一种天然介孔矿物与动植物色素的复合颜料及制备方法技术

本发明专利技术公开天然介孔矿物与动植物色素的复合颜料及制备方法，涉及日用化学工业技术领域，复合颜料包括70％

【技术实现步骤摘要】
一种天然介孔矿物与动植物色素的复合颜料及制备方法


[0001]本专利技术涉及日用化学工业
，具体涉及一种天然介孔矿物与动植物色素的复合颜料及制备方法。

技术介绍

[0002]动植物色素资源丰富，来源广泛，是一种色调自然又能可持续生产的环保型着色剂。这些天然来源的动植物色素大多为花青素类、类胡萝卜素类和黄酮类化合物，是很多中草药和食品中的功能性成分，拥有人工合成色素或矿物颜料所不可比拟的生物活性，在与人体接触的长期使用过程中还能带来调节人体免疫机能、抗氧化、降低血脂等保健作用。目前，天然动植物色素作为着色用添加剂而应用于食品、纺织品及化妆品中，已经得到了广大消费者的认可与接受。而且绝大多数天然色素对人体无毒副作用，采用这些天然来源的动植物色素更能得到消费者的青睐，使用起来也更安全些。但许多动植物色素的稳定性不如人工合成色素或无机矿物颜料，存在对多种环境因素(如光找、酸碱度、高温、微生物等)的高敏感性，容易产生氧化变色、褪色、着色度不高等问题，因而限制了其在工业产品中的广泛应用。
[0003]为了解决动植物色素的不稳定缺陷，解决思路之一是对动植物色素用稳定性高的无机载体进行包埋处理成无机
‑
有机复合颜料。目前已有一些研究，例如，中国专利CN111303655A公开了一种坡缕石杂化中草药类天然色素制备天然颜料的方法，色素为天然植物色素，绿色环保，不足之处是所用色素均为分子量低并且耐高温的色素，不适用于大分子或不耐高温的色素，应用范围受限，且反应过程中进行高温活化和高温烘焙，能耗高，成本高。<br/>[0004]中国专利CN107488363A公开了一种类胡萝卜素类色素
‑
黏土复合制品的制备方法，对黏土进行无机改性，实现了类胡萝卜素类色素的稳定使用，但无机改性后的黏土负载色素范围仍有一定局限，对于其他油溶性色素的不能推广应用。
[0005]中国专利CN112175414A公开了一种叶绿素/黏土矿物杂化的绿色颜料的制备方法，提高了叶绿素的耐热性，但制备过程只是将原料简单混合，磁力搅拌，复合过程属于自组装，未对黏土进行清洗等处理，负载效率低，负载量不高。
[0006]中国专利CN109651851A公开了一种天然植物来源的有机
‑
无机杂化纳米颜料及制法和应用，采用了稳定剂和表面修饰剂制得纳米颜料，但原料中的氧化铈、氧化锆对皮肤、眼睛、粘膜具有一定刺激性，制备过程和使用过程有一定安全风险，且色素只附着在纳米颗粒表面，负载效率不高。

技术实现思路

[0007]因此，为了克服天然动植物色素稳定性不高，无机载体与有机色素复合颜料的负载效率低，可选择原料范围窄，油溶性和不耐热色素应用较少的缺陷，本专利技术实施例提供一种天然介孔矿物与动植物色素的复合颜料及制备方法，能够提高负载效率，也能对亲水性
亲油性不同和热不稳定的色素都能很好应用。
[0008]为此，本专利技术实施例的一种天然介孔矿物与动植物色素的复合颜料，包括：
[0009]70％
‑
90％百分含量的天然介孔矿物；以及
[0010]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。
[0011]优选地，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。
[0012]优选地，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。
[0013]优选地，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。
[0014]优选地，所述金属离子为Fe
2+
、Fe
3+
、Cu
2+
、Ti
4+
、Al
3+
、Mg
2+
或Zn
2+
。
[0015]优选地，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。
[0016]本专利技术实施例的一种上述的天然介孔矿物与动植物色素的复合颜料的制备方法，包括以下步骤：
[0017]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；
[0018]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)；
[0019]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；
[0020]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。
[0021]优选地，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：
[0022]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产物分子，随后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。
[0023]本专利技术实施例的一种上述的天然介孔矿物与动植物色素的复合颜料的制备方法，包括以下步骤：
[0024]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；
[0025]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)；
[0026]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；
[0027]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、研磨本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
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Fe
2+
、Fe
3+
、Cu
2+
、Ti
4+
、Al
3+
、Mg
2+
或Zn
2+
。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...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐颖，曹力化，张兆伦，张茜，
申请(专利权)人：北京工商大学，
类型：发明
国别省市：