1、123401班天然染料的提取及染色天然染料一般來源于植物、動物和礦物質,以植物染料為主。植物染料是從植物的根、莖、葉及果實中提取出來。如:靛藍、茜草、紫草、紅花、桑、茶等。動物染料數目較少,主要取自貝殼類動物和胭脂蟲體內,如:蟲(紫膠、胭脂蟲紅、蟲胭脂等。礦物染料是從礦物中提取的有色無機物質,如鉻黃、群青、錳棕等。近年來人們發現細菌、真菌、霉菌等微生物產生的色素也可作為天然染料的來源染料的染色方法:由于天然染料分子結構各不相同,染色方法也不相同,大概有以下4種染色方法。直接染色法某些植物染料的天然色素對水的溶解度好,染液能直接吸附到纖維上,就可以采用直接染色法,如梔子、姜黃等媒染法某些植物染料

2、天然色素對水的溶解度頗好,染液成分雖然能直接吸附到纖維上,但為提高染色牢度,要求采用媒染法進行染色。媒染的過程一般分為先染色再媒染、先媒染再染色或先媒染再染色再媒染等方法。一: 先染色再媒染天然色素對水基本不溶解,但其配糖體能溶解于水,并與纖維吸附,要求采用后媒染使之固著,如梔子、槐花。其染色步驟如下:1.染色:被染織物在染液中沸染2030分鐘。2.媒染:在室溫條件下進行,依色澤的不同采用不同的媒染劑,媒染劑一般可用含鋁、鐵、錫等金屬離子的化學品。即把煮染過的織物或服飾放在含有媒染劑溶液中浸漬3040分鐘,就完成了媒染過程。3.水洗:媒染后需要把染色物再投入水中再清洗一下,取出即可。還原法植物

3、中已存在形成天然色素化合物,而在染色過程中最終生成水不溶解的色素,如藍草。其他染色方法利用植物染料中天然色素對酸堿性的溶解度不同,使之在纖維上固著染色,如紅花、郁金.植物染料的染色(一染色方法及工藝流程植物染料分子結構各不相同,染色方法也不同,蛋白質纖維和纖維素纖維,染色方法有無媒染染色(桅子黃、桅子藍、先染后媒染法染色和先媒后染法染色。對合成纖維有常壓染色和高溫高壓染色。一般染色工藝流程是:染液制備(植物與水混合煮沸1h左右,提取染液染色(染液加熱,浸入織物1530min媒染(染色織物浸入媒染浴中3040min水洗干燥。如直接染可進行多次染色,先媒染后染色的織物上染率較高,先染色后媒染的織物

4、勻染性較好用天然染料,也存在不少問題,主要以下三點:(1天然植物染料含量低,提取時需消耗的植物數量大,不利于環境保護,提取后的植物三廢治理也是一個問題,而且成本也高。(2天然植物染料除少數外,大多數的染色牢度較差,即使使用媒染劑牢度仍然不理想。而且不少天然植物染料在洗滌和使用過程中會變色泛舊或色光變灰。特別是拼色時,由于不同植物染料的牢度差異較大,變色更為明顯。不少植物染料具有多個羥基等配位基,可和金屬離子絡合,形成螯合物。雖然一些金屬離子可作媒染劑,提高天然色素的水洗牢度,但是不少金屬離子絡合后牢度并不理想。(3大多數都要應用媒染劑來提高色牢度和固色率,許多媒染劑是有害的,會造成較嚴重的污染

5、。應該指出,并不是來自天然植物的染料都是無毒的,目前對它們的毒性系統研究不多,因此有必要對它們的毒性進行評定。.紅色類染料大多數紅色色素隱藏在植物的根、皮中,容易提取。胭脂紅是最漂亮的天然紅色色素;茜草能染色是非洲人首先發現的,他們發現茜草不僅好吃,它的根還會把嘴唇染成紅色,因此茜草成為最早的化妝品之一。用茜草染色時,將茜草根加入到30溫水中,然后放入已預先媒染的毛織物,染液溫度緩慢升至100,染色1 1.5h后,溫度馬上降至90染色0.5h,定期攪動,當得到所需的顏色后,將織物在染液中冷卻,然后在溫水、冷水中漂洗、最后脫水、晾干。茜草素在纖維上和媒染劑絡合,形成不溶性的金屬絡合染料。用于棉織

6、物染色時,可得鮮艷的紅色。用黃檗樹皮的提取液也可染成粉紅色,染色時,將黃檗樹皮在水中煮沸60min,提取液沖稀后進行染色,染色后水洗可得粉紅色。用紅花也可以染色。將散花在水中浸泡數日,絞出黃水,將草木灰汁于30揉入散花中,裝入麻袋,絞出提取液,反復4次,收集提取液加入米醋調至pH值7.5左右。將所得溶液,沖稀后加入棉織物染色,于4050染色40min,并慢慢不時加入米醋,染色結束時,pH值在6.5左右。紅色植物染料還有許多,如紅甜菜中的甜菜紅素,指甲花中的指甲紅花色素等。2.黃色類染料天然植物中可產生黃色色素的植物數量比其他顏色的色素要多得多。姜黃是天然色素中最鮮艷的一種,它是從姜黃的新根或干

