一種柘木天然染料及其提取方法和應用技術

本發明專利技術涉及一種柘木天然染料及其提取方法和應用，屬于天然染料及其應用領域。本發明專利技術的柘木天然染料以柘木作為原料，洗凈、自然晾干、熱烘、粉碎后，經提取液在超聲波條件下萃取，萃取所得濾液調節pH值為酸性，再經微孔濾膜進行抽濾，抽濾所得液體烘干即制得柘木天然染料；本發明專利技術制得的柘木天然染料可用于對羊毛織物和棉麻織物的染色。本發明專利技術提取方法工藝簡單，提取效率高，所得柘木天然染料與生態環境相容性好，可生物陣解，充分利用自然界的資源，市場前景廣闊。

A Natural Dye from Alder and Its Extraction Method and Application

【技術實現步驟摘要】
一種柘木天然染料及其提取方法和應用
本專利技術涉及天然染料及其應用領域，尤其涉及一種柘木天然染料及其提取方法和應用。
技術介紹
在人類歷史上，天然染料為美化人們生活做出了不可磨滅的貢獻。從19世紀末開始，由于合成染料的迅速發展，使得天然染料基本上退出了織物染色領域。隨著人類環保意識的不斷增強以及對自身健康的日益關注，部分合成染料對人類健康和生態環境所產生的危害愈來愈引人注目。在全球性綠色革命浪潮下，天然染料又開始為人們所重視。天然染料中動植物染料是由生物體中提取的，與環境相容性好，可生物降解。天然染料大多為中藥，在染色過程中，其藥物和香味成分與色素一起被織物吸收，除染色功能外，天然染料還具有藥物、香料等多種功能，使染色后的織物對人體有特殊的藥物保健功能。天然染料取材于自然中的植物、動物、礦物等，天然染料在染色過程中無需添加大量化學助劑，并且不會產生廢水；提取染料的沉淀物可以作為造紙原料或肥料利用，不產生污染，實現“零排放”。在染色過程中，其藥物成分會與色素一起被織物吸收，使染色后的織物對人體有特殊的藥物保健功能，如舒筋活絡、殺菌、清香、抗紫外線等。柘木主要是指桑科植物柘樹的木料、根部和樹皮，具有較高的中醫藥價值，有化瘀止血、清肝明目之功效。柘樹原產于東亞，在我國主要產地為山東和蘇北平原一帶，河北、河南、陜西、福建、湖南、湖北、廣東等地也廣有分布。柘木的化學成分主要為山酮、黃酮、木脂素、生物堿、香豆素、β-谷甾醇、β-胡蘿卜苷及多糖化合物。黃酮類化合物，是以黃酮為母核而衍生的一類黃色色素，與金屬鹽反應可生成有色的絡合物，可作為染料的主要成分。
技術實現思路
有鑒于此，本專利技術提供了一種柘木天然染料及其提取方法和應用，柘木天然染料增加了天然染料的品種與色譜，將柘木天然染料對織物進行染色，使織物具有抗菌、抗紫外線的作用，同時對人體有一定的保健作用。本專利技術提供了一種柘木天然染料，所述柘木天然染料以柘木作為原料，洗凈、自然晾干、熱烘、粉碎后，經提取液在超聲波條件下萃取，萃取所得濾液調節pH值為酸性，再經微孔濾膜進行抽濾，抽濾所得液體烘干即制得柘木天然染料；所述提取液為水溶液，水溶液中含有檸檬酸溶液和植物復合酶，植物復合酶由纖維素酶、半纖維素酶、β-葡聚糖酶、果膠酶和木質素過氧化物酶組成。本專利技術還提供了一種柘木天然染料的提取方法，包括以下步驟：S1、取柘木原料，洗凈，自然晾干，熱烘，用粉碎機粉碎得到柘木粉末；S2、將柘木粉末浸泡于水溶液提取液中，水溶液用檸檬酸溶液調節pH為4.5-5.5，向水溶液中加入植物復合酶，植物復合酶由纖維素酶、半纖維素酶、β-葡聚糖酶、果膠酶和木質素過氧化物酶組成；將水溶液在超聲波條件下萃取，離心分離，提取上層澄清液，上層澄清液過濾得到濾液；S3、將步驟S2中的濾液調節為酸性，酸性濾液過微孔濾膜進行抽濾，將抽濾所得液體烘干，液體烘干后所得粉末即為柘木天然染料。進一步的，在步驟S1中，粉碎后得到柘木粉末再過100目篩后備用。進一步的，在步驟S2中，柘木粉末與水溶液的料液比為1g:40mL，檸檬酸溶液的體積濃度為5％，柘木粉末與植物復合酶的質量比為1：0.048，超聲波的條件為：在50℃下超聲60分鐘。進一步的，所述植物復合酶中纖維素酶、半纖維素酶、β-葡聚糖酶、果膠酶和木質素過氧化物酶的質量比為1:4:2:3:2。