一种植物染料固色剂的制备方法技术

本发明专利技术涉及一种植物染料固色剂的制备方法，属于固色剂制备技术领域。本发明专利技术首先以富铁植物菠菜为原料，得到富含亚铁离子的自制功能液，接着利用水提法得到含有茶多酚的绿茶提取液，将儿茶酚和绿茶提取液共混得到酚类混合液，再将芦荟以及葡萄皮共混发酵，利用微生物降解产生大量游离性氨基、羧基等活性基团，最后将各原料混合浓缩反应得到固色剂，本发明专利技术固色剂以酚类混合液作为底物，亚铁离子在过氧化钠以及漆酶的作用下活化产生自由基，而结合的自由基可以引发染色过程中底物发生催化聚合反应直接在纤维素“原位”生成大分子量的聚合物，聚合物最终沉积在纤维上，对纤维表面的染色剂进行包覆固着，实现植物染料色牢度的提高，应用前景广阔。

【技术实现步骤摘要】
一种植物染料固色剂的制备方法
本专利技术涉及一种植物染料固色剂的制备方法，属于固色剂制备

技术介绍
植物染料是从植物中提取的染料，具有较好的生物降解性和环境相容性，某些植物染料来自药用植物，自身还有一定的医疗和保健作用。故植物染料的纺织品需求量在欧美、日韩等国家大增。利用天然植物染料开发生态、安全型面料已成为今后纺织品发展的方向之一。植物染料通常存在着上染率低和色牢度差并且抗氧化性差等缺陷，使其推广受到了一定的局限。植物染料在棉织物上的主要染色方法：媒染法一般使用含重金属离子的传统媒染剂来获取植物染料对织物的染色牢度，但许多媒染剂是有害的，会引发较严重的污染问题，而且不少金属离子络合后牢度并不理想；直接染色法一般需要采用化学合成的固色剂或者对棉进行化学改性等手段来提高植物染料的色牢度与上染率。这些固色剂和改性剂在合成和应用过程中有可能残留或者分解出对人体和环境有害的物质，从而失去真正意义上的植物染料染色织物的“天然性”及染色加工过程的“绿色性”。因此，专利技术一种色牢度高、具有抗氧化性并且绿色无害的植物染料固色剂对固色剂制备
具有积极的意义。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题，针对目前常用的化学合成固色剂使用后，有可能残留或者分解出对人体和环境有害的物质，而且不能提高植物染料的抗氧化性能，并且色牢度和上染率低的缺陷，提供了一种植物染料固色剂的制备方法。为了解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案是：一种植物染料固色剂的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：（1）称取菠菜洗净，粉碎20～30min得到菠菜粉碎物，将菠菜粉碎物、水和果胶酶以及纤维素酶混合后装入酶解罐中，酶解，得到酶解产物；（2）将上述酶解产物装入烧杯，并放入水浴锅中，保温处理，处理结束后再将烧杯移入冰箱中静置陈化，陈化结束后离心处理，分离去除沉淀得到上层液；（3）将上述得到的上层液和质量分数为10%的盐酸混合后，搅拌反应1～2h，并用氨水调节反应产物pH至7.0～7.2，得到自制功能液，备用；（4）将绿茶和水混合后加热煮沸处理1～2h，过滤分离得到滤液，再将滤液和儿茶酚放入超声振荡仪中，超声振荡混合10～15min后得到酚类混合液；（5）称取芦荟去皮后得到芦荟肉，将芦荟肉和葡萄皮混合后粉碎，得到粉碎物，将粉碎物装入发酵罐中，密封发酵，发酵结束后过滤得到发酵滤液，将发酵滤液高温灭菌后得到灭菌滤液；（6）按重量份数计，称取30～40份备用的自制功能液、40～50份上述酚类混合液、10～12份灭菌滤液、5～8份漆酶和1～2份2,5-二氨基苯磺酸以及1～2份过氧化钠混合后10～15min后转入浓缩罐中，减压浓缩，得到浓缩液即为植物染料固色剂。步骤（1）中所述的菠菜粉碎物、水和果胶酶以及纤维素酶的质量比为10:5:1:1，酶解温度为30～40℃，酶解时间为6～8h。步骤（2）中所述的保温处理的温度为70～80℃，保温处理的时间为15～20min，静置陈化的温度为4℃，静置陈化的时间为10～12h，离心处理的转速为3000～4000r/min，离心处理的时间为10～15min。步骤（3）中所述的上层液和质量分数为10%的盐酸的体积比为15:1。步骤（4）中所述的绿茶和水的质量比为1:10，滤液和儿茶酚的质量比为5:1，超声振荡的频率为25～30kHz。步骤（5）中所述的芦荟肉和葡萄皮的质量比为5:1，密封发酵的温度为35～45℃，密封发酵的时间为5～7天。步骤（6）中所述的减压浓缩的压力为500～600Pa，减压浓缩的时间为25～30min。