7、根中提取的;黃木犀草是歐洲最主要的天然黃色染料;勞松黃是從一種生長在印度和埃及的植物散沫花中提取的。用姜黃染色時,將干燥的根在水中煮45min,色素就開始析出,將提取液過濾,就可用于染色。染色時可采用預先媒法,在5060預媒染30min,媒染后織物冷卻、擠干后直接放入染液,沸染45min,然后水洗、皂洗、干燥。用梔子黃染色時,將梔子果加水沸煮60min,提取2次。提取液在4045,加醋酸(10%調節pH值至5左右,棉織物染10min 后水洗,可得灰黃色。用藎草染色時,將藎草加水煮沸60min,提取3次。其溶液用醋酸調節pH值至6左右,棉織物于40染色30min,然后水洗,加明礬、硫酸鈉后再將p

8、H值調節至5.6左右,處理15min 后水洗,加碳酸鈉中和,水洗,可染得黃棕色。如果用氯化亞錫媒染則得到紅棕色;用硫酸銅媒染則得到綠棕色;用重鉻酸鉀媒染得黃棕色;用甲酸鐵媒染則是灰棕色。3.藍色類染料從古至今,靛藍一直是最主要和最常用的一種藍色天然染料,它是從一種靛類植物中提取的。從靛類植物中提取靛藍的過程很簡單,在發酵過程中使靛藍還原,在堿性溶液中形成的靛藍隱色體,對纖維有較好的親和力,上染纖維后被空氣氧化,重新變成不溶性的染料固著在纖維中,能在棉織物上獲得堅牢的藍色。菘藍是另一種屬靛類結構的藍色染料,主要從綠葉中提取,染色與靛藍相同。4.其他顏色的染料如洋蔥色素,可與媒染劑一起染毛和絲綢,

9、得到從黃綠到銅紅系列色澤;蘇木黑是比較常見的黑色植物染料,至今仍用于蠶絲、錦綸、羊毛等紡織品的染色,也用于棉織物的印花;兒茶棕色素主要用來染棉和使絲綢增重;從蘇格蘭高地一種植物中提取的色素,可得漂亮的蘋果綠色,用鋁鹽媒染可染毛織物;橙色除了胡蘿卜素外,還可從大麗花屬植物的花中得到。現在植物染料在生活中應用比較廣泛。天然植物染料無毒無害,對皮膚無過敏性和致癌性。具有較好的生物可降解性和環境相容性。其色澤柔和、自然。1 原料的來源植物染料的原料都是來自植物。有果實,花卉,野草,枝葉等,它們的成熟都有季節性,采收也有季節性。為了保證非采收季節時生產的正常,必須有原料的儲備。原料的儲存好壞直接影響染料

10、的質量。儲存期過長質量下降太多,不同種類原料儲存期也不盡相同,一般葉類、花卉、果實類儲存時間不宜過長，根皮、心材、中藥類時間可以長一 些。 2 原料加工前預處理 粉碎：目的是為浸取提供粒度均勻而合適的碎料，以便更迅速、更完 全地浸出色素，提高產率，并保證產品質量。 原料的篩選和凈化：出去泥沙、鐵塊、石頭等雜質以及發霉變質的原 料。 3 加工工藝 （1） （2） 壓榨法：即用手工或機械的壓力是色素被壓榨出來。 溶劑浸提法：這是目前最常用的方法。根據原料的不同選擇 不同溶劑進行浸提。 主要流程是： 浸提罐提取-過濾-濃縮。 （3） 微波萃取法：具有熱效率高、省時、產品質量高、設備簡單 等優點。 工

11、藝流程如下： 原料的預處理-原料和溶劑的融合-微波萃取-冷卻-過濾-溶劑與萃取部分分離-萃取部分 （4） 其他方法還有超臨界流體萃取、超聲波萃取、生物技術生產 等技術。 4 人工提取 植物染料的人工提煉方法一般是在酸或堿溶液中煮練植物原料， 也 可在不加酸堿的水中煮練，容器不得使用含鐵、銅等金屬容器，最好 是不銹鋼或搪瓷罐。 不同的原料需要用不同的溫度、 時間、 提取方法。 黃柏的提取及染色： 1 選用水提取法提取黃柏色素，最佳提取工藝 :黃柏色素質量濃度 2 5 g /L，提取溫度 100 ，提取時間 60 min，1 次提取。 2 真絲織物黃柏染色的最佳工藝: 染液 pH 值 7，常溫下入染， 升溫至 50 后，恒溫染色 45