CN109518486A - 一种利用火龙果天然染料制备蜡染膏的制备方法及其应用 - Google Patents

一种利用火龙果天然染料制备蜡染膏的制备方法及其应用 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种利用火龙果天然染料制备蜡染膏的制备方法及其应用，其制备方法是将新鲜火龙果经清洗后打浆，将果浆经发酵后进行二次浸提液，然后对浸提液蒸发浓缩后，最后进行真空干燥，即得到所述蜡染膏。采用本发明所述的制备方法，从火龙果中提取天然染料，并对蜡染织物进行染色，色牢度好，上染率高，耐洗性良好；蜡染织物采用火龙果天然染料染色后色泽饱满，穿着安全，不会对人身体造成伤害或引起过敏反应，也不会有致癌、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；而且火龙果制备染料工艺简单，来源广泛，绿色环保。本发明的原料来源广泛，价格便宜，质量稳定，还充分利用了自然界的资源，市场前景十分广阔。

Description

一种利用火龙果天然染料制备蜡染膏的制备方法及其应用
技术领域
本发明涉及的是蜡染工艺中染料技术领域，具体地说是一种利用火龙果天然染料制备蜡染膏的制备方法及其应用。
背景技术
随着人类生活水平的不断提高，人们对于穿着的颜色要求也越来越高，极大推动了我国纺织产业和纺织助剂的发展。随着绿色环保观念的深入，天然染料越来越受到人们的青睐。天然染料是指从植物的根、叶、树皮、树干、果壳、花或动物分泌物、矿物质中提取而来。由于天然染料具有安全无毒，尤为受到人们的喜爱。在全球崇尚健康、回归自然和提倡环境保护的今天，合成染料对人体的伤害性和对环境的污染等缺点越来越受到人们的关注，而天然染料从生物体中提取，染色后纺织品穿着安全，具有良好的环境相容性和生物降解性。
我国西南地区少数民族的蜡染制品，因产品具有着色均匀、色泽鲜艳等优点，颇受赞誉。然而蜡染的染料蓝靛依然是手工制作，远跟不上人们生活水平提高对蜡染制品的需求。人们对纺织色彩的要求也在不断提高，对染料的要求也越来越高，色彩鲜艳、上染率高、固色效果好天然染料成为研究者的关注焦点。
火龙果是仙人掌科的多年生多浆植物的果实，热稳定性差，其营养价值高，有抗氧化、抗自由基、抗衰老的作用。近年来，有关于火龙果色素的提取技术研究越来越多，由此也说明火龙果不仅在食用上有良好的效果，其色素亦在其他领域上有良好的使用价值。火龙果的皮呈深红至玫红色，主要色素成分为甜菜红素，其颜色鲜艳，提取容易，一般使用溶剂、微波、超声波等提取方法。但关于其色素提取后的应用，还鲜有报道。因此，如何提高蜡染染料的数量和质量是一个技术难题。经检索，目前尚无将火龙果染料用于蜡染的相关报道。
发明内容
本发明要解决的技术问题是针对背景技术中存在的问题，提供一种成本低，工艺简单，染料稳定性好的火龙果天然染料制备方法及应用，得到的产品绿色环保，染色效果好，牢固度好，使用方便，对人身体无伤害，具体地说是一种利用火龙果天然染料制备蜡染膏的制备方法及其应用。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案为：一种利用火龙果天然染料制备蜡染膏的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
(1)取新鲜火龙果用清水洗干净，将火龙果肉及果皮破碎打浆，得到果浆；
(2)步骤(1)所得果浆置于发酵池中，在加入清水使其浸渍，所述清水与果浆的质量之比为5～8:1；浸渍6～12h，经浸渍后再接着往发酵池内加入石灰乳或者工业碱进行一次浸提，并用搅拌器充分搅拌均匀后得浸泡液；