本专利技术的有益效果是：（1）本专利技术首先以富铁植物菠菜为原料，通过酶解以及加热去杂蛋白，得到富含非血红素铁的菠菜提取物，再用盐酸将非血红素铁还原成亚铁离子，得到富含亚铁离子的自制功能液，接着利用水提法得到含有茶多酚的绿茶提取液，将儿茶酚和绿茶提取液共混得到酚类混合液，再将芦荟以及葡萄皮共混发酵，利用微生物降解产生大量游离性氨基、羧基等活性基团，最后将自制功能液、酚类混合液、灭菌滤液、漆酶和2,5-二氨基苯磺酸混合浓缩反应得到固色剂，本专利技术固色剂中加入了含亚铁离子的功能液、过氧化钠和酚类混合液以及漆酶，以酚类混合液作为底物，亚铁离子在过氧化钠以及漆酶的作用下会活化产生自由基，产生的自由基和织物纤维表面的活性基团产生共价键合，牢固的结合在织物纤维上，而结合的自由基可以引发染色过程中底物发生催化聚合反应直接在纤维素“原位”生成大分子量的聚合物，聚合物最终沉积在纤维上，对纤维表面的染色剂进行包覆固着，实现植物染料色牢度的提高；（2）本专利技术的酚类混合液底物“原位”聚合的物质富含酚羟基，由于酚羟基取代的高反应活性和其吞噬自由基的能力，使得这些聚合物具有抗氧化活性的功能，它们包覆在植物染料表面，因此也使得植物染料的抗氧化性得到显著提高，而儿茶酚在漆酶的作用下能与2,5-二氨基苯磺酸发生偶联反应，也能对织物染料起到固色作用，最后本专利技术添加的芦荟和葡萄皮灭菌滤液中含有大量的游离性氨基、羧基等活性基团，它们能与天然染料和织物纤维表面的活性基团发生交联结合形成氢键和分子间结合，再一次强化了天然染料的色牢度，并且本专利技术固色剂制备材料大多为纯天然物质，不含由对环境以及人体有害的物质，应用前景广阔。具体实施方式称取菠菜洗净放入组织粉碎机中粉碎20～30min得到菠菜粉碎物，将菠菜粉碎物、水和果胶酶以及纤维素酶按质量比为10:5:1:1混合后装入酶解罐中，在30～40℃下酶解6～8h，得到酶解产物；将酶解产物装入烧杯，并放入水浴锅中，加热升温至70～80℃，保温处理15～20min，处理结束后再将烧杯移入冰箱中，在4℃下静置陈化10～12h，陈化结束后放入离心机中，以3000～4000r/min的转速离心处理10～15min，分离去除沉淀得到上层液；将得到的上层液和质量分数为10%的盐酸按体积比为15:1混合后，用磁力搅拌机以200～300r/min的转速搅拌反应1～2h，并用质量分数为30%的氨水调节反应产物pH至7.0～7.2，得到自制功能液；按质量比为1:10将绿茶和水混合后加热煮沸处理1～2h，过滤分离得到滤液，再按质量比为5:1将滤液和儿茶酚放入超声振荡仪中，以25～30kHz的频率超声振荡混合10～15min后得到酚类混合液；称取芦荟去皮后得到芦荟肉，将芦荟肉和葡萄皮按质量比为5:1混合后粉碎，得到粉碎物，将粉碎物装入发酵罐中，在35～45℃下密封发酵5～7天，发酵结束后过滤得到发酵滤液，将发酵滤液高温灭菌后得到灭菌滤液；按重量份数计，称取30～40份自制功能液、40～50份酚类混合液、10～12份灭菌滤液、5～8份漆酶和1～2份2,5-二氨基苯磺酸以及1～2份过氧化钠混合后10～15min后转入浓缩罐中，降低罐内压力至500～600Pa，减压浓缩25～30min，得到浓缩液即为植物染料固色剂。实例1称取菠菜洗净放入组织粉碎机中粉碎20min得到菠菜粉碎物，将菠菜粉碎物、水和果胶酶以及纤维素酶按质量比为10:5:1:1混合后装入酶解罐中，在30℃下酶解6h，得到酶解产物；将酶解产物装入烧杯，并放入水浴锅中，加热升温至70℃，保温处理15min，处理结束后再将烧杯移入冰箱中，在4℃下静置陈化10h，陈化结束后放入离本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种植物染料固色剂的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：（1）称取菠菜洗净，粉碎20～30min得到菠菜粉碎物，将菠菜粉碎物、水和果胶酶以及纤维素酶混合后装入酶解罐中，酶解，得到酶解产物；（2）将上述酶解产物装入烧杯，并放入水浴锅中，保温处理，处理结束后再将烧杯移入冰箱中静置陈化，陈化结束后离心处理，分离去除沉淀得到上层液；（3）将上述得到的上层液和质量分数为10%的盐酸混合后，搅拌反应1～2h，并用氨水调节反应产物pH至7.0～7.2，得到自制功能液，备用；（4）将绿茶和水混合后加热煮沸处理1～2h，过滤分离得到滤液，再将滤液和儿茶酚放入超声振荡仪中，超声振荡混合10～15min后得到酚类混合液；（5）称取芦荟去皮后得到芦荟肉，将芦荟肉和葡萄皮混合后粉碎，得到粉碎物，将粉碎物装入发酵罐中，密封发酵，发酵结束后过滤得到发酵滤液，将发酵滤液高温灭菌后得到灭菌滤液；（6）按重量份数计，称取30～40份备用的自制功能液、40～50份上述酚类混合液、10～12份灭菌滤液、5～8份漆酶和1～2份2,5‑二氨基苯磺酸以及1～2份过氧化钠混合后10～15min后转入浓缩罐中，减压浓缩，得到浓缩液即为植物染料固色剂。...

