專利名稱：：一種天然染色劑及其制備方法和在絲綢織物染色方面的應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種天然染色劑及其制備方法，本發(fā)明還涉及該染色劑在絲綢織物染色方面的應(yīng)用。技術(shù)背景在十九世紀(jì)以前，染色和印花所用的染料全部都是天然的動(dòng)、植、礦物染(顏)料。1856年英國發(fā)現(xiàn)了第一只合成染料一苯胺紫，開創(chuàng)了合成染料的新紀(jì)元，從此染料工業(yè)才真正成熟起來。此后，合成染料堿性品紅、堿性品綠、堿性品紫等堿性染料相繼出現(xiàn)。19世紀(jì)后半葉，偶氮染料和芳甲烷染料得到較快發(fā)展?；厮?0世紀(jì)，由于紡織工業(yè)的飛速發(fā)展，大量色澤鮮艷、發(fā)色強(qiáng)度高、染色性能優(yōu)異、牢度好的品種不斷開發(fā)出來，增加了還原染料、活性染料、分散染料等高檔染料系列。隨著染料生產(chǎn)廠家的增多，染料產(chǎn)量的增加，在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的污染也日益嚴(yán)重，而且一些染料的生產(chǎn)中間體是有毒的，致癌的。近年來隨著人們環(huán)保意識(shí)的提高，合成染料在生產(chǎn)和應(yīng)用過程中所帶來的污染問題越來越引起人們的關(guān)注，在全球性綠色革命浪潮的影響下，人們開始把目光投向了天然生態(tài)染料。天然染料來源于動(dòng)植物體，與環(huán)境相容好，可生物降解，具有廣闊的應(yīng)用和發(fā)展前景。但現(xiàn)有的天然染料色彩單一、上染效果不好，同時(shí)染色牢度特別是水洗牢度較差，且生產(chǎn)成本也偏高，難以大范圍地推廣應(yīng)用。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的就在于提供一種色彩多樣化，上染效果好、染色牢度特別是水洗牢度也好，且生產(chǎn)成本低的天然染色劑。本發(fā)明的另一目的是提供該染色劑的制備方法。本發(fā)明的進(jìn)一步目的是提供該染色劑在絲綢織物染色方面的應(yīng)用。本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的一種天然染色劑，其特征在于它是用茶鮮葉為原料提取茶鮮葉中的茶多酚，然后在茶多酚提取液中再加入媒染劑制成的。具體地說，上述天然染色劑，是用茶鮮葉為原料加水并通過微波加熱提取茶鮮葉中的茶多酚，然后將提取液分離得到含茶多酚的上清液，在該上清液中加入媒染劑后制成的；其中媒染劑的加入量為每升上清液15克。上述天然染色劑中，由于染色的主要成分為茶多酚，不同的茶鮮葉原料其茶多酚含量不同，考慮到降低制作成本等因素，上述茶鮮葉原料采用410月份茶樹鮮葉中的一芽一葉、一芽二葉、一芽三葉和一芽四葉中的一種或多種；上述媒染劑為可溶性的FeW鹽或/和可溶性的F^+鹽或/和可溶性的K+鹽或/和可溶性的012+鹽。上述可溶性的Fe^鹽優(yōu)選為硫酸鐵或/和氯化鐵；上述可溶性的Fe^鹽優(yōu)選為硫酸亞鐵；上述可溶性的K+鹽優(yōu)選為十二水硫酸鋁鉀(即明礬)或/和氯化鉀或/和醋酸鉀；上述可溶性的012+鹽優(yōu)選為硫酸銅或/和葉綠素銅鈉鹽。本發(fā)明的另一目的即該染色劑的制備方法，其步驟為首先將茶鮮葉原料用水清洗干凈并破碎，然后加水并通過微波加熱提取茶鮮葉中的茶多酚；提取完畢后將提取液分離得到含茶多酚的上清液，再在含茶多酚的上清液中添加媒染劑后用緩沖液調(diào)節(jié)其PH值為47即得產(chǎn)品。具體地說，本發(fā)明中上述染色劑的制備方法，其步驟為首先將上述茶鮮葉原料用水反復(fù)沖洗至水清為止后用錘切機(jī)破碎成10100目(優(yōu)選20目)的茶碎末，然后按茶鮮葉水=1:1030(優(yōu)選1:20)的比例加水并通過微波加熱提取茶鮮葉中的茶多酚，其中微波加熱頻率為24002500MHz，加熱提取溫度為60100°C，優(yōu)選為60'C，提取時(shí)間為19分鐘，優(yōu)選為79分鐘，優(yōu)選采用不銹鋼提取罐提??