[发明专利]一种天然介孔矿物与动植物色素的复合颜料及制备方法

权利要求书

1.一种天然介孔矿物与动植物色素的复合颜料，其特征在于，包括：

70％-90％百分含量的天然介孔矿物；以及

10％-30％百分含量的通过物理吸附和经金属离子相配合的化学吸附到所述天然介孔矿物上的水溶性动植物色素或10％-30％百分含量的通过物理吸附和经接枝物单体接枝的化学吸附到所述天然介孔矿物上的油溶性动植物色素。

2.根据权利要求1所述的复合颜料，其特征在于，所述天然介孔矿物包括凹凸棒石、海泡石、埃洛石、硅藻土中的一种或两种以上。

3.根据权利要求1或2所述的复合颜料，其特征在于，所述水溶性动植物色素包括花青素、五倍子酸、栀子黄色素、石榴花红色素、茶色素、石榴皮色素、槟榔色素、山楂红色素、甜菜红、紫甘薯色素、密蒙花黄色素中的一种或两种以上。

4.根据权利要求1-3任一项所述的复合颜料，其特征在于，所述油溶性动植物色素包括紫草红色素、番茄红素、虾青素、斑鳌黄、乳黄素、枸杞子色素、玉米黄素、姜黄素、胭脂树橙、高粱红、辣椒红、毛茛黄素、紫黄质、紫松果黄素、玉米黄质中的一种或两种以上。

5.根据权利要求1-4任一项所述的复合颜料，其特征在于，所述金属离子为Fe²⁺、Fe³⁺、Cu²⁺、Ti⁴⁺、Al³⁺、Mg²⁺或Zn²⁺。

6.根据权利要求1-5任一项所述的复合颜料，其特征在于，所述接枝物单体为壳聚糖、硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、季铵盐阳离子表面活性剂、十八烷基三甲基氯化铵、十六烷基三甲基氯化铵、十二烷基三甲基氯化铵、十二烷基二甲基苄基氯化铵或十六烷基三甲基溴化铵。

7.一种如权利要求1-6任一项所述的天然介孔矿物与动植物色素的复合颜料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

按重量份数将1-20份水溶性动植物色素与80-90份第一溶剂制得第一色素溶液；

用低温等离子体清洗方法对天然介孔矿物进行清洗，所述天然介孔矿物与所述水溶性动植物色素的重量百分比为(7-9)∶(1-3)；

将清洗后的天然介孔矿物加入金属离子溶液中，浸泡24-72小时后进行离心，得到矿物固体；

将所述矿物固体加入所述第一色素溶液中，持续搅拌一段时间后置入恒温振荡箱，进行物理吸附和经金属离子相配合的化学吸附作用12-48小时，之后进行离心、清洗、干燥、研磨和过筛，获得天然介孔矿物与动植物色素的复合颜料。

8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述用低温等离子体清洗方法对天然介孔矿物进行清洗的步骤包括：

将天然介孔矿物置入低温等离子体反应设备中，以O₂作为清洗气体，放电反应2-15分钟，设置参数为：O₂压力为10Pa，功率50-100W，电压500-800V，电流40-100mA；在此过程中，无机气体被激发到等离子态后吸附在固体表面，与固体表面分子反应生成了副产物分子，随后副产物分子解析形成气相，通过真空抽气排出使反应残余物脱离表面，达到去除杂质的效果。

9.一种如权利要求1-6任一项所述的天然介孔矿物与动植物色素的复合颜料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

按重量份数将1-20份油溶性动植物色素与80-90份第二溶剂制得第二色素溶液；

用低温等离子体清洗方法对天然介孔矿物进行清洗，所述天然介孔矿物与所述油溶性动植物色素的质量比为(7-9)∶(1-3)；

将清洗后的天然介孔矿物进行低温等离子体改性接枝，得到改性接枝后的矿物；

将所述改性接枝后的矿物加入所述第二色素溶液中，持续搅拌一段时间后置入恒温振荡箱，进行物理吸附和经接枝物单体接枝的化学吸附作用12-48小时，之后进行离心、清洗、干燥、研磨和过筛，获得天然介孔矿物与动植物色素的复合颜料。

10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，所述将清洗后的天然介孔矿物进行低温等离子体改性接枝，得到改性接枝后的矿物的步骤包括：

将清洗后的天然介孔矿物在低温等离子体反应设备中以N₂作为引发气体，放电反应4-20分钟，每2-10分钟放一次电，共两次，设置参数为：N₂压力为10Pa，功率为50-100W，电压为500-800V，电流为40-100mA；

放电反应完成后加入接枝物单体溶液，矿物与接枝物单体重量百分比为1∶(0.4-5.0)，反应3-6小时，之后进行洗涤至中性、过滤和干燥，得到改性接枝后的矿物。