【技术特征摘要】
1.一种植物染料固色剂的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：（1）称取菠菜洗净，粉碎20～30min得到菠菜粉碎物，将菠菜粉碎物、水和果胶酶以及纤维素酶混合后装入酶解罐中，酶解，得到酶解产物；（2）将上述酶解产物装入烧杯，并放入水浴锅中，保温处理，处理结束后再将烧杯移入冰箱中静置陈化，陈化结束后离心处理，分离去除沉淀得到上层液；（3）将上述得到的上层液和质量分数为10%的盐酸混合后，搅拌反应1～2h，并用氨水调节反应产物pH至7.0～7.2，得到自制功能液，备用；（4）将绿茶和水混合后加热煮沸处理1～2h，过滤分离得到滤液，再将滤液和儿茶酚放入超声振荡仪中，超声振荡混合10～15min后得到酚类混合液；（5）称取芦荟去皮后得到芦荟肉，将芦荟肉和葡萄皮混合后粉碎，得到粉碎物，将粉碎物装入发酵罐中，密封发酵，发酵结束后过滤得到发酵滤液，将发酵滤液高温灭菌后得到灭菌滤液；（6）按重量份数计，称取30～40份备用的自制功能液、40～50份上述酚类混合液、10～12份灭菌滤液、5～8份漆酶和1～2份2,5-二氨基苯磺酸以及1～2份过氧化钠混合后10～15min后转入浓缩罐中，减压浓缩，得到浓缩液即为植物染料固色剂。2.根据权利要求1所述的一种植物染料固色剂...

【专利技术属性】
技术研发人员：闫博文，林茂兰，
申请(专利权)人：闫博文，
类型：发明
国别省市：江苏,32