；提取完畢后得到的提取液優(yōu)選采用膜分離得到含茶多酚的上清液，在此含茶多酚的上清液中加入媒染劑，媒染劑的添加量為為每升上清液15克；最后用緩沖液磷酸氫二鈉-擰檬酸調(diào)節(jié)其PH值為4即得產(chǎn)品。上述媒染劑為可溶性的F鹽或鄰可溶性的F^+鹽或/和可溶性的K+鹽或/和可溶性的012+鹽；其中可溶性的F^+鹽優(yōu)選硫酸鐵或/和氯化鐵，可溶性的Fe^鹽優(yōu)選硫酸亞鐵，可溶性的K+鹽優(yōu)選十二水硫酸鋁鉀(即明砜)或/和氯化鉀或/和醋酸鉀；所述可溶性的012+鹽優(yōu)選硫酸銅或/和葉綠素銅鈉鹽。本發(fā)明的進(jìn)一步目的是提供該天然染色劑在絲綢織物染色方面的應(yīng)用。本發(fā)明的有益效果為(1)由于茶葉中富含酚類物質(zhì)茶多酚，茶多酚類化合物是以右式為骨干母核的一大類衍生物，這類物質(zhì)不穩(wěn)定，易氧化得到紅、黃、褐色的混合物，故茶色素的顏色可分為茶紅素、茶黃素、茶褐素等幾類，這幾類色素是茶多酚類物質(zhì)的系列氧化產(chǎn)物。茶多酚可與多種金屬鹽離子絡(luò)合并發(fā)生顯色反應(yīng)，呈現(xiàn)出更多、更鮮艷的色彩(見表l為茶多酚與多種金屬離子的絡(luò)合反應(yīng)的顯色結(jié)果)。同時(shí)茶多酚由于其結(jié)構(gòu)上具有苯環(huán)和羥基，它與蛋白質(zhì)類有一定的親和性，會(huì)發(fā)生絡(luò)合反應(yīng)，使其結(jié)合牢固，因此將它用來制作染料，有很強(qiáng)的著色力。所以本發(fā)明中以茶鮮葉為原料制成的天然染色劑，和現(xiàn)有的天然染色劑比較，不但色彩多樣化，而且上染效果好、染色牢度特別是水洗牢度很好,且具有良好的耐光牢度(達(dá)到四級(jí)或四級(jí)以上，見表2為將本發(fā)明實(shí)施例1實(shí)施例4中制得的本發(fā)明產(chǎn)品用于天然絲綢織物坯布的染色試驗(yàn)結(jié)果)。本發(fā)明產(chǎn)品特別是應(yīng)用在絲綢織物染色方面效果更佳。因?yàn)榻z綢織物比較通常的天然纖維織物不但著色更困難而且水洗牢度和耐光牢度也很差，因此從這個(gè)意義上說本發(fā)明產(chǎn)品彌補(bǔ)了現(xiàn)有技術(shù)的空白。并且本發(fā)明人通過大量的實(shí)驗(yàn)研究，優(yōu)選出能與茶多酚絡(luò)合并發(fā)生顯色反應(yīng)，而且用于天然絲織物染色顏色鮮艷、穩(wěn)定、著色力強(qiáng)的可溶性F^+鹽或/和可溶性的Fe^鹽或/和可溶性K+鹽或/和可溶性Ci^+鹽作為本發(fā)明中的媒染劑，特別是優(yōu)選出作為本發(fā)明中媒染劑的硫酸鐵或/和氯化鐵或/和硫酸亞鐵或/和或/和十二水硫酸鋁鉀(即明礬)或鄰氯化鉀或/和醋酸鉀或/和硫酸銅或/和葉綠素銅鈉鹽表l:茶多酚與多種金屬離子的絡(luò)合反應(yīng)的顯色結(jié)果<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>表2:本發(fā)明實(shí)施例1實(shí)施例4中的產(chǎn)品用于天然絲綢織物坯布的染色試驗(yàn)結(jié)果<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>注表2中的試驗(yàn)方法為絲織物試驗(yàn)方法GB/T15552—1995(2)本發(fā)明人在茶多酚自身氧化產(chǎn)生的三種色澤茶紅素、茶黃素和茶褐素的基礎(chǔ)上，通過添加可溶性金屬鹽離子F^+鹽或/和K+鹽或/和C^+鹽作為媒染劑與茶多酚絡(luò)合發(fā)生顯色反應(yīng)，呈現(xiàn)出藍(lán)紫色(Fe"鹽)、淡黃色(K+鹽)、綠色(012+鹽)等，豐富了本發(fā)明產(chǎn)品作為天然染色劑的色彩，使其本發(fā)明產(chǎn)品應(yīng)用更廣泛、實(shí)用性更強(qiáng)。