進一步的，在步驟S3中，微孔濾膜的微孔直徑為0.2μm。本專利技術還提供了一種柘木天然染料的應用，具體為柘木天然染料對羊毛織物和棉麻織物的染色。利用本專利技術柘木天然染料對羊毛織物的染色方法為：采用直接染色工藝：將柘木天然染料加入水中充分溶解后形成染液，再向染液中加入非離子滲透劑和硫酸鈉，非離子滲透劑的濃度為lg/L，硫酸鈉的濃度為5g/L；將被染羊毛織物浸漬于染液中，在80-95℃和pH為3-4的條件下染色45min-60min，取出被染織物，水洗后烘干，得到染色的羊毛織物。利用本專利技術柘木天然染料對棉麻織物的染色的方法為：(1)對棉麻織物進行陽離子改性，得到陽離子改性的棉麻織物；(2)采用直接染色工藝：將柘木天然染料加入水中充分溶解后形成染液，將步驟(1)陽離子改性的棉麻織物的布面水洗中和，然后浸漬于染液中，在60-75℃和pH為6-7的條件下染色30min-60min，取出棉麻織物，水洗后烘干，得到染色的棉麻織物。進一步的，在步驟(1)中對棉麻織物進行陽離子改性的具體方法為：配制6g/L的季銨鹽陽離子改性劑溶液，溶液的pH為10-12；加入非離子滲透劑JFC，其濃度為1g/L；所述季銨鹽為十二烷基二甲基溴化銨、十二烷基三甲基溴化銨、十六烷基二甲基溴化銨和十八烷基二甲基溴化銨中的一種或幾種；將棉麻織物浸泡在所得季銨鹽陽離子改性溶液中并采用浸軋法進行處理，得到陽離子改性的棉麻織物；浸軋法具體工藝為兩浸兩軋，浸泡取出的棉麻織物先在100℃下烘干，然后在130℃下焙烘2分鐘。柘木中所含大量的木質素、纖維素和半纖維素等物質的存在使得柘木結構致密，在提取過程中，柘木黃酮染料難以穿透細胞壁析出；而柘木中木質素、生物堿類物質能夠降低茶黃素染料對纖維素纖維的親和力；柘木中β-谷甾醇、β-胡蘿卜苷在染色過成中起到反離子作用，染色時易出現染料聚集，織物勻染效果較差。本專利技術將纖維素酶、半纖維素酶、β-葡聚糖酶、果膠酶和木質素過氧化物酶按比例混合，當柘木打碎成粉后，在超聲波的空穴效應的作用下，纖維素酶、半纖維素酶和木質素酶能夠將柘木中木質素和纖維素進行分解，有利于柘木黃酮的析出；同時果膠和多糖類物質能被β-葡聚糖酶、果膠酶分解成水溶性物質，提高柘木黃酮染料對纖維的親和力；木質素過氧化物酶能夠使木質素成分水解，提高織物的勻染性。提取過程中，在植物復合酶的作用下，大部分雜質通過過濾和減壓分餾被去除，能夠使得柘木黃酮染料的提取率和純度提高，有利于柘木染料染色效果的提升。與現有技術相比，本專利技術的技術方案具有的有益效果如下：本專利技術利用柘木制得柘木天然染料，柘木天然染料安全且具有殺菌等功效，與生態環境相容性好，可生物降解。本專利技術提取工藝簡單，提取效率高，提取過程中不會造成環境污染，成本低，市場前景廣闊。本專利技術提取物柘木天然染料增加了天然染料的品種與色譜，將柘木染料對織物進行染色，使織物具有抗菌、抗紫外線的作用，同時對人體有一定的保健作用。附圖說明附圖僅用于示出具體實施例的目的，而并不認為是對本專利技術的限制。圖1為本專利技術實施例中一種柘木天然染料的提取方法流程示意圖；圖2為本專利技術實施例中從柘木原料中提取的柘木天然染料的紅外譜圖。具體實施方式為使本專利技術的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖對本專利技術實施方式作進一步地描述。請參考圖1，本專利技術實施例提供了一種柘木天然染料的提取方法：(1)取柘木原料，洗凈，自然晾干，熱烘，用粉碎機粉碎得到柘木粉末，再將柘木粉末過100目篩后備用。(2)取步驟(1)中柘木粉末10g，浸泡于400ml水溶液提取液中，水溶液用體積分數為5％的檸檬酸溶液調節pH為4.5-5.5，向水溶液中加入0.48g植物復合酶，0.48g植物復合酶由0.06g纖維素酶、0.12g半纖維素酶、0.08gβ-葡聚糖酶、0.14g果膠酶和0.06g木質素過氧化物酶組成；將水溶液在超聲波條件下萃取，超聲波的條件為：在5本文檔來自技高網...

