一种利用南瓜色素对棉纺织物染色的方法 |
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| 申请号 | CN202210297924.7 | 申请日 | 2022-03-24 | 公开(公告)号 | CN114645472B | 公开(公告)日 | 2024-01-05 |
| 申请人 | 常州大学; | 发明人 | 滕兴华; 纪俊玲; 汪媛; 陈海群; 彭勇刚; 陈群; | ||||
| 摘要 | 本 发明 公开了一种利用南瓜色素对 棉 纺织物 染色 的方法，包括，配置南瓜色素染液；调节南瓜色素染液的pH值后，将润湿后的棉纺织物置于染液中，同时将配好的媒染剂 硫酸 亚 铁 加入染液；升温进行染色处理；染色结束后，降至室温， 水 洗晾干。采用同浴媒法进行染色，染色后的棉纺织物具有更高的亲和 力 ；采用该方法制得的棉纺织物具有很好的染色深度和染 色牢度 。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种利用南瓜色素对棉纺织物染色的方法，其特征在于：包括， |
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| 说明书全文 | 一种利用南瓜色素对棉纺织物染色的方法技术领域[0001] 本发明属于纺织物染色领域，具体涉及到一种利用南瓜色素对棉纺织物染色的方法。 背景技术[0002] 南瓜黄色素就是从南瓜中提取的一种天然色素，属胡萝卜类色素，其主要成分含β‑胡萝卜素和几类胡萝卜素组分，此外还含有糖类物质等。南瓜黄色素是一种兼有着色与营养双重作用的功能性食品添加剂，有极大的市场潜力，充分利用合理的提取技术获得更多更纯的南瓜黄色素，具有一定的经济效益和社会效益。食用色素是食品添加剂重要组成部分，它广泛用于食品工业中以全面改善食品的外观和色泽。天然色素具有无毒副作用、安全性高，有一定的营养价值和保健功能，着色比较自然，更接近于天然物质的颜色等特点，而受到关注。南瓜皮黄色素属于天然色素，可以广泛应用于食品等行业中。 [0003] 现在常用的食品色素包括两类:天然色素与人工合成色素。天然色素来自天然物，主要由植物组织中提取，也包括来自动物和微生物的一些色素。随着社会的进步，生活水平的提高，天然色素取代合成色素是一种历史的必然，因此，天然南瓜黄色素市场前景极其广阔。 [0004] 南瓜黄色素常规制备方法存在的主要不足是：色素成品收率低，生产成本高；色素成品稳定性差，受光照、受热，易分解、衰变；产品溶解性差，易析出沉淀；保质期短。 [0005] 因此，如何采用简单的工艺生产出一种实用性好、色素纯度高、稳定性强、对人体无害的天然色素具有重要的意义。目前，利用南瓜色素对棉纺织物染色尚未见报道。 发明内容[0006] 本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。 [0007] 鉴于上述和/或现有技术中存在的问题，提出了本发明。 [0008] 因此，本发明的目的是，克服现有技术中的不足，提供一种利用南瓜色素对棉纺织物染色的方法。 [0009] 为解决上述技术问题，本发明提供了如下技术方案：一种利用南瓜色素对棉纺织物染色的方法，包括， [0010] 配置南瓜色素染液； [0012] 升温进行染色处理； [0013] 染色结束后，降至室温，水洗晾干。 [0014] 作为本发明所述利用南瓜色素对棉纺织物染色的方法的一种优选方案，其中：所述配置南瓜色素染液，包括， [0015] 将南瓜于40℃烘干，采用粉碎机将其粉碎，过40目筛网； [0016] 向南瓜粉末中加入无水乙醇，超声辅助提取； [0017] 将浸提后的料液过滤得到提取液，旋蒸浓缩、烘干得南瓜色素提取物，用去离子水配制成40g/L的提取液，即为南瓜色素染液。 [0018] 作为本发明所述利用南瓜色素对棉纺织物染色的方法的一种优选方案，其中：南瓜粉末与无水乙醇的质量体积比为1:10～1:40g/mL。 [0019] 作为本发明所述利用南瓜色素对棉纺织物染色的方法的一种优选方案，其中：南瓜粉末与无水乙醇的质量体积比为1:10g/mL。 [0020] 作为本发明所述利用南瓜色素对棉纺织物染色的方法的一种优选方案，其中：所述超声辅助提取，其中，超声温度为30～70℃，超声时间为30～90min，超声功率为250W。 [0021] 作为本发明所述利用南瓜色素对棉纺织物染色的方法的一种优选方案，其中：所述调节南瓜色素染液的pH值，其中，采用醋酸调节pH值为4～7。 [0022] 作为本发明所述利用南瓜色素对棉纺织物染色的方法的一种优选方案，其中：棉纺织物与南瓜色素染液的料液体积比为1:20～60g/mL。 [0023] 作为本发明所述利用南瓜色素对棉纺织物染色的方法的一种优选方案，其中：所述升温进行染色处理，其中，温度升至65～95℃，染色时间为30～90min。 [0024] 作为本发明所述利用南瓜色素对棉纺织物染色的方法的一种优选方案，其中：所述媒染剂硫酸亚铁的浓度为1～15g/L。 [0025] 作为本发明所述利用南瓜色素对棉纺织物染色的方法的一种优选方案，其中：所述媒染剂硫酸亚铁的浓度为10g/L。 [0026] 本发明有益效果： [0028] (2)本发明提供一种利用南瓜色素对棉纺织物染色的方法，操作简单易懂，同时与现有技术相比，本发明提取的南瓜色素对棉纺织物染色，利用超声波提取色素，能够有效的节约提取和染色时间；采用同浴媒法进行染色，染色后的棉纺织物具有更高的亲和力；采用乙醇做提取溶剂，减少有机溶剂的用量，使染色后的棉纺织物更加环保；采用该方法制得的棉纺织物具有很好的染色深度和染色牢度。附图说明 [0029] 为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中： [0030] 图1为本发明实施例中提取色素的紫外扫描波长图； [0031] 图2为本发明实施例中提取物的热失重分析图； [0032] 图3为本发明实施例中南瓜色素最优工艺染色效果图。 具体实施方式[0033] 为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合说明书实施例对本发明的具体实施方式做详细的说明。 [0034] 在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。 [0035] 其次，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。 [0036] 本发明提供了一种采用无水乙醇作为提取剂以及超声辅助提取南瓜黄色素的提取工艺，包括以下步骤： [0037] (1)将南瓜切片后，晒干，50℃烘干，磨碎，过40目筛，备用； [0038] (2)将所述步骤(1)中的南瓜粉置于提取剂，加入料液比1:10‑1:40、含量为70‑100％乙醇水溶液，温度为30‑70℃超声提取30‑90min，得到南瓜色素粗提液； [0039] (3)将对步骤(2)后得到的南瓜色素粗提液进行真空抽滤，去除不溶杂质； [0040] (4)对步骤(3)的南瓜黄色素确定最大吸收峰值：取上清液加入无水乙醇稀释，无水乙醇进行对照，在200nm至750nm的范围内使用紫外可见分光光度计扫描，确定最大吸收峰，之后在最大吸收波长处进行吸光度的测量，以便得出工艺优化最佳黄素色的提取条件； [0042] (6)获取最佳工艺条件：在提取时分别对乙醇浓度、料液比、超声时间和提取温度进行控制变量的实验分析，得出单因素实验提取率的影响，获得最佳提取条件；其中，[0043] 所述的南瓜选用山东潍坊产地的红皮南瓜。南瓜黄色素在445nm处有最大吸收峰，在后续的吸光度测定中选择445nm进行测定。 [0044] 以下是南瓜色素超声提取的单因素表1。 [0045] 表1 [0046] 水平 A.乙醇浓度 B.时间 C.浴比 D.温度1 70％ 30 1:10 30 2 85％ 60 1:20 50 3 100％ 90 1:40 70 [0047] 表2正交实验设计表 [0048] [0049] [0050] 表3分析表 [0051]K值 A B C D k1 0.124 0.195 0.366 0.206 k2 0.225 0.282 0.215 0.178 k3 0.347 0.220 0.116 0.313 R 0.223 0.087 0.250 0.136 较优水平 A3 B2 C1 D3 [0052] 由上表分析可知，最佳条件为A3B2C1D3，故下面具体实施例中所用提取物为最佳提取条件下的进行染色。 [0053] 实施例1 [0054] 本实施例提供一种利用南瓜色素对棉纺织物染色的方法，步骤为： [0055] (1)准确称取干燥粉碎过40目筛网的南瓜粉末，按照料液体积比1：10g/mL加入无水乙醇，混合均匀，采用超声辅助提取，提取温度70℃，超声时间60min，将提取后的料液过滤，旋蒸浓缩、烘干得南瓜色素提取物，用去离子水配制成40g/L的提取液； [0056] (2)采用醋酸调节提取液的pH值至4，按照棉纺织物与提取液料液体积比1：20g/mL加入纺织物，加入10g/L的媒染剂硫酸亚铁； [0057] (3)将提取液升温至65℃，染色30min后染色结束后，缓慢降温至室温，水洗晾干既得。 [0058] 实施例2 [0059] 本实施例提供一种利用南瓜色素对棉纺织物染色的方法，步骤为： [0060] (1)准确称取干燥粉碎过40目筛网的南瓜粉末，按照料液体积比1：10g/mL加入无水乙醇，混合均匀，采用超声辅助提取，提取温度70℃，超声时间60min，将提取后的料液过滤，旋蒸浓缩、烘干得南瓜色素提取物，用去离子水配制成40g/L的提取液； [0061] (2)调节提取液的pH值至5.5，按照棉纺织物与提取液料液体积比1：40g/mL加入纺织物，加入10g/L的媒染剂硫酸亚铁； [0062] (3)将提取液升温至65℃，染色60min后染色结束后，缓慢降温至室温，水洗晾干既得。 [0063] 实施例3 [0064] 本实施例提供一种利用南瓜色素对棉纺织物染色的方法，步骤为： [0065] (1)准确称取干燥粉碎过40目筛网的南瓜粉末，按照料液体积比1：10g/mL加入无水乙醇，混合均匀，采用超声辅助提取，提取温度70℃，超声时间60min，将提取后的料液过滤，旋蒸浓缩、烘干得南瓜色素提取物，用去离子水配制成40g/L的提取液； [0066] (2)调节提取液的pH值至7，按照棉纺织物与提取液料液体积比1：60g/mL加入纺织物，加入10g/L的媒染剂硫酸亚铁； [0067] (3)将提取液升温至65℃，染色90min后；染色结束后，缓慢降温至室温，水洗晾干既得。 [0068] 实施例4 [0069] 本实施例提供一种利用南瓜色素对棉纺织物染色的方法，步骤为： [0070] (1)准确称取干燥粉碎过40目筛网的南瓜粉末，按照料液体积比1：10g/mL加入无水乙醇，混合均匀，采用超声辅助提取，提取温度70℃，超声时间60min，将提取后的料液过滤，旋蒸浓缩、烘干得南瓜色素提取物，用去离子水配制成40g/L的提取液； [0071] (2)调节提取液的pH值至7，按照棉纺织物与提取液料液体积比1：20g/mL加入棉纺织物，加入10g/L的媒染剂硫酸亚铁； [0072] (3)将提取液升温至80℃，染色60min后染色结束后，缓慢降温至室温，水洗晾干既得。 [0073] 实施例5 [0074] 本实施例提供一种利用南瓜色素对棉纺织物染色的方法，步骤为： [0075] (1)准确称取干燥粉碎过40目筛网的南瓜粉末，按照料液体积比1：10g/mL加入无水乙醇，混合均匀，采用超声辅助提取，提取温度70℃，超声时间60min，将提取后的料液过滤，旋蒸浓缩、烘干得南瓜色素提取物，用去离子水配制成40g/L的提取液； [0076] (2)调节提取液的pH值至4，按照棉纺织物与提取液料液体积比1：40g/mL加入棉纺织物，加入10g/L的媒染剂硫酸亚铁； [0077] (3)将提取液升温至80℃，染色90min后染色结束后，缓慢降温至室温，水洗晾干既得。 [0078] 实施例6 [0079] 本实施例提供一种利用南瓜色素对棉纺织物染色的方法，步骤为： [0080] (1)准确称取干燥粉碎过40目筛网的南瓜粉末，按照料液体积比1：10g/mL加入无水乙醇，混合均匀，采用超声辅助提取，提取温度70℃，超声时间60min，将提取后的料液过滤，旋蒸浓缩、烘干得南瓜色素提取物，用去离子水配制成40g/L的提取液； [0081] (2)调节提取液的pH值至5.5，按照棉纺织物与提取液料液体积比1：60g/mL加入棉纺织物，加入10g/L的媒染剂硫酸亚铁； [0082] (3)将提取液升温至80℃，染色30min后染色结束后，缓慢降温至室温，水洗晾干既得。 [0083] 实施例7 [0084] 本实施例提供一种利用南瓜色素对棉纺织物染色的方法，步骤为： [0085] (1)准确称取干燥粉碎过40目筛网的南瓜粉末，按照料液体积比1：10g/mL加入无水乙醇，混合均匀，采用超声辅助提取，提取温度70℃，超声时间60min，将提取后的料液过滤，旋蒸浓缩、烘干得南瓜色素提取物，提取物色素的紫外扫描波长图见图1，提取物的热失重分析图见图2。 [0086] (2)用去离子水配制成40g/L的提取液，调节提取液的pH值至5.5，按照棉纺织物与提取液料液体积比1：20g/mL加入棉纺织物，加入10g/L的媒染剂硫酸亚铁； [0087] (3)将提取液升温至95℃，染色90min后染色结束后，缓慢降温至室温，水洗晾干既得。 [0088] 南瓜色素最优工艺染色效果图，见图3。 [0089] 实施例8 [0090] 本实施例提供一种利用南瓜色素对棉纺织物染色的方法，步骤为： [0091] (1)准确称取干燥粉碎过40目筛网的南瓜粉末，按照料液体积比1：10g/mL加入无水乙醇，混合均匀，采用超声辅助提取，提取温度70℃，超声时间60min，将提取后的料液过滤，旋蒸浓缩、烘干得南瓜色素提取物，用去离子水配制成40g/L的提取液； [0092] (2)调节提取液的pH值至7，按照棉纺织物与提取液料液体积比1：40g/mL加入棉纺织物，加入10g/L的媒染剂硫酸亚铁； [0093] (3)将提取液升温至95℃，染色30min后染色结束后，缓慢降温至室温，水洗晾干既得。 [0094] 实施例9 [0095] 本实施例提供一种利用南瓜色素对棉纺织物染色的方法，步骤为： [0096] (1)准确称取干燥粉碎过40目筛网的南瓜粉末，按照料液体积比1：10g/L加入无水乙醇，混合均匀，采用超声辅助提取，提取温度70℃，超声时间60min，将提取后的料液过滤，旋蒸浓缩、烘干，得南瓜色素提取物，用去离子水配制成40g/L的提取液； [0097] (2)调节提取液的pH值至4，按照棉纺织物与提取液料液体积比1：60g/mL加入棉纺织物，加入10g/L的媒染剂硫酸亚铁； [0098] (3)将提取液升温至95℃，染色60min后染色结束后，缓慢降温至室温，水洗晾干既得。 [0099] 实施例1‑9所得染色纺织物进行测试： [0100] 染色织物表观颜色深度：使用测色配色仪对染色纺织物表观颜色深度进行测定，用K/S值表征染色织物的颜色深度，结果见表4。 [0101] 染色牢度 [0102] 耐摩擦色牢度：按照《纺织品色牢度试验耐摩擦色牢度》测定。在一定条件下，测试样和标准摩擦小白布摩擦，用灰卡评定颜色转移到小白布的程度，结果见表4； [0103] 耐皂洗牢度：按照《纺织品色牢度试验耐皂洗色牢度》测定。