同時(shí)，從表2的試驗(yàn)結(jié)果可見，本發(fā)明產(chǎn)品的染色深度、水洗牢度、摩擦牢度都達(dá)四級(jí)以上，染色效果好。(3)由于本發(fā)明產(chǎn)品中的主要成分為茶多酚，不同的茶鮮葉原料其茶多酚含量不同，考慮到降低生產(chǎn)成本等因素，本發(fā)明人通過大量實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，采用410月份茶樹鮮葉中的一芽一葉或一芽二葉或一芽三葉或一芽四葉為原料，其提取物中的茶多酚含量較高(見表3不同茶鮮葉原料的茶多酚含量分析結(jié)果)。表3:不同茶鮮葉原料的茶多酚含量分析結(jié)果茶鮮葉原料一芽一葉一芽二葉一芽三葉一芽四葉一芽五葉老葉茶枝茶多酚％33.6728.9626.3425.7719.6313.826.58(4)本發(fā)明人通過對(duì)本發(fā)明產(chǎn)品制備工藝的大量研究，如茶鮮葉破碎粒度(見表4不同粒度茶葉提取的內(nèi)含物組分結(jié)果)；提取茶多酚時(shí)茶鮮葉與水的用量比(見表5不同茶鮮葉與水的用量比對(duì)茶多酚提取率的影響)；提取時(shí)間(見表6不同提取時(shí)間對(duì)茶多酚提取率的影響)等等，確定了本發(fā)明中的最佳工藝參數(shù)。表4:不同粒度茶葉提取的內(nèi)含物組分結(jié)果<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>注提取溫度80'C、時(shí)間9分鐘、提取比例l:30表5:不同茶鮮葉與水的用量比對(duì)茶多酚提取率的影響<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>表6不同提取時(shí)間對(duì)茶多酚提取率的影響<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>(5)本發(fā)明產(chǎn)品中的主要成分為茶多酚(見表7茶鮮葉中提取的內(nèi)含物分析結(jié)果),由于茶多酚同時(shí)具有抗輻射、殺菌、消臭、抗衰老等作用，所以通過本發(fā)明產(chǎn)品染色所得的染織品也富含茶多酚，同時(shí)也具有安全、無毒、對(duì)皮膚無任何剌激和過敏性，抗菌、防輻射等保健作用。表7:茶鮮葉中提取的內(nèi)含物分析結(jié)果<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>(6)本發(fā)明中還通過采用微波加熱進(jìn)行茶多酚的提取，因而沒有高溫?zé)嵩?，消除了熱梯度，有效地防止了茶多酚在提取過程中的損失，使茶多酚提取質(zhì)量大大提高，且提取的時(shí)間也大大節(jié)省，成本也大大降低。具體實(shí)施方式下面通過實(shí)施例的方式進(jìn)一步說明本發(fā)明，并不因此將本發(fā)明限制在所述的實(shí)施例范圍之中。實(shí)施例l:一種天然染色劑，其特征在于它是用茶鮮葉為原料提取茶鮮葉中的茶多酚，然后在茶多酚提取液中再加入媒染劑制成的。其具體制備步驟如下-選料采用410月份茶樹鮮葉，無腐爛、無夾雜物，無泥沙。鮮葉標(biāo)準(zhǔn)為一芽一葉；原料清洗清洗用水必須符合GB5749標(biāo)準(zhǔn)，反復(fù)沖洗至水清為止；破碎采取錘切機(jī)破碎成20目左右的顆粒；提取采用不銹鋼提取罐通過微波加熱提取，微波加熱頻率為24002500MHz，加熱提取溫度為6(TC，提取時(shí)間為9分鐘；，茶鮮葉與水的用量比(以下稱提取比)為1:20;分離提取完畢后得到的提取液采用膜分離得到含茶多酚的上清液；添加媒染劑在此含茶多酚的上清液中加入媒染劑氯化鉀，氯化鉀的添加量為每升上清液2克；調(diào)節(jié)PH值用磷酸氫二鈉-檸檬酸緩沖液調(diào)節(jié)上述清液的PH值為4.0即得本發(fā)明扭口廣叩o將此產(chǎn)品應(yīng)用于天然絲綢織物坯布的染色效果見上述表1所示。