[发明专利]一种菱角壳天然染料的制备方法及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及天然染料及其应用，特别是涉及一种菱角壳天然染料的制备方法及其应用。

背景技术

随着人类环保意识的不断增强以及对自身健康的日益关注，部分合成染料对人类健康和生态环境所产生的危害愈来愈引人注目。现有的研究结果已经表明，有二十三种致癌芳香胺、一百多只合成染料有可能产生致癌物质，二十多只合成染料对皮肤产生过敏。因此，合成染料及其染色的纺织品使消费者心存疑虑。

菱角，别名水菱角、风菱，为菱科菱属植物，是一年生水生草木植物，原产于欧洲和亚洲的温暖地区，在我国已有3000多年的栽培历史，目前我国种植面积约40000hm²，年产量约24万吨。菱角的果实可以食用，具有很高的营养价值，菱角的果柄、果实及叶柄均可入药。

中医认为菱角可健脾、利尿、还可健胃止痢，抗癌，主治胃溃疡、痢疾、食道癌、子宫颈癌、乳腺癌等。菱角壳可治腹泻、脱肛、痔疮、黄水症、天疱疮，菱角壳水提取物具有抑制胃癌细胞的作用。

然而在通常情况下，大量的菱角壳遭到废弃，十分可惜，而且会造成环境污染。因此，从菱角壳中提取天然染料并应用于纺织品染色，对于增加天然染料品种与色谱，降低染料成本，对“十一五”期间我国发展循环经济，建设资源节约型、环境友好型社会具有十分重要的意义。

关于菱角壳天然染料的制备及其染色方法，目前未见有报道。

发明内容

本发明的目的是提供一种菱角壳天然染料的制备方法及其应用，以菱角壳为原料，采用碱性水溶液提取、浓缩、固化、粉碎等工艺方法制备而成天然染料。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一、一种菱角壳天然染料的制备方法，该方法的步骤如下：

1)将植物菱角壳机械粉碎，然后加入到5～10倍水溶液中浸泡，待菱角壳充分润湿后，加入氢氧化钠、碳酸钠或磷酸钠，调节溶液的pH为8～13，升温至90～100℃，保温60～90min，过滤；滤渣继续用pH为8～13的碱溶液浸提，过滤，合并两次浸提液，得天然染料原液；

2)将提取的菱角壳天然染料原液浓缩、固化、粉碎，得粉末状天然染料。二、一种菱角壳天然染料的应用：

1)不用媒染剂的条件下，采用菱角壳天然染料可染得米色的真丝、羊毛制品；

2)在金属铝盐后媒染条件下，可染得米色(带黄光)的真丝、羊毛制品；

3)在金属亚铁盐后媒染条件下，可染得藏青色的真丝、羊毛制品；

4)在混合氯化稀土后媒染条件下，可染得米色(带红光)的真丝、羊毛制品。

5)棉制品先用阳离子改性剂进行改性，后采用菱角壳天然染料染色可染得棕色的棉制品，然后再用金属亚铁盐作为媒染剂进行媒染，得到藏青色的棉制品。

本发明具有的有益效果是：

1、利用废弃物提取天然染料，有利保护环境，节约资源。

2、染色制品服用安全，不会有致癌、致畸作用或引起过敏反应；与生态环境相容性好，可生物降解。

3、真丝、羊毛和棉制品得色均匀、色牢度好，在金属亚铁盐、铝盐、混合氯化稀土等不同的媒染剂作用下分别可获得藏青色、带黄光的米色、带红光的米色等色谱。

4、与常规天然染料相比，本发明提取工艺简单，提取效率高，成本低，市场前景广阔。

具体实施方式

实施例1：

称取生菱角壳500克，机械粉碎，然后用10倍自来水浸泡，待菱角壳充分润湿后，加入所需量的碳酸钠，调节浸泡液pH为8.2左右，升温至100℃，保温90min后过滤。滤渣继续用5～10倍水(含碳酸钠，pH为8.2左右)溶液浸提，合并两次浸提液，中和、浓缩至500毫升，即为菱角壳天然染料浓缩液。固化、粉碎，得粉末状天然染料。

采用常规的染色方法，在硫酸亚铁作为媒染剂的条件下，采用上述制备的菱角壳天然染料对真丝绸进行染色，得到藏青色的真丝绸制品，其色度指标值L^*为34.80，a^*为2.34，b^*为-1.61，c^*为2.84，K/S值为5.10。

实施例2：

称取生菱角壳500克，机械粉碎，然后用8倍自来水浸泡，待菱角壳充分润湿后，加入所需量的碳酸钠，调节浸泡液pH为9.3，升温至90℃，保温80min后过滤。滤渣继续用5～10倍水(含碳酸钠，pH为9.3左右)溶液浸提，合并两次浸提液，中和、浓缩至500毫升，即为菱角壳天然染料浓缩液。固化、粉碎，得粉末状天然染料。