(3)然后再将发酵池盖上薄膜进行密封发酵，密封发酵12～24h，使浸泡液变为红色时得发酵液；
(4)将步骤(3)所得的发酵液在发酵池在中用搅拌器继续翻动搅拌，使其混合均匀，然后将混合液过滤去除残渣后，同时收集残渣备用，并将滤液排放到沉降池中进行静置分离处理，静置时间为12～24h，经静置分离后，收集一次沉淀物和分层液；
(5)将步骤(4)所得分层液送入真空过滤机中，采用真空过滤方式滤去分层液中的水分，得到二次沉淀物；
(6)将步骤(4)所收集的残渣以及一次沉淀物和步骤(5)所收集的二次沉淀物混合，得混合物料，并将混合物料粉碎至80～100目的细粉，然后向所述细粉中加入碱溶液，调节其pH 值在6～8之间，同时加热混合溶液进行二次浸提，控制溶液在温度为25～35℃，浸提时间为1～1.5h，经浸提后过滤收集滤液，得二次浸提液；
(7)将步骤(6)所收集的二次浸提液采用蒸馏方式，经蒸发浓缩后，最后进行真空干燥，即得到所述蜡染膏。
进一步地，本发明所述的一种利用火龙果天然染料制备蜡染膏的制备方法，其中在所述步骤(2)中，所述石灰乳的主要成分是质量分数为30～35％的氢氧化钙水溶液，加入量为果浆重量的20～30％；所述工业碱是氢氧化钠、碳酸钠或磷酸钠，其加入的量以所用石灰乳的重量折合计算。
进一步地，本发明所述的一种利用火龙果天然染料制备蜡染膏的制备方法，其中在所述步骤(5)中，所真空过滤方式为常规真空过滤。
进一步地，本发明所述的一种利用火龙果天然染料制备蜡染膏的制备方法，其中在所述步骤(6)中，所述碱溶液是质量分数为25～30％的工业碱溶液，所述工业碱溶液是氢氧化钠、碳酸钠或磷酸钠溶液，碱溶液的加入量达到调节其pH 值在6.5～7.5即可。
进一步地，本发明所述的一种利用火龙果天然染料制备蜡染膏的制备方法，其中在所述步骤(7)中，所述蒸馏方式采用减压蒸馏，经蒸发浓缩后，使浓缩液体积为二次浸提液原体积的1/10～1/3，得到浓缩的火龙果天然染料，最后进行真空干燥，即得到所述蜡染膏。
本发明还公开了利用火龙果天然染料制备蜡染膏的应用，将所述蜡染膏用于对经过蜡染后的纯棉织物直接染色，即获得蜡染制品。
进一步地，本发明公开了利用火龙果天然染料制备所得的蜡染膏的应用，将所述蜡染膏用于对经过蜡染后的纯棉织物直接染色，具体染色方法为：先采用常规方法对织物进行蜡染处理，将经过蜡染处理后的纯棉织物投入到染液中进行浸泡染色，染色完毕后再取出对染色后的纯棉织物采用85～90℃的热水脱除防染剂处理,再经1～2次50～65℃的皂洗和1～2次室温的水洗,经水洗后再烘干，最后将烘干后的蜡染织物进行幅宽和纵向方向的拉伸，拉伸率控制在4～12％之间，处于拉伸状态下的蜡染织物在6～12℃的环境中冷却，即获得蜡染制品；其中染液由蜡染膏与水配制而成，所述染液的pH值为5～6，其中蜡染膏的质量占染液的质量的10～25%；浸泡染色时控制的条件为：浴比为1:10～50，温度为65～75℃，浸泡时间为3～5天。
采用本发明所述的一种利用火龙果天然染料制备蜡染膏的制备方法及其应用，与现有技术相比，其有益效果在于：本发明从火龙果中提取天然染料，并对蜡染织物进行染色，色牢度好，上染率高，耐洗性良好；蜡染织物采用火龙果天然染料染色后色泽饱满，穿着安全，不会对人身体造成伤害或引起过敏反应，也不会有致癌、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；而且火龙果制备染料工艺简单，来源广泛，绿色环保。本发明的原料来源广泛，价格便宜，质量稳定，还充分利用了自然界的资源，市场前景十分广阔。
具体实施方式
为了更充分的解释本发明的实施，以下结合具体实施例来进一步说明本发明。所举实例只用于解释本发明，而不是限定本发明的范围。
实施例1：
