一種使用類(lèi)胡蘿卜素對(duì)纖維進(jìn)行天然染色的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】：
[0001] 本發(fā)明屬于紡織材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種使用類(lèi)胡蘿卜素對(duì)纖維進(jìn)行天然染 色的方法。
【背景技術(shù)】：
[0002] 21世紀(jì)是一個(gè)崇尚綠色、安全、環(huán)保的新世紀(jì)，生態(tài)紡織品越來(lái)越受到人們的歡迎 和喜愛(ài)，因此越來(lái)越多的消費(fèi)者對(duì)采用綠色加工技術(shù)生產(chǎn)的紡織品情有獨(dú)鐘。植物染料是 天然染料中的主要品種，是指從中午的花、莖、葉、果實(shí)或者芯材中提取的染料，由于這類(lèi)染 料來(lái)源于自然，在生產(chǎn)、加工及使用過(guò)程中部造成環(huán)境污染，并且對(duì)人體對(duì)保健、藥療的作 用。
[0003] 自然界中能用于染色的物質(zhì)有3000-5000中，其中植物染料色譜較全，可以得到 紫色、紅色、黃色、綠色、棕色、藍(lán)色、黑色等，可以用于蠶絲、羊毛等蛋白質(zhì)纖維的染色。植物 染料根據(jù)其化學(xué)組成可分為吲哚類(lèi)、類(lèi)黃酮類(lèi)、醌類(lèi)、鞣質(zhì)、類(lèi)胡蘿卜素、葉綠素和生物堿。 由此可見(jiàn)，由于天然植物染料的結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜，不同的植物染料具有不同的染色機(jī)理，許多 染料的染色機(jī)理尚需探索，而且植物染料存在染料的含量低、提取率低、染色工藝復(fù)雜、染 色重現(xiàn)性差、皂洗和摩擦色牢度低等問(wèn)題。
[0004] 中國(guó)專(zhuān)利CN103485196A(公開(kāi)日2014.I. 1)公開(kāi)的一種葉綠素對(duì)改性織物的染 色工藝，將陽(yáng)離子改性的聚酯/棉織物浸漬于含葉綠素和硫酸鈉的染液中染色，得到著色 力和色牢度優(yōu)良的產(chǎn)品，是一種綠色環(huán)保型染色工藝。中國(guó)專(zhuān)利CN103080413B(公開(kāi)日 2013.5. 1)公開(kāi)的使用靛藍(lán)植物對(duì)纖維進(jìn)行天然染色的方法，將含液體色素的水、石灰粉和 空氣濃縮形成的不溶性色素經(jīng)微生物發(fā)酵后分解為可溶性色素，然后將纖維浸入可溶性靛 藍(lán)植物染料溶液中對(duì)纖維進(jìn)行染色，經(jīng)染色后的纖維與空氣接觸后再將可溶性靛藍(lán)植物變 成不溶性色素，最終得到產(chǎn)品。該產(chǎn)品的上染速率快，色牢度好，顏色不易被洗滌褪色，可 防止水污染或者皮炎的發(fā)生。由上述現(xiàn)有技術(shù)可知，為了提高染料的純度可以根據(jù)植物染 料的化學(xué)組成集中對(duì)織物進(jìn)行染色整理，并輔助于其他手段提高植物染料的染色率和色牢 度，得到品質(zhì)優(yōu)良的綠色紡織品。
[0005] 類(lèi)胡蘿卜素也屬于植物染料中的一種分枝，它是自然界中較為普遍存在的天然色 素，原料來(lái)源廣泛，材料成本相對(duì)低廉，許多天然植物如螺旋藻、綠色蔬菜、胡蘿卜、梔子、番 茄等中皆存在類(lèi)胡蘿卜素。類(lèi)胡蘿卜素是有8個(gè)類(lèi)異戊二烯單位組成的碳?xì)浠衔锛捌渌?們的氧化衍生物，即胡蘿卜素與葉黃素的統(tǒng)稱。類(lèi)胡蘿卜素微脂溶性物質(zhì)，溶于丙酮、氯仿 等有機(jī)溶劑，純凈的產(chǎn)品呈深紅色或者暗紅色，有光澤的斜方六面體或者結(jié)晶狀粉末，但對(duì) 氧、熱及光不穩(wěn)定，因此目前還主要用作食用色素，在染織業(yè)的應(yīng)用較少。

【發(fā)明內(nèi)容】
