基本信息
- 項目名稱：
- 指甲草天然水色素的提取及其在紡織上的應用
- 小類：
- 能源化工
- 大類：
- 自然科學類學術論文
- 簡介：
- 作品主旨在從天然植物指甲草中提取天然色素，并將其應用在紡織印染中，其過程綠色、環(huán)保 低能耗，指甲草天然染料最主要的優(yōu)點是無毒無害,對皮膚無過敏性和致癌性,具有較好的生物可降解性和環(huán)境相容性。其色澤柔和、自然有特色,在高檔真絲制品、保健內衣、家紡產(chǎn)品、裝飾用品等領域中擁有廣闊的發(fā)展前景。
- 詳細介紹：
- 指甲草，其為一年生草本植物，種植成本低，且無毒無害，是一種良好的天然染料開發(fā)資源。采用合適的提取劑提取其中的天然染料，并用其代替化學染料應用于織物的染色，減少對環(huán)境的污染，開發(fā)符合國際潮流的天然環(huán)保面料。實驗方法是先從指甲草葉中提取色素，然后對所提取的色素進行純化，研究指甲草色素的穩(wěn)定性，最后在不同實驗參數(shù)條件下將其應用于織物的染色，通過對比染品的顏色特征值確定指甲草色素對織物的最佳染色工藝。 應用指甲草天然色素溶液染得的染品綠色環(huán)保，且具有一定的抗菌性，是一種環(huán)保型天然面料，也是制作內衣的理想面料。該項技術的應用推廣，必將推動新型生態(tài)染整技術的發(fā)展，為我國節(jié)能減排可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略做出一定的貢獻。
作品專業(yè)信息
撰寫目的和基本思路
- 目的：1 提取指甲草天然色素，研究其純化過程。 2 將指甲草色素應用在紡織印染行業(yè)，研究并開發(fā)節(jié)能減排新思路。 3 研究開發(fā)指甲草色素的附加值，如：抗菌、防紫外線等，以及將其應用在紡織品上帶來的價值。 基本思路：（1）以指甲草干葉為原料，用超聲波萃取染料，超聲波分散，獲得微粒徑染料。（2）大孔樹脂定向吸附，純化天然染料，把純化的天然染料溶液進行旋轉蒸發(fā)，制成粉末狀。（3）用制備的染料染色。
科學性、先進性及獨特之處
- （1）在節(jié)能方面：合成染料對織物的染色溫度一般均在90℃到100℃，因而會導致大量能耗；而指甲草天然染料對各種織物的染色溫度均在60℃以下，這不僅能節(jié)約能耗，而且能保證天然染料的穩(wěn)定性。 （2）在減排方面：指甲草天然染料對織物的染色方法為直接染色和媒染染色，所使用的媒染劑為環(huán)保型媒染劑-稀土，因此染色殘液中不含有重金屬。同時指甲草染料與環(huán)境相容性好，生物可降解，無毒無害，對皮膚無過敏性和致癌性。
應用價值和現(xiàn)實意義
- （1）指甲草的開發(fā)對發(fā)展農村第二產(chǎn)業(yè)有深遠影響：指甲草耐寒，耐旱，對土壤要求不高，可在土地貧瘠的地方大量種植。 （2）開發(fā)保健內衣：指甲草天然染料的無毒無害，滿足了綠色環(huán)保的染整要求；指甲草天然染料有藥物作用，可抗菌消炎，活血化淤。 （3）開發(fā)家紡產(chǎn)品：由指甲草天然染料染制的床單、被罩、浴巾等家紡產(chǎn)品必然會因符合生態(tài)環(huán)保準和具有醫(yī)療保健功能而受到人們的青睞。
學術論文摘要
- 本文探討了指甲草色素的最佳提取劑和提取條件以及對真絲織物不同媒染的染色性能。結果表明,較優(yōu)提取工藝參數(shù)為: 以65%乙醇溶液作提取劑，料液比1:20﹑提取溫度80 ℃、提取時間120 min。同時，指甲草天然染料經(jīng)媒染劑染色的表觀得色量均大于直接染色。媒染真絲織物的色牢度要好于直接染色。
獲獎情況
- 2010年10月 遼寧省印信通環(huán)保創(chuàng)意大賽 獲優(yōu)秀獎 省第12名 獎品：三星筆記本電腦一臺+
鑒定結果
- （1）指甲草色素提取工藝為低能耗提取。 （2）指甲草天然色素染料經(jīng)媒染劑染色的織物的k/s值和ΔE 均有一定程度的提高。 （3）染色試樣的摩擦牢度和皂洗牢度都達到3級以上的標準。
參考文獻
- [ 1 ] 位麗. 二次通用旋轉組合設計法優(yōu)化指甲花色素對毛織物的染色工藝[J ] . 毛紡科技,2009 (6) :24 -26. [ 2 ] 韓曉俊. 天然植物染料存在的問題及其解決措施[J ] . 針織工業(yè),2007 (5) :48 - 51. [ 3 ] 范龔健，韓永斌，顧振新，朱洪梅，劉曉駿，王正康.蘿卜紅色素提取工藝及其穩(wěn)定性.江蘇農業(yè)學報，2005， 22(2):159一161. [ 4 ]韓永斌，范龔健，顧振新，朱洪梅，江漢湖.指甲草主要物質含量及處理方式對其色素的影響.揚州大學學報，2006，27(3):81一83 [5] Mazeyar Parvinadeh. Effect of proteolytic enzyme on dyeing of wool with madder[ J ] . Enzyme and Microbial Technology , 2007,40:1719 - 1722. [ 6 ] Faleao LD，Gauche C. Stability of anthocyanins from grape skins with tannic acid in a model system[J]. Italian J Food sci2004，16(3):321-323.
同類課題研究水平概述
- 目前植物染色紡織品的享用國主要是美國、德國、日本、加拿大等地使用；植物染料價格比化工染料貴，主要應用于高檔和奢侈品品牌服裝的染色。國內對天然植物染料的研究正在逐步加大，但是植物染料的生產(chǎn)和相關染整工藝研究近幾年才處于剛剛起步的階段。僅有幾家大型出口公司如海瀾集團、鄂爾多斯集團、恒源祥等曾開發(fā)天然染色紡織品，但是受植物染料和染色工藝限制，少有規(guī)模生產(chǎn)。由海瀾集團和東華大學紡織學院承擔的國家863高新技術項目“天然染料制備及其在生態(tài)紡織品開發(fā)與羊毛清潔生產(chǎn)中的應用技術”通過國家科技部的驗收，并通過了江蘇省科技廳的鑒定。 但是實際生產(chǎn)的應用還是初級階段。 日本的相關植物色素加工相對較成熟，但是仍不是廣泛應用。