一种利用火龙果天然染料制备蜡染膏的制备方法，包括以下步骤：
(1)取新鲜火龙果100kg用清水洗干净，将火龙果肉及果皮破碎打浆，得到果浆；
(2)步骤(1)所得果浆置于发酵池中，在加入500kg清水使其浸渍，浸渍6～10h，经浸渍后再接着往发酵池内加入20kg石灰乳进行一次浸提，并用搅拌器充分搅拌均匀后得浸泡液；其中所述石灰乳的主要成分是质量分数为30％的氢氧化钙水溶液；
(3)然后再将发酵池盖上薄膜进行密封发酵，密封发酵12～18h，使浸泡液变为红色时得发酵液；
(4)将步骤(3)所得的发酵液在发酵池在中用搅拌器继续翻动搅拌，使其混合均匀，然后将混合液过滤去除残渣后，同时收集残渣备用，并将滤液排放到沉降池中进行静置分离处理，静置时间为12～18h，经静置分离后，收集一次沉淀物和分层液；
(5)将步骤(4)所得分层液送入真空过滤机中，采用常规真空过滤方式滤去分层液中的水分，得到二次沉淀物；
(6)将步骤(4)所收集的残渣以及一次沉淀物和步骤(5)所收集的二次沉淀物混合，得混合物料，并将混合物料粉碎至80～100目的细粉，然后向所述细粉中加入碱溶液，其中所述碱溶液是质量分数为25％的氢氧化钠溶液，调节其pH 值在6～7之间，同时加热混合溶液进行二次浸提，控制溶液在温度为25～35℃，浸提时间为1～1.5h, 经浸提后过滤收集滤液，得二次浸提液；
(7)将步骤(6)所收集的二次浸提液采用减压蒸馏方式，使浓缩液体积为二次浸提液原体积的1/10～1/6，得到浓缩的火龙果天然染料，最后进行真空干燥，即得到所述蜡染膏。
采用本发明所述方法制备所得的蜡染膏用于对经过蜡染后的纯棉织物直接染色，具体染色方法为：先采用常规方法对织物进行蜡染处理，将经过蜡染处理后的纯棉织物投入到染液中进行浸泡染色，染色完毕后再取出对染色后的纯棉织物采用85～90℃的热水脱除防染剂处理,再经1次50～65℃的皂洗和1次室温的水洗,经水洗后再烘干，最后将烘干后的蜡染织物进行幅宽和纵向方向的拉伸，拉伸率控制在4～8％之间，处于拉伸状态下的蜡染织物在6～12℃的环境中冷却，即获得蜡染制品；其中染液由蜡染膏与水配制而成，所述染液的pH值为5～6，其中蜡染膏的质量占染液的质量的10%；浸泡染色时控制的条件为：浴比为1:20，温度为65～70℃，浸泡时间为3天。
实施例2：
一种利用火龙果天然染料制备蜡染膏的制备方法，包括以下步骤：
(1)取新鲜火龙果100kg用清水洗干净，将火龙果肉及果皮破碎打浆，得到果浆；
(2)步骤(1)所得果浆置于发酵池中，在加入600kg清水使其浸渍，浸渍8～12h，经浸渍后再接着往发酵池内加入质量分数为32％的碳酸钠水溶液25kg进行一次浸提，并用搅拌器充分搅拌均匀后得浸泡液；其中所述工业碱为质量分数为32％的碳酸钠水溶液；
(3)然后再将发酵池盖上薄膜进行密封发酵，密封发酵15～20h，使浸泡液变为红色时得发酵液；
(4)将步骤(3)所得的发酵液在发酵池在中用搅拌器继续翻动搅拌，使其混合均匀，然后将混合液过滤去除残渣后，同时收集残渣备用，并将滤液排放到沉降池中进行静置分离处理，静置时间为12～24h，经静置分离后，收集一次沉淀物和分层液；
(5)将步骤(4)所得分层液送入真空过滤机中，采用常规真空过滤方式滤去分层液中的水分，得到二次沉淀物；
(6)将步骤(4)所收集的残渣以及一次沉淀物和步骤(5)所收集的二次沉淀物混合，得混合物料，并将混合物料粉碎至80～100目的细粉，然后向所述细粉中加入质量分数为28％的碳酸钠溶液，调节其pH值在6.5～7.5即可，同时加热混合溶液进行二次浸提，控制溶液在温度为28～32℃，浸提时间为1～1.5h，经浸提后过滤收集滤液，得二次浸提液；
