天然植物染料染色技术研究文献综述

《天然植物染料染色技术研究文献综述》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、文献综述天然植物染料染色技术研究一、前言部分进入2l世纪，在全球呼唤“生态、绿色、环保”的大潮下，天然植物染料凭借其无毒、无害、与环境友好、生物降解性良好等特性，再度被世人关注。各国竞相从天然植物染料的化学结构着手，研究天然染料的提取方案、染色工艺，从而开发出一系列高档并具有高附加值的纺织产品。天然植物染料的分类植物染料按其色素成分分类植物染料按其色素成分分类大致可分为：单色性染料与多色性染料。(1)属于单色性染料的性质不会受到金属盐媒染剂的影响，与纤维的反应基直接结合，一种染料一个色彩。若与铝盐或铁盐染色，也可发色于纤维，只是

2、色泽不变。因此，可以说单色性染料与金属盐的结合性较弱。在单色性染料中常见的有靛蓝的瓮染染料，直接染料，盐基性染料，及一些花染系原始染料[1]。该类染料因其本身不溶于水，染色前必须首先对原染料进行还原，制成易溶于水的隐色体盐，然后浸染织物数次，借助于隐色体与纤维的直接性使其固着在织物上。第二步，采用空气氧化，隐色体氧化显色，重新成为不溶于水的还原染料，固着在织物上，完成染色过程。(2)多色性染料则均属于媒染染料，染料与媒染剂在布上结合，因色泽随媒染剂的变化而变化。虽然在同类植物中有的植物染的色泽不同，但是由于色素成分之间具有同属关

3、系，故其色相的性质及倾向很类似。该类染料可直接溶于水，对纤维素纤维及蛋白质纤维均有亲合直接性，一般采用浸染方法上色，通过媒染剂固色，其流程比较简易[2]。值得一提的是此类染料的媒染剂对染色效果有较大影响，实验表明，在染料和织物相同的条件下，选用不同的媒染剂，染色的色光、牢度均不同。按化学结构分类天然有机染料和涂料有多种化学结构，如聚甲炔、甲酮、亚胺、苯醌、蒽醌、萘醌、黄酮、黄酮醇、二氢黄酮、靛类和叶绿素[3]等，下面介绍主要的几种。(1)靛类染料：含靛类结构的两种较主要的天然染料是靛蓝和泰尔红紫[4]。(2)蒽醌染料：红色染料都

4、含有蒽醌结构，茜草、紫胶、胭脂虫粉、胭脂红等都具有蒽醌结构。10(3)a一萘醌：具有a一萘醌结构的染料以劳松黄或指甲红花最为典型。(4)黄酮：黄酮是一种无色有机化合物，天然黄色染料大多是黄酮或黄酮醇的羟基或甲氧基取代物。(5)二氢呲喃：在化学结构上与黄酮密切相关的是取代的二氢吡喃。如羟高铁血红素和它的隐色体形式，苏木精[5]。(6)花色素：天然花色素结构的染料有C.I.天然橙5和C.I.天然蓝3，其中前者是从紫藏属植物的叶子中提取，而后者是从一种植物的花中提取的。(7)类胡萝卜素：类胡萝卜素类染料因在胡萝卜中发现而得名，结构中有

5、长的共轭双键，为橙色，较主要的染料有胭脂树橙和藏红花。植物染料的提取同种植物随产地、土壤条件、及收获季节不同其天然素含量也不同，一般染绿色的草本植物5-7月份采集较好[6]。植物性染料与合成染料不同的地方是植物性染料不能直接用于染色，其原因有二：一是自然界中很少见到游离的天然色素，植物内可用的的色素都存于其根、茎、叶、花和果实之中，几乎全是以多元葡萄糖形式存在于植物体内。染色前如果不设法把其间相连的键打断，则会因为多个葡萄糖的大分子结构所产生的空间位阻效应，使色料难以和纤维结合，缺乏染着力；二是植物中所含的染料量较少，达不到理想

6、的染色浓度。因此，必须通过一定的方式，如水煮法或浸泡法等方法来将植物中的有用色素溶出，分散与水中，形成染液。天然有机化合物的提取方法，按形成的先后和应用的普遍程度可分为经典提取方法和现代提取方法。经典提取方法是提出比较早，技术较成熟，已经得到普遍应用的传统提取方法。经典提取方法主要有溶剂提取法、水蒸汽蒸馏法、分子蒸馏法等。溶剂提取法有浸渍法、渗漉法、煎煮法、回流提取法、连续提取法等。经典提取方法往往不需要特殊的仪器，因此应用比较普遍。现代提取方法是以现代先进的仪器为基础或新发展起来的提取方法。主要有超临界流体萃取技术、超声波提取

7、技术、微波提取技术、仿生提取技术、酶法提取技术、加压逆流提取法、固相微萃取技术等[7]。不同植物中的色素，其结构不同，因而溶解性能也不同。一般能很好溶解于水中的称水溶性色素，而不溶于水只溶解于石油醚、醋酸乙酯、丙酮、酒精等有机溶剂的称为脂溶性色素。以下是最常用的提取天然色素的方法的简要介绍：(1)压榨法10压榨法是从天然新鲜浆果、花朵原料中提取色素最简单的方法。基本原理是利用手工或机械的压力使果皮和包含在果肉内细胞内的色素溶液，透过被压力破碎的果皮与细胞壁被压榨出来。果皮和细胞壁的破碎也可以利用冷磨或其它机械力而完成，然后在压力

8、作用下将色素溶液释放出来。(2)溶剂萃取法天然色素提取最主要的方法是溶剂萃取，这种方法使用的原料种类多。使溶剂萃取天然色素原料，就是使色素溶解而进入溶液，这是一种固一液萃取过程，这种传质作用过程包括：溶剂渗透、色素溶解、浓溶液扩散、浓度平衡。基本原理：首先是溶剂