【技術保護點】
1.一種柘木天然染料，其特征在于，所述柘木天然染料以柘木作為原料，洗凈、自然晾干、熱烘、粉碎后，經提取液在超聲波條件下萃取，萃取所得濾液調節pH值為酸性，再經微孔濾膜進行抽濾，抽濾所得液體烘干即制得柘木天然染料；所述提取液為水溶液，水溶液中含有檸檬酸溶液和植物復合酶，植物復合酶由纖維素酶、半纖維素酶、β?葡聚糖酶、果膠酶和木質素過氧化物酶組成。

【技術特征摘要】
1.一種柘木天然染料，其特征在于，所述柘木天然染料以柘木作為原料，洗凈、自然晾干、熱烘、粉碎后，經提取液在超聲波條件下萃取，萃取所得濾液調節pH值為酸性，再經微孔濾膜進行抽濾，抽濾所得液體烘干即制得柘木天然染料；所述提取液為水溶液，水溶液中含有檸檬酸溶液和植物復合酶，植物復合酶由纖維素酶、半纖維素酶、β-葡聚糖酶、果膠酶和木質素過氧化物酶組成。2.一種柘木天然染料的提取方法，其特征在于，包括以下步驟：S1、取柘木原料，洗凈，自然晾干，熱烘，用粉碎機粉碎得到柘木粉末；S2、將柘木粉末浸泡于水溶液提取液中，水溶液用檸檬酸溶液調節pH為4.5-5.5，向水溶液中加入植物復合酶，植物復合酶由纖維素酶、半纖維素酶、β-葡聚糖酶、果膠酶和木質素過氧化物酶組成；將水溶液在超聲波條件下萃取，離心分離，提取上層澄清液，上層澄清液過濾得到濾液；S3、將步驟S2中的濾液調節為酸性，酸性濾液過微孔濾膜進行抽濾，將抽濾所得液體烘干，液體烘干后所得粉末即為柘木天然染料。3.根據權利要求2所述的一種柘木天然染料的提取方法，其特征在于，在步驟S1中，粉碎后得到柘木粉末再過100目篩后備用。4.根據權利要求3所述的一種柘木天然染料的提取方法，其特征在于，在步驟S2中，柘木粉末與水溶液的料液比為1g:40mL，檸檬酸溶液的體積濃度為5％，柘木粉末與植物復合酶的質量比為1：0.048，超聲波的條件為：在50℃下超聲60分鐘。5.根據權利要求4所述的一種柘木天然染料的提取方法，其特征在于，所述植物復合酶中纖維素酶、半纖維素酶、β-葡聚糖酶、果膠酶和木質素過氧化...

【專利技術屬性】
技術研發人員：潘婷，馬小強，
申請(專利權)人：武漢職業技術學院，
類型：發明
國別省市：湖北,42