(7)将步骤(6)所收集的二次浸提液采用减压蒸馏，经蒸发浓缩后，使浓缩液体积为二次浸提液原体积的1/6～1/4，得到浓缩的火龙果天然染料，最后进行真空干燥，即得到所述蜡染膏。
采用本发明所述方法制备所得的蜡染膏用于对经过蜡染后的纯棉织物直接染色，具体染色方法为：先采用常规方法对织物进行蜡染处理，将经过蜡染处理后的纯棉织物投入到染液中进行浸泡染色，染色完毕后再取出对染色后的纯棉织物采用85～90℃的热水脱除防染剂处理,再经2次50～65℃的皂洗和2次室温的水洗,经水洗后再烘干，最后将烘干后的蜡染织物进行幅宽和纵向方向的拉伸，拉伸率控制在6～10％之间，处于拉伸状态下的蜡染织物在6～12℃的环境中冷却，即获得蜡染制品；其中染液由蜡染膏与水配制而成，所述染液的pH值为5～6，其中蜡染膏的质量占染液的质量的10～25%；浸泡染色时控制的条件为：浴比为1:30，温度为65～75℃，浸泡时间为4天。
实施例3：
一种利用火龙果天然染料制备蜡染膏的制备方法，包括以下步骤：
(1)取新鲜火龙果100kg用清水洗干净，将火龙果肉及果皮破碎打浆，得到果浆；
(2)步骤(1)所得果浆置于发酵池中，在加入800kg清水使其浸渍，浸渍10～12h，经浸渍后再接着往发酵池内加入质量分数为35％的磷酸钠溶液30kg进行一次浸提，并用搅拌器充分搅拌均匀后得浸泡液；
(3)然后再将发酵池盖上薄膜进行密封发酵，密封发酵18～24h，使浸泡液变为红色时得发酵液；
(4)将步骤(3)所得的发酵液在发酵池在中用搅拌器继续翻动搅拌，使其混合均匀，然后将混合液过滤去除残渣后，同时收集残渣备用，并将滤液排放到沉降池中进行静置分离处理，静置时间为12～24h，经静置分离后，收集一次沉淀物和分层液；
(5)将步骤(4)所得分层液送入真空过滤机中，采用常规真空过滤方式滤去分层液中的水分，得到二次沉淀物；
(6)将步骤(4)所收集的残渣以及一次沉淀物和步骤(5)所收集的二次沉淀物混合，得混合物料，并将混合物料粉碎至80～100目的细粉，然后向所述细粉中加入质量分数为30％的磷酸钠溶液，调节其pH值在7～8之间，同时加热混合溶液进行二次浸提，控制溶液在温度为25～35℃，浸提时间为1～1.5h，经浸提后过滤收集滤液，得二次浸提液；
(7)将步骤(6)所收集的二次浸提液采用减压蒸馏，经蒸发浓缩后，使浓缩液体积为二次浸提液原体积的1/5～1/3，得到浓缩的火龙果天然染料，最后进行真空干燥，即得到所述蜡染膏。
采用本发明所述方法制备所得的蜡染膏用于对经过蜡染后的纯棉织物直接染色，具体染色方法为：先采用常规方法对织物进行蜡染处理，将经过蜡染处理后的纯棉织物投入到染液中进行浸泡染色，染色完毕后再取出对染色后的纯棉织物采用85～90℃的热水脱除防染剂处理,再经2次50～65℃的皂洗和2次室温的水洗,经水洗后再烘干，最后将烘干后的蜡染织物进行幅宽和纵向方向的拉伸，拉伸率控制在10～12％之间，处于拉伸状态下的蜡染织物在8～12℃的环境中冷却，即获得蜡染制品；其中染液由蜡染膏与水配制而成，所述染液的pH值为5～6，其中蜡染膏的质量占染液的质量的10～25%；浸泡染色时控制的条件为：浴比为1:50，温度为65～75℃，浸泡时间为5天。
为了说明采用本发明所述方法制备的蜡染膏用于对经过蜡染后的纯棉织物染色效果，将实施1至3所得蜡染制品进行检测，参照 E2149-01《在动态接触条件下固定抗菌剂抗菌活性测定的标准试验方法》，经检测，测得染色织物对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌的抑菌率平均为93.45％、87.37％。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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，均应包括在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种利用火龙果天然染料制备蜡染膏的制备方法，其特征在于：所述制备方法包括以下步骤：
