腫柄菊或銀膠菊天然植物染料及其製備方法和用途的製作方法

2023-06-12 14:51:21 3

專利名稱：腫柄菊或銀膠菊天然植物染料及其製備方法和用途的製作方法
技術領域：
本發明涉及天然染料領域，具體地，本發明涉及腫柄菊或銀膠菊天然植物染料及 其製備方法和用途。
背景技術：
隨著地球石油資源的消耗，合成染料的原料問題已顯露出來，開始致力於開發「天 然環保染料」和「環保清潔染整工藝」已迫在眉睫。腫柄菊(Tithonia diversifolia)是菊科腫柄菊屬植物，原產墨西哥及中美洲地 區，廣泛分布於熱帶和亞熱帶，在東南亞、南非、太平洋一些地區成為入侵草地、河岸、路邊 的雜草，蔓延形成單一優勢種群。目前在福建、廣東、海南、廣西、雲南及臺灣地區逃逸後，逐 漸表現出了入侵性，給各地造成了一定的不良影響。銀膠菊為菊科銀膠菊屬一年生草本植物，原產中南美洲，現廣泛分布於全球熱帶 地區。銀膠菊於1擬6年在我國雲南採到標本，現在雲南(南部)、貴州(西南部)、廣西、廣 東、海南、香港、福建(南部)、山東和臺灣有分布。銀膠菊吸入其具毒性的花粉會造成過敏， 直接接觸會引起皮膚發炎、紅腫。銀膠菊能釋放化感物質抑制其他植物生長，對入侵地農林 業與生物多樣性帶來極大的危害。如何防治和利用已迫在眉急，成為全世界共同關注的問 題。目前，尚未見到有關以銀膠菊為原料提取植物染料的報導。

發明內容
本發明的發明人經研究發現，用腫柄菊或銀膠菊做染料不僅變害為寶，綠色環保。因此，本發明的目的是提供源於腫柄菊或銀膠菊、蓼藍和茜草的天然植物染料。本發明的再一目的是提供上述染料的製備方法。本發明的再一目的是提供上述天然植物染料的用途。本法的另一目的是提供一種使用上述天然植物染料染色的方法。根據本發明天然植物染料，是以腫柄菊或銀膠菊為原料提取而得，其為橙黃色、棕 色、灰色染料；或者根據本發明的染料以腫柄菊或銀膠菊和蓼藍為原料提取而得，腫柄菊或 銀膠菊與蓼藍的質量比為10 1 1 10，不同比例混合得到不同黑綠色染料；或者根據 本發明的染料以腫柄菊或銀膠菊和茜草為原料提取而得，腫柄菊或銀膠菊與蓼藍或者茜草 的質量比為10 1 1 10，不同比例混合得到不同的橙色、紅色和紫色染料。所述，腫 柄菊、銀膠菊、蓼藍和茜草的直接來源為(腫柄菊分布於福建、廣東、海南、廣西、雲南和臺 灣，銀膠菊分布於雲南(南部)、貴州(西南部)、廣西、廣東、海南、香港、福建(南部)、山 東和臺灣，蓼藍分布於遼寧、河北、山東、陝西和茜草分布於東北、華北，直接來源山東)；所 述，腫柄菊、銀膠菊、蓼藍和茜草的原始來源為(腫柄菊、銀膠菊採集地是雲南，蓼藍和茜 草購於山東)。根據本發明的以惡性雜草為原料提取植物天然染料的方法包括以下步驟1)清洗並粉碎雜草；
2)粉碎的雜草以水冷浸或熱提，然後過濾，所得濾液即為植物天然染料，其中，所述惡性雜草為選自包括腫柄菊、銀膠菊、蓼藍和茜草的組中的一種或多 種，其中，腫柄菊或銀膠菊與蓼藍或茜草的質量比為10 1 1 10。當以水浸提雜草時， 水與雜草原料的質量比為10 1 30 1，冷浸時間為12 M小時，過濾，濾渣再次在室 溫下浸提，時間為6 12小時，濾去殘渣，合併兩次濾液，濾液濃縮後作為染料備用；或者使 用熱提方法，將原料用水加熱回流提取半小時到1小時，然後過濾，濾渣再次用水加熱回流 半小時。殘渣過濾，兩次濾液合併，作為染料備用。