料对人体的健康和环境产生严重的损害和破坏，于是人们又重新提及植物染料，植物染料在染色过程中无需添加大量化学助剂，且没有废水需要处理；染料的沉淀物可以用作造纸和肥料再生利用，真正实现了“零排放”。
自2014年来我国植物染料行业市场规模整体呈上升趋势，在2018年出现小幅度下降，为24.16亿元，同比下降4.73％；2019年我国植物染料行业市场规模回升至24.86亿元，同比增长2.9％。从产量来看，整体也呈上升趋势，到2018年达到1.84万吨，同比增长39.39％；2019年我国植物染料产量为2.28万吨，同比增长23.91％。消费量方面，随着产量的增长，我国植物染料消费量也逐年递增，到2018年达到1.43万吨，同比增长10.85％；2019年我国植物染料表观消费量为1.62万吨，同比增长13.29％。
关于植物染料的提取和应用研究较多，而区分和鉴别染色纺织品上染料是否为植物染料的研究较少，对植物染料及相关产品的销售和使用造成极大阻碍。有文献介绍可通过利用棉织物、丝织物中植物染料与化学染料在相同化学试剂作用下产生不同变色现象来进行区分鉴别。另有诸多文献通过提取后与植物染料标准样品采用薄层色谱法、高效液相色谱法(以保留时间进行确定)等色谱法，紫外-可见光谱法、红外光谱法、激光拉曼光谱法和质谱法等分子光谱来进行鉴别，但植物染料属于复杂有机物，含有多种成分，因而需要几种方法结合鉴定。FZ/T 73065-2020《植物染料染色针织服装》给出了一种鉴别方法，即是对样品采用色谱法(液相色谱-质谱法)与已经公认的18种植物染料对应谱图进行保留时间对比来确定，前提为硫元素含量低于0.1％，但植物染料众多，并有多种含有硫元素，因此标准仅对结构不含硫元素的植物染料进行鉴别分析，即不能充分满足当前植物染料生产企业、及植物染料使用企业急需对产品进行鉴别的迫切需要，同时由于进行该方法测试需要元素分析仪器和液相色谱仪等昂贵设备，测试成本非常高，且由于方法所限无法满足进行众多常用植物染料的鉴别测试，亟待开发新的鉴别技术。
发明内容
有鉴于此，本发明旨在提出一种鉴别染色纺织品中植物染料的方法，通过对比供测试样品上染料的等吸光点和已获得的植物染料吸光点来鉴别供试样品是否为植物染料染色。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种鉴别染色纺织品中植物染料的方法，包括以下步骤：
(1)配置多组标准植物染料溶液，进行紫外-可见吸收光谱测试，得到标准等吸光点；
(2)选择合适的剥色剂对纺织品进行剥色，得到剥色液，将剥色液配置为多组检测样本溶液，进行紫外-可见吸收光谱测试，得到测试等吸光点；
(3)将测试等吸光点与标准等吸光点对比，当测试等吸光点与标准等吸光点相同时，则认为该纺织品中使用的染料为对应的植物染料，反之，则认为该纺织品使用的染料中不含有对应的植物染料。
进一步地，当植物染料为非水溶性植物染料时，配置标准植物染料溶液的方法包括以下步骤：
将多组体积为V1、浓度为C1的植物染料水溶液分别与体积为V2浓度不同的表面活性剂混合后，通过蒸馏水定容至V3，得到标准植物染料溶液。
进一步地，当植物染料为水溶性植物染料时，配置标准植物染料溶液的方法包括以下步骤：
向多组体积为V1、浓度为C1的植物染料水溶液中分别加入pH调节剂，得到具有不同pH值的标准植物染料溶液。
进一步地，检测样本溶液的配置方法包括以下步骤中的至少一个：
a.将多组体积为V1的剥色液分别与体积为V2浓度不同的表面活性剂混合后，通过蒸馏水定容至V3，得到检测样本溶液；
b.向多组体积为V1的剥色液中分别加入pH调节剂，得到具有不同pH值的检测样本溶液；
优选地，首先对纺织品进行定性分析，确定纺织品为化学纤维织物、非化学纤维织物或化学纤维与非化学纤维混纺织物，当纺织品为化学纤维织物时，检测样本溶液的配置方法为步骤a；当纺织品为非化学纤维织物时，检测样本溶液的配置方法为步骤b；当纺织品为化学纤维与非化学纤维混纺织物时，检测样本溶液的配置方法为分别进行步骤a与步骤b。