(1)取新鲜火龙果用清水洗干净，将火龙果肉及果皮破碎打浆，得到果浆；
(2)步骤(1)所得果浆置于发酵池中，在加入清水使其浸渍，所述清水与果浆的质量之比为5～8:1；浸渍6～12h，经浸渍后再接着往发酵池内加入石灰乳或者工业碱进行一次浸提，并用搅拌器充分搅拌均匀后得浸泡液；
(3)然后再将发酵池盖上薄膜进行密封发酵，密封发酵12～24h，使浸泡液变为红色时得发酵液；
(4)将步骤(3)所得的发酵液在发酵池在中用搅拌器继续翻动搅拌，使其混合均匀，然后将混合液过滤去除残渣后，同时收集残渣备用，并将滤液排放到沉降池中进行静置分离处理，静置时间为12～24h，经静置分离后，收集一次沉淀物和分层液；
(5)将步骤(4)所得分层液送入真空过滤机中，采用真空过滤方式滤去分层液中的水分，得到二次沉淀物；
(6)将步骤(4)所收集的残渣以及一次沉淀物和步骤(5)所收集的二次沉淀物混合，得混合物料，并将混合物料粉碎至80～100目的细粉，然后向所述细粉中加入碱溶液，调节其pH 值在6～8之间，同时加热混合溶液进行二次浸提，控制溶液在温度为25～35℃，浸提时间为1～1.5h, 经浸提后过滤收集滤液，得二次浸提液；
(7)将步骤(6)所收集的二次浸提液采用蒸馏方式，经蒸发浓缩后，最后进行真空干燥，即得到所述蜡染膏。
2.根据权利要求1所述的一种利用火龙果天然染料制备蜡染膏的制备方法，其特征在于：在所述步骤(2)中，所述石灰乳的主要成分是质量分数为30～35％的氢氧化钙水溶液，加入量为果浆重量的20～30％；所述工业碱是氢氧化钠、碳酸钠或磷酸钠，其加入的量以所用石灰乳的重量折合计算。
3.根据权利要求1所述的一种利用火龙果天然染料制备蜡染膏的制备方法，其特征在于：在所述步骤(5)中，所真空过滤方式为常规真空过滤。
4.根据权利要求1所述的一种利用火龙果天然染料制备蜡染膏的制备方法，其特征在于：在所述步骤(6)中，所述碱溶液是质量分数为25～30％的工业碱溶液，所述工业碱溶液是氢氧化钠、碳酸钠或磷酸钠溶液，碱溶液的加入量达到调节其pH值在6.5～7.5即可。
5.根据权利要求1所述的一种利用火龙果天然染料制备蜡染膏的制备方法，其特征在于：在所述步骤(7)中，所述蒸馏方式采用减压蒸馏，经蒸发浓缩后，使浓缩液体积为二次浸提液原体积的1/10～1/3，得到浓缩的火龙果天然染料，最后进行真空干燥，即得到所述蜡染膏。
6.一种利用如权利要求1所述方法制备的蜡染膏的应用，其特征在于：用于对经过蜡染后的纯棉织物直接染色，即获得蜡染制品。
7.一种利用如权利要求1所述方法制备的蜡染膏的应用，其特征在于：用于对经过蜡染后的纯棉织物直接染色，具体染色方法为：先采用常规方法对织物进行蜡染处理，将经过蜡染处理后的纯棉织物投入到染液中进行浸泡染色，染色完毕后再取出对染色后的纯棉织物采用85～90℃的热水脱除防染剂处理,再经1～2次50～65℃的皂洗和1～2次室温的水洗,经水洗后再烘干，最后将烘干后的蜡染织物进行幅宽和纵向方向的拉伸，拉伸率控制在4～12％之间，处于拉伸状态下的蜡染织物在6～12℃的环境中冷却，即获得蜡染制品；其中染液由蜡染膏与水配制而成，所述染液的pH值为5～6，其中蜡染膏的质量占染液的质量的10～25%；浸泡染色时控制的条件为：浴比为1:10～50，温度为65～75℃，浸泡时间为3～5天。
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