殘渣晾乾後，可用作熱源，燃燒後的灰燼 用於染料助劑，增加色素在織物上的色牢度。本發明還提供了所述天然植物染料的用途。根據本發明的染色方法包括使用上述天然植物染料染色的步驟，將被染物浸泡在 染料液中，其中所述染料與被染物比例為20 50 l(v/w)，染液溫度為20 95°C，染色 時間為1 5小時。在染色過程中期間可以加入媒染劑進行固色和發色(時間為0. 5 1小時)，具體 被染色織物性質及色澤決定了媒染劑在染色過程中先加、中間加或後加。常用的媒染色劑 有鋁鹽、鈣鹽、鉀鹽、銅鹽、鐵鹽、鈉鹽、鎂鹽等(媒染劑染料液=1 3克1升)。優選 地，根據本發明的染色方法，其中，所述方法包括向染料中媒助劑的步驟，所述媒助劑為所 述天然植物染料提取過程中的過濾殘渣的燃燒灰燼，向染料液中加入使其PH達到7 11 的量的媒助劑。本發明提供了一種利用腫柄菊、銀膠菊的新方案，以其為原料製備天然植物染料， 即環保又能帶來經濟效益，染料提取過程產生的殘渣可燃燒，燃燒可為染色過程提供熱源； 所得灰燼可用做染色的媒助劑，無需儲存、處理，真正做到環保。


圖1為本發明的提取天然植物染料的流程圖。
具體實施例方式實施例1、腫柄菊(Tithonia diversifolia(Hemsl. )A. Gray)或銀膠菊 (Parthenium hysterophor L.)染料製備及染色1)染料製備工藝腫柄菊((Tithoniadiversifolia(Hemsl. )A. Gray)菊科腫柄菊屬草本植物。銀 膠菊((Parthenium hysterophor L.)菊科銀膠菊屬的一年生草本植物。以腫柄菊或銀膠 菊(幹或新鮮)全草為原料，清洗、粉碎後，可用水冷浸(或熱提)兩種方法提取(水與原 料的比例分別為10 1和30 1)。具體提取工藝i)冷浸，室溫下將粉碎的原料用水浸提，時間分別為12和M小時，過濾，濾渣再次 在室溫下浸提，時間分別為6和12小時，濾去殘渣，合併兩次濾液，濾液濃縮後作為染料備 用；ii)熱提，將原料分別用水加熱回流提取半小時和1小時，然後過濾，濾渣再次用 水加熱回流半小時。殘渣過濾，兩次濾液合併，作為染料備用。殘渣晾乾後，可用作熱源，燃燒後的灰燼用於染料助劑，增加色素在織物上的色牢度。2)染色工藝被染物為棉、絲、麻、毛、各類纖維(包括化學、棉、蛋白、植物)。染料助劑處理後的被染物浸泡在含有染料液的染缸中(染液與被染物比例分別 為20 1和50 1 (v/w))，染液溫度分別為20和950C，染色時間分別為1和5小時。期間加入媒染劑進行固色和發色(時間分別為0. 5和1小時)，媒染劑加入的順 序由具體被染色織物性質及色澤決定，可在染色過程中先加、中間加或後加。常用的媒染色 劑有鋁鹽、鈣鹽、鉀鹽、銅鹽、鐵鹽、鈉鹽、鎂鹽等(媒染劑染料液=1 3克1升)。使 用染料提取過程中獲得的殘渣的燃燒灰燼作為媒助劑，其用量分別為使染料液的PH為7和 11。3)後處理 取出被染色的被染物，進一步進行皂洗、水洗、乾燥。實施例2、腫柄菊或銀膠菊、蓼藍(Polygonum tinctorium)染料製備及染色1)染料製備工藝蓼藍(Polygonum tinctorium)亦略稱為藍或靛青，是一種一年生的蓼科草本植 物。腫柄菊或銀膠菊與蓼藍的質量比為10 1，提取方法同實施例1。2)染色工藝同實施例1。3)後處理同實施例1。