进一步地，所述表面活性剂包括AES或Tween80；优选地，所述表面活性剂的浓度为1-40g/L。
进一步地，所述pH调节剂包括NaOH溶液、Na2CO3溶液、HCl溶液、稀氨水中的一种或多种。
进一步地，所述植物染料包括但不限于从靛草、贝紫、栀子黄、藏红花、郁金、黄柏、黄连、鸭跖草、木槿、杜若、凤仙花、茜草、槐花、高粱壳、五倍子、紫草中提取的植物染料。
进一步地，步骤(2)中剥色使用的剥色剂包括但不限于二甲基甲酰胺、氯苯、二甲基亚砜、氯苯-乙酸、吡啶、硝基苯。
相对于现有技术，本发明所述的鉴别染色纺织品中植物染料的方法具有以下优势：
本发明所述的鉴别染色纺织品中植物染料的方法通过将检测样本的等吸光点与标准植物染料的等吸光点进行对比，确定纺织品中的染料是否为植物染料，不受染料元素成分的限制，检测方便快捷，准确度高。
具体实施方式
除有定义外，以下实施例中所用的技术术语具有与本发明所属领域技术人员普遍理解的相同含义。以下实施例中所用的试验试剂，如无特殊说明，均为常规生化试剂；所述实验方法，如无特殊说明，均为常规方法。
下面结合实施例来详细说明本发明。
根据以下步骤对从靛草提取的蓝靛染料进行紫外-可见吸收光谱测试，得到标准等吸光点：
分别向19组体积为3mL、浓度为10g/L的蓝靛染料水溶液中加入NaOH溶液或HCl溶液，得到具有不同pH值的蓝靛染料溶液，pH值范围为3-12，且19组蓝靛染料溶液的pH值以0.5为间隔呈等差梯度设置，分别对19组蓝靛染料溶液进行紫外-可见吸收光谱测试，绘图得到靛草-蓝靛标准等吸光点。
根据以下步骤对从紫草提取的紫草红染料进行紫外-可见吸收光谱测试，得到标准等吸光点：
将14组体积为0.5mL、浓度为10g/L的紫草红染料水溶液分别与体积为2mL、浓度为1-40g/L且以3g/L为间隔呈等差梯度设置的AES表面活性剂混合后，通过蒸馏水定容至50mL，得到紫草红染料溶液，分别对14组紫草红染料溶液进行紫外-可见吸收光谱测试，绘图得到紫草-紫草红标准等吸光点。
实施例1
本实施例中以市售的靛蓝色面料A为样本进行检测，检测步骤如下：
(1)对面料A进行定性分析，确认面料为非化学纤维织物；
(2)将面料A放入烧瓶中，使用100mL氯苯对面料进行剥色，过滤，得到剥色液；
(3)分别向19组体积为3mL的剥色液中加入NaOH溶液或HCl溶液，得到具有不同pH值的检测溶液，pH值范围为3-12，且19组检测溶液的pH值以0.5为间隔呈等差梯度设置，分别对19组检测溶液进行紫外-可见吸收光谱测试，绘图得到测试等吸光点；
(4)测试等吸光点与靛草-蓝靛标准等吸光点相同，判定本实施例中的靛蓝色面料A是使用的从靛草提取的蓝靛染料进行染色。
实施例2
本实施例中以市售的靛蓝色面料B为样本进行检测，检测步骤如下：
(1)对面料B进行定性分析，确认面料为非化学纤维织物；
(2)将面料B放入烧瓶中，使用100mL二甲基亚砜对面料进行剥色，过滤，得到剥色液；
(3)分别向19组体积为3mL的剥色液中加入NaOH溶液或HCl溶液，得到具有不同pH值的检测溶液，pH值范围为3-12，且19组检测溶液的pH值以0.5为间隔呈等差梯度设置，分别对19组检测溶液进行紫外-可见吸收光谱测试，绘图得到测试等吸光点；
(4)测试等吸光点与靛草-蓝靛标准等吸光点不同，判定本实施例中的靛蓝色面料B不是使用的从靛草提取的蓝靛染料进行染色。
实施例3
本实施例中以市售的紫草红色面料C为样本进行检测，检测步骤如下：
(1)对面料C进行定性分析，确认面料为化学纤维织物；
(2)将面料C放入烧瓶中，使用15mL吡啶对面料进行剥色，过滤，得到剥色液；
(3)分别将14组体积为0.5mL的剥色液与体积为2mL、浓度为1-40g/L且以3g/L为间隔呈等差梯度设置的AES表面活性剂混合后，通过蒸馏水定容至50mL，得到检测溶液，分别对14组检测溶液进行紫外-可见吸收光谱测试，绘图得到测试等吸光点；