中性皂片质量浓度5g/L,浴比1:50，40℃皂洗30min，结果见表4； [0104] 耐日晒色牢度：按照《耐光色牢度》测定。 [0105] 表4南瓜色素提取物制备的棉纺织物染色深度和染色牢度 [0106] [0107] 由表1可以看出，南瓜色素提取物制备的棉纺织物具有较高等级的染色深度和染色牢度。 [0108] 对比例1 [0109] (1)准确称取干燥粉碎过40目筛网的南瓜粉末，按照料液体积比1：10g/L加入无水乙醇，混合均匀，采用超声辅助提取，提取温度70℃，超声时间60min，将提取后的料液过滤，旋蒸浓缩、烘干，得南瓜色素提取物，用去离子水配制成40g/L的提取液； [0110] (2)空白染色：调节提取液的pH值至7，按照棉纺织物与提取液料液体积比1：60g/mL加入棉纺织物，不加任何媒染剂；将提取液升温至95℃，染色60min后染色结束后，缓慢降温至室温，水洗晾干既得。 [0111] (3)前媒染：在棉织物染色之前分别用同一浓度10g/L的媒染剂明矾、硫酸亚铁、硫酸铜前处理浴比1:50，温度80℃，30min后(平行实验)，洗净后，调节提取液的pH值至7，按照棉纺织物与提取液料液体积比1：60g/mL加入棉纺织物。将提取液升温至95℃，染色60min后染色结束后，缓慢降温至室温，水洗晾干既得。 [0112] (4)同浴媒染：调节提取液的pH值至7，按照棉纺织物与提取液料液体积比1：60g/mL加入棉纺织物，分别加入10g/L的媒染剂明矾、硫酸亚铁、硫酸铜(平行实验)；将提取液升温至95℃，染色60min后染色结束后，缓慢降温至室温，水洗晾干既得。 [0113] (5)后媒染：调节提取液的pH值至7，按照棉纺织物与提取液料液体积比1：60g/mL加入棉纺织物，将提取液升温至95℃，染色60min后染色结束后，缓慢降温至室温，水洗，分别加入10g/L的媒染剂明矾、硫酸亚铁、硫酸铜后处理浴比1:50，温度40℃，30min后(平行实验)；晾干既得。 [0114] 以上所有染色步骤均与实施例中相同，均使用统一的染色条件，但使用的媒染剂不同，媒染方式，以及媒染剂的剂量不同，所呈现的颜色有一定的差异。 [0115] 如下表5所示： [0116] 表5 [0117] [0118] [0119] 由以上表可得出硫酸亚铁的同浴媒染时的K/S值最大，故选用媒染剂硫酸亚铁同浴进行染色。 [0120] 对比例2 [0121] (1)准确称取干燥粉碎过40目筛网的南瓜粉末，按照料液体积比1：10g/L加入无水乙醇，混合均匀，采用超声辅助提取，提取温度70℃，超声时间60min，将提取后的料液过滤，旋蒸浓缩、烘干，得南瓜色素提取物，用去离子水配制成40g/L的提取液； [0122] (2)调节提取液的pH值至7，按照棉纺织物与提取液料液体积比1：60g/mL加入棉纺织物，加入1‑15g/L的媒染剂硫酸亚铁； [0123] (3)将提取液升温至95℃，染色60min后染色结束后，缓慢降温至室温，水洗晾干既得。 [0124] 表6不同浓度硫酸亚铁媒染剂进行染色 [0125] [0126] 由以上表可知1‑15g/L的硫酸亚铁媒染剂，其中10g/L和12.5g/L，K/S值最大，上色效果更好，便于计算故取10g/L的媒染剂进行媒染。 [0127] 本发明提供一种利用南瓜色素对棉纺织物染色的方法，操作简单易懂，同时与现有技术相比，本发明提取的南瓜色素对棉纺织物染色，利用超声波提取色素，能够有效的节约提取和染色时间；采用同浴媒法进行染色，染色后的棉纺织物具有更高的亲和力；采用乙醇做提取溶剂，减少有机溶剂的用量，使染色后的棉纺织物更加环保；采用该方法制得的棉纺织物具有很好的染色深度和染色牢度。 |
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