實施例3、腫柄菊或銀膠菊、蓼藍(Polygonum tinctorium)染料製備及染色除腫柄菊或銀膠菊與蓼藍的質量比為1 10之外，其它步驟同實施例2。實施例4、腫柄菊或銀膠菊、茜草(India Madder Root)染料製備及染色1)染料製備工藝腫柄菊或銀膠菊與茜草的質量比為10 1，提取方法同實施例1。2)染色工藝同實施例1。3)後處理同實施例1。實施例5、腫柄菊或銀膠菊、茜草(India Madder Root)染料製備及染色除腫柄菊或銀膠菊與茜草的質量比為1 10之外，其它步驟同實施例4。
權利要求
1.腫柄菊或銀膠菊天然植物染料，其特徵在於，所述染料通過以腫柄菊或銀膠菊為原 料提取而得。
2.腫柄菊或銀膠菊天然植物染料，其特徵在於，所述染料通過以腫柄菊或銀膠菊和蓼 藍為原料提取而得，其中腫柄菊或銀膠菊與蓼藍的質量比為10 1 1 10。
3.腫柄菊或銀膠菊天然植物染料，其特徵在於，所述染料通過以腫柄菊或銀膠菊和茜 草為原料提取而得，其中腫柄菊或銀膠菊與茜草的質量比為10 1 1 10。
4.一種以惡性雜草為原料提取天然植物染料的方法，其特徵在於，所述方法包括以下 步驟1)清洗並粉碎雜草；2)粉碎的雜草以水冷浸或熱提，然後過濾，所得濾液即為天然植物染料，其中，所述惡性雜草為選自包括腫柄菊、銀膠菊、蓼藍和茜草的組中的一種或多種，其 中，腫柄菊或銀膠菊與蓼藍或茜草的質量比為10 1 1 10。
5.根據權利要求4所述的以惡性雜草為原料提取天然植物染料的方法，其特徵在於， 所述方法還包括燃燒過濾殘渣的步驟。
6.根據權利要求4所述的以惡性雜草為原料提取天然植物染料的方法，其特徵在於， 以水冷浸或熱提原料兩次。
7.根據權利要求4所述的以惡性雜草為原料提取天然植物染料的方法，其特徵在於， 以水浸提雜草時，水與雜草原料的質量比為10 1 30 1。
8.權利要求1、2或3所述天然植物染料的用途。
9.一種染色方法，其特徵在於，所述方法包括使用權利要求1、2或3所述天然植物染料 染色的步驟，將被染物浸泡在染料液中，其中所述染料與被染物比例為20 50 1 (v/w), 染液溫度為20 95°C，染色時間為1 5小時。
10.根據權利要求9所述的染色方法，其特徵在於，所述方法包括向染料中加入媒助劑 的步驟，所述媒助劑為所述天然植物染料提取過程中的過濾殘渣的燃燒灰燼，加入使染料 液的PH達到7 11的量的媒助劑。
全文摘要
本發明涉及天然染料領域，具體地，本發明涉及腫柄菊或銀膠菊天然植物染料及其製備方法和用途。根據本發明腫柄菊或銀膠菊天然植物染料，是以腫柄菊或銀膠菊為原料提取而得，其為黃色染料；或者以腫柄菊或銀膠菊和蓼藍為原料提取而得，得到不同墨綠色染料；或者以腫柄菊或銀膠菊和茜草為原料提取而得，不同比例混合得到不同的橙色、紅色和紫色染料。本發明提供了一種利用腫柄菊、銀膠菊的新方案，以其為原料製備天然植物染料，既環保又能帶來經濟效益，染料提取過程產生的殘渣可燃燒，燃燒可為染色過程提供熱源；所得灰燼可用做染色的媒助劑，無需儲存、處理，真正做到環保。
文檔編號C09B61/00GK102093744SQ20091025075
公開日2011年6月15日 申請日期2009年12月10日 優先權日2009年12月10日
發明者何蘭, 張呈瑞, 張焜, 曹坳程, 王秋霞, 郭美霞 申請人:中國農業科學院植物保護研究所