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[0006] 本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種使用類(lèi)胡蘿卜素對(duì)纖維進(jìn)行天然染色的方 法，以新鮮的胡蘿卜、番茄和梔子為原料，經(jīng)超臨界二氧化碳萃取技術(shù)和護(hù)色技術(shù)得到類(lèi)胡 蘿卜素提取液，再將活性預(yù)處理的纖維經(jīng)直接染色工藝得到使用類(lèi)胡蘿卜素染色的纖維。 本發(fā)明的天然染色方法能快速高效的將纖維染色，色牢度高，不會(huì)清洗的洗滌褪色，而且綠 色環(huán)保，具有保健功效。
[0007] 為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的技術(shù)方案是：
[0008] -種使用類(lèi)胡蘿卜素對(duì)纖維進(jìn)行天然染色的方法，其特征在于：包括以下步驟：
[0009] (1)將新鮮的胡蘿卜、番茄和梔子清洗干凈，在95_100°C的水中漂燙30s抑制酶的 活性，取出晾干，切塊搗碎，形成泥狀物質(zhì)，將泥狀物質(zhì)置于超臨界二氧化碳設(shè)備中，經(jīng)提取 得到類(lèi)胡蘿卜素提取液；
[0010] (2)將步驟（1)制備的類(lèi)胡蘿卜素提取液置于金屬離子溶液中，攪拌均勻形成混 合溶液，用檸檬酸溶液調(diào)節(jié)混合溶液的PH值至10-11，得到護(hù)色的類(lèi)胡蘿卜素染液；
[0011] (3)以浴比1:50,將活性預(yù)處理的纖維浸入步驟（2)制備的護(hù)色的類(lèi)胡蘿卜素染 液中，經(jīng)直接染色后取出，固色水洗干燥，得到使用類(lèi)胡蘿卜素染色的纖維。
[0012] 作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述步驟（1)中，胡蘿卜、番茄和梔子的重量比為 1:0. 5~1:0. 3~0, 7 〇
[0013] 作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述步驟（1)中，提取工藝為壓力250-300kg/cm2,提取 溫度為50-55 °C，提取率為96-98 %。
[0014] 作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述步驟（2)中，金屬離子溶液為一價(jià)鈉離子和二價(jià) 鎂離子的溶液，一價(jià)鈉離子和二價(jià)鎂離的摩爾比為1:1。
[0015] 作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述步驟（2)中，金屬離子溶液的金屬離子濃度為 0.l-〇. 3mol/L〇
[0016] 作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述步驟（2)中，護(hù)色的類(lèi)胡蘿卜素染液中類(lèi)胡蘿卜 素的含量為75-80%。
[0017] 作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述步驟（3)中，纖維為纖維素纖維和蛋白質(zhì)纖維中 的一種。
[0018] 作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述步驟（3)中，活性預(yù)處理的纖維使經(jīng)等離子體技 術(shù)預(yù)處理的纖維。
[0019] 作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述步驟（3)中，直接染色的工藝為溫度25_35°C，時(shí) 間為 80-100min。
[0020] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果：
[0021] (1)本發(fā)明中采用新鮮的胡蘿卜、番茄和梔子作為主要原料，胡蘿卜和番茄都是較 為廣泛的蔬果，材料來(lái)源廣泛，成本低廉，可以降低植物染料的成本，胡蘿卜、番茄和梔子含 有的類(lèi)胡蘿卜的穩(wěn)定性好，抗氧化性高，而且可以通過(guò)與皮膚的長(zhǎng)時(shí)間接觸，滲透進(jìn)皮膚表 層，提高滲透的免疫作用，而且梔子中含有的黃色素具有鎮(zhèn)定、止血、消炎等生理作用，