(4)测试等吸光点与紫草-紫草红标准等吸光点相同，判定本实施例中的紫草红色面料C是使用的从紫草提取的紫草红染料进行染色。
实施例4
本实施例中以市售的紫草红色面料D为样本进行检测，检测步骤如下：
(1)对面料D进行定性分析，确认面料为非化学纤维与化学纤维的混纺织物；
(2)将面料D放入烧瓶中，使用150mL硝基苯对面料进行剥色，过滤，得到剥色液；
(3)分别向19组体积为3mL、浓度为10g/L的剥色液中加入Na2CO3溶液或HCl溶液，得到具有不同pH值的检测溶液，pH值范围为3-12，且19组检测溶液的pH值以0.5为间隔呈等差梯度设置，分别对19组检测溶液进行紫外-可见吸收光谱测试，绘图得到第一测试等吸光点；
(4)分别将14组体积为0.5mL的剥色液与体积为2mL、浓度为1-40g/L且以3g/L为间隔呈等差梯度设置的Tween80表面活性剂混合后，通过蒸馏水定容至50mL，得到检测溶液，分别对14组检测溶液进行紫外-可见吸收光谱测试，绘图得到第二测试等吸光点；
(5)第一测试等吸光点与紫草-紫草红标准等吸光点不同，而第二测试等吸光点与紫草-紫草红标准等吸光点相同，判定本实施例中的靛蓝色面料D是使用的从靛草提取的蓝靛染料进行染色。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种鉴别染色纺织品中植物染料的方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)配置多组标准植物染料溶液，进行紫外-可见吸收光谱测试，得到标准等吸光点；
(2)对纺织品进行剥色，将剥色液配置为多组检测样本溶液，进行紫外-可见吸收光谱测试，得到测试等吸光点；
(3)将测试等吸光点与标准等吸光点对比，
当植物染料为非水溶性植物染料时，配置标准植物染料溶液的方法包括以下步骤：
将多组体积为V1、浓度为C1的植物染料水溶液分别与体积为V2浓度不同的表面活性剂混合后，通过蒸馏水定容至V3，得到标准植物染料溶液，
当植物染料为水溶性植物染料时，配置标准植物染料溶液的方法包括以下步骤：
向多组体积为V1、浓度为C1的植物染料水溶液中分别加入pH调节剂，得到具有不同pH值的标准植物染料溶液。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，检测样本溶液的配置方法包括以下步骤中的至少一个：
a.将多组体积为V1的剥色液分别与体积为V2浓度不同的表面活性剂混合后，通过蒸馏水定容至V3，得到检测样本溶液；
b.向多组体积为V1的剥色液中分别加入pH调节剂，得到具有不同pH值的检测样本溶液。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：所述表面活性剂包括AES或Tween80。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：所述表面活性剂的浓度为1-40g/L。
5.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：所述pH调节剂包括NaOH溶液、Na2CO3溶液、HCl溶液、稀氨水中的一种或多种。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述植物染料包括但不限于从靛草、贝紫、栀子黄、藏红花、郁金、黄柏、黄连、鸭跖草、木槿、杜若、凤仙花、茜草、槐花、高粱壳、五倍子、紫草中提取的植物染料。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤(2)中剥色使用的剥色剂包括但不限于二甲基甲酰胺、氯苯、二甲基亚砜、氯苯-乙酸、吡啶、硝基苯。
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