實(shí)施例2實(shí)施例11:重復(fù)實(shí)施例1中描述的步驟，其中涉及的各項(xiàng)工藝參數(shù)見表8，其余同實(shí)施例l。實(shí)施例2實(shí)施例4的產(chǎn)品應(yīng)用于天然絲綢織物坯布的染色效果見上述表1所示。表8:本發(fā)明實(shí)施例2實(shí)施例11中的各項(xiàng)工藝參數(shù)<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>權(quán)利要求1.一種天然染色劑，其特征在于它是用茶鮮葉為原料提取茶鮮葉中的茶多酚，然后在茶多酚提取液中再加入媒染劑制成的。2、如權(quán)利要求1所述的天然染色劑，其特征在于它是用茶鮮葉為原料加水并通過微波加熱提取茶鮮葉中的茶多酚，然后將提取液分離得到含茶多酚的上清液，在該上清液中加入媒染劑后制成的；其中媒染劑的加入量為每升上清液15克。3、如權(quán)利要求1或2所述的天然染色劑，其特征在于所述茶鮮葉原料采用410月份茶樹鮮葉中的一芽一葉、一芽二葉、一芽三葉和一芽四葉中的一種或多種；所述媒染劑為可溶性的Fe^鹽或/和可溶性的Fe^鹽或/和可溶性的K+鹽或/和可溶性的012+鹽。4、如權(quán)利要求3所述的天然染色劑，其特征在于所述可溶性的F^+鹽為硫酸鐵或/和氯化鐵；所述可溶性的Fe^鹽為硫酸亞鐵；所述可溶性的K+鹽為十二水硫酸鋁鉀或/和氯化鉀或/和醋酸鉀；所述可溶性的012+鹽為硫酸銅或/和葉綠素銅鈉鹽。5、如權(quán)利要求14中任一權(quán)利要求所述的天然染色劑的制備方法，其步驟為首先將所述茶鮮葉原料用水清洗干凈并破碎，然后加水并通過微波加熱提取茶鮮葉中的茶多酚；提取完畢后將提取液分離得到含茶多酚的上清液，再在含茶多酚的上清液中添加媒染劑后用緩沖液調(diào)節(jié)其PH值為47即得產(chǎn)品。6、如權(quán)利要求5所述的天然染色劑的制備方法，其中所述將茶鮮葉原料用水清洗干凈為用水反復(fù)沖洗至水清為止；所述茶鮮葉原料破碎粒度為10100目；所述加水并通過微波加熱提取茶鮮葉中的茶多酚是指加水量按茶鮮葉水=1:1030，微波加熱頻率為24002500MHz，加熱提取溫度為60100°C，提取時(shí)間為19分鐘；所述提取液分離采用膜分離；所述添加媒染劑的量為每升上清液15克；所述緩沖液為磷酸氫二鈉一檸檬酸。7、如權(quán)利要求6所述的天然染色劑的制備方法，其中所述茶鮮葉原料破碎粒度為20目；所述加水量按茶鮮葉水=1:20;所述加熱提取溫度為60'C;所述提取時(shí)間為79分鐘；所述添加的媒染劑為可溶性的Fe"鹽或鄰可溶性的Fe"鹽或鄰可溶性的K+鹽或/和可溶性的012+鹽。8、如權(quán)利要求7所述的天然染色劑的制備方法，其中所述可溶性的F^+鹽為硫酸鐵或/和氯化鐵，所述可溶性的F^+鹽為硫酸亞鐵，所述可溶性的K+鹽為十二水硫酸鋁鉀或/和氯化鉀或/和醋酸鉀，所述可溶性的Cu"鹽為硫酸銅或/和葉綠素銅鈉鹽。9、如權(quán)利要求14中中任一權(quán)利要求所述的天然染色劑在絲綢織物染色方面的應(yīng)用。全文摘要本發(fā)明提供了一種天然染色劑，其特征在于它是用茶鮮葉為原料提取茶鮮葉中的茶多酚，然后在茶多酚提取液中再加入媒染劑制成的。由于本發(fā)明產(chǎn)品色彩豐富，上染效果好、染色牢度特別是水洗牢度也好，且生產(chǎn)成本低，使其本發(fā)明產(chǎn)品應(yīng)用更廣泛、實(shí)用性更強(qiáng)。本發(fā)明還提供了該天然染色劑的制備方法和在絲綢織物染色方面的應(yīng)用。文檔編號(hào)C09B61/00GK101280525SQ20081006980公開日2008年10月8日申請(qǐng)日期2008年6月5日優(yōu)先權(quán)日2008年6月5日發(fā)明者尹旭敏,玲張,超張,曾順德,蔣明才,高飛虎申請(qǐng)人:重慶市農(nóng)業(yè)科學(xué)院