[0022] (2)本發(fā)明采用臨界萃取技術(shù)對(duì)原料中的類(lèi)胡蘿卜素進(jìn)行提取，提取效率高，不會(huì) 對(duì)有效成分造成損害，而且無(wú)有機(jī)溶劑殘留，防止在提取加工工藝中損害產(chǎn)品的綠色性能。
[0023] (3)本發(fā)明采用少量的金屬離子對(duì)類(lèi)胡蘿卜素進(jìn)行護(hù)色，防止在加工和使用或者 中造成類(lèi)胡蘿卜素的失效，提高產(chǎn)品的染色性能和色牢度。
[0024] (4)本發(fā)明采用來(lái)源廣泛的類(lèi)胡蘿卜素對(duì)纖維進(jìn)行染色處理，與傳統(tǒng)的植物染料 染色相比，成本低，價(jià)格低廉，而且通過(guò)對(duì)類(lèi)胡蘿卜素和纖維的預(yù)處理，提高的產(chǎn)品的染色 性能和色牢度，符合生產(chǎn)和使用的要求，而且最終產(chǎn)品綠色環(huán)保，對(duì)環(huán)境無(wú)負(fù)擔(dān)。
【具體實(shí)施方式】：
[0025] 下面將結(jié)合具體實(shí)施例來(lái)詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明，在此本發(fā)明的示意性實(shí)施例以及說(shuō)明 用來(lái)解釋本發(fā)明，但并不作為對(duì)本發(fā)明的限定。
[0026] 實(shí)施例1 :
[0027] (1)將重量比為1:0. 5:0. 3的新鮮的胡蘿卜、番茄和梔子清洗干凈，在95°C的水中 漂燙30s抑制酶的活性，取出晾干，切塊搗碎，形成泥狀物質(zhì)，將泥狀物質(zhì)置于超臨界二氧 化碳設(shè)備中，在250kg/cm2的壓力和50°C溫度下，經(jīng)提取到96%的類(lèi)胡蘿卜素，得到類(lèi)胡蘿 卜素提取液。
[0028] (2)將步驟（1)制備的類(lèi)胡蘿卜素提取液置于0.lmol/L的一價(jià)鈉離子和二價(jià)鎂離 子的溶液中，其中一價(jià)鈉離子和二價(jià)鎂離子的摩爾比為1:1，攪拌均勻形成混合溶液，用檸 檬酸溶液調(diào)節(jié)混合溶液的PH值至10,得到類(lèi)胡蘿卜素的含量為75%的護(hù)色的類(lèi)胡蘿卜素 染液。
[0029] (3)以浴比1:50,將等離子體技術(shù)預(yù)處理的蛋白質(zhì)纖維浸入步驟（2)制備的護(hù)色 的類(lèi)胡蘿卜素染液中，在25°C下經(jīng)直接染色80min，取出，固色水洗干燥，得到使用類(lèi)胡蘿 卜素染色的纖維。
[0030] 實(shí)施例2 :
[0031] (1)將重量比為1:1:0. 7的新鮮的胡蘿卜、番茄和梔子清洗干凈，在100°C的水中 漂燙30s抑制酶的活性，取出晾干，切塊搗碎，形成泥狀物質(zhì)，將泥狀物質(zhì)置于超臨界二氧 化碳設(shè)備中，在300kg/cm2的壓力和55°C溫度下，經(jīng)提取到98%的類(lèi)胡蘿卜素，得到類(lèi)胡蘿 卜素提取液。
[0032] (2)將步驟（1)制備的類(lèi)胡蘿卜素提取液置于0. 3mol/L的一價(jià)鈉離子和二價(jià)鎂離 子的溶液中，其中一價(jià)鈉離子和二價(jià)鎂離子的摩爾比為1:1，攪拌均勻形成混合溶液，用檸 檬酸溶液調(diào)節(jié)混合溶液的PH值至11，得到類(lèi)胡蘿卜素的含量為80%的護(hù)色的類(lèi)胡蘿卜素 染液。
[0033] (3)以浴比1:50,將等離子體技術(shù)預(yù)處理的蛋白質(zhì)纖維浸入步驟（2)制備的護(hù)色 的類(lèi)胡蘿卜素染液中，在35°C下經(jīng)直接染色lOOmin，取出，固色水洗干燥，得到使用類(lèi)胡蘿 卜素染色的纖維。
[0034] 實(shí)施例3 :
[0035] (1)將重量比為1:0. 6:0. 5的新鮮的胡蘿卜、番茄和梔子清洗干凈，在95°C的水中 漂燙30s抑制酶的活性，取出晾干，切塊搗碎，形成泥狀物質(zhì)