CN115785696A - 一种植物染料及其制备方法和应用 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种植物染料及其制备方法和应用，属于由天然原料制备的天然来源的染料技术领域。植物提取液60‑80质量份，天然改性剂5‑10质量份，余量为去离子水。本申请植物染料以天然改性剂与天然染料为主成分进行改性‑染色一浴法处理，提高上染百分率，改善色牢度。将本申请应用于织物特别是纯棉织物的染色，具有上染率、色牢度高、能耗低等优点。

Description

一种植物染料及其制备方法和应用

技术领域

本申请涉及一种植物染料及其制备方法和应用，属于由天然原料制备的天然来源的染料技术领域。

背景技术

随着人们生活水平的不断提升，人们对健康的重视程度也不断加深。合成染料能够赋予织物鲜艳的颜色，但是纺织品加工过程中存在不可避免的环境问题。在纺织品加工过程中，如果需要赋予织物一些额外功能，不可避免的需要添加助剂进行功能性整理。在上述背景的影响下，天然植物染料逐渐回归到人们的视野中。

近年来，有关植物染料的研究也不断增多，但是由于天然植物染料大多数分子量较大、上染率较低、色牢度较差等问题，使得天然植物染料在应用过程中需要添加许多化学助剂，这就导致本来是生态化加工的纺织品，无法断开与化学助剂的联系。为了在应用性能上与合成染料追平，同时解决液体植物染料难以长时间保存的问题，部分厂家是将植物染料通过喷雾干燥的方式制成粉状保存，但在制粉过程中温度、湿度的剧烈变化会致使植物染料(混合物)中部分物质结构发生改变，使颜色变得暗淡或者色牢度变差；并且在干燥制粉过程中需要消耗大量能源，增加了植物染料应用过程中的成本。

对于上述问题，已有许多研究人员提出不同的解决方案，例如：CN1912012A提到可以从石榴果皮和石榴叶中提取膏状天然物质来增加植物染料上染率、改善色牢度，但是其提取过程繁杂、成本较高，并不适用大批量工业制造。关于喷雾干燥制粉过程中造成有效成分损伤的问题，将植物染料制备成高浓缩膏状形态是不错的解决方法，但在应用过程中也存在不少问题。例如：CN102041689A为了解决植物染料色素分子亲水性较差、提取率较低的问题，采用超声波提取的方式获取更高的提取率，这在无形中提高了植物染料的加工成本；CN101914305A加入乳化剂使水溶性较差的植物染料均匀分散，以此获得均匀的膏状植物染料，这有悖于植物染料天然无污染的初衷。

发明内容

有鉴于此，本申请首先提供一种植物染料，在提高植物染料上染率、色牢度的同时，坚持植物染料天然无污染的加工理念，助力生态化纺织品更好的应用和发展。

具体地，本申请是通过以下方式实现的：

一种黄色膏状抗菌植物染料，包含以下组成的各成分：

植物提取液：60-80质量份，

天然改性剂：5-10质量份，

余量为去离子水，

所述植物提取液为槐花、槐米、虎杖、大黄、石榴皮、栀子、黄檗提取液中的任一种或多种的混合物。槐花和槐米提取液中的槲皮素和芦丁同属于黄酮类物质，其中槲皮素分子量较小，容易扩散进入纤维内部，可以减少纤维内外部色差。芦丁分子量较大，具有较多的酚羟基，络合位置更多，结合力更强，具有更好的色牢度。虎杖和大黄提取液中的大黄素可以破坏细菌的细胞膜，抑制细菌内蛋白质的合成，具有优异的抗菌性能。石榴皮提取液中主要是安石榴甙、鞣花酸、没食子酸等多酚类物质，具有较好的色牢度及抗菌性能。栀子提取液中含有较多的藏红花素和黄酮类的栀子黄色素，分子结构呈直线型，直接性较强，水溶性较好。黄檗提取液中主要成分是小檗碱，是唯一的阳离子型植物染料。

所述天然改性剂选自胶原蛋白、动物明胶、酪蛋白酸钠、大豆蛋白、甜菜碱、季铵盐壳聚糖的一种或多种。纤维素纤维在水中显负电，染料分子溶于水后带负电，由于静电斥力作用，染料上染纤维阻力较大，上染率较低。天然改性剂主要是蛋白质类与阳离子类物质，溶于水后天然改性剂本身较强的正电性与染料、纤维都具有较强的静电引力作用。季铵盐壳聚糖的多聚阳离子不仅可以增加染料的上染率，还具有不错的抗菌防腐性能。一是易与真菌细胞表面带负电荷的基团作用，改变真菌细胞膜的流通性；二是对DNA有高度的亲和力，可以进入病原菌细胞核内，干扰DNA的复制和转录；三是可以抑制腐败菌，如枯草杆菌、大肠杆菌、假单胞菌属和金黄色葡萄球菌的生长。

上述植物染料方案中，申请人选定槐花、槐米、虎杖、大黄、石榴皮、栀子、黄檗提取液等多羟基类植物染料为染色组分，该类植物染料本身具有较大的分子量及共轭体系，同时还具有很好的水溶性，植物染料、天然蛋白质类或阳离子类改性剂混合，天然改性剂可以通过氢键、静电吸附等方式与槲皮素、芦丁、大黄素和安石榴甙等含有的羟基基团形成黄色膏状抗菌的染料-改性剂暂存体，该暂存体使植物染料以膏状形态保存，有效改善了粉状加工过程中温度和湿度的剧烈变化导致的色素和其他有效成分的结构发生不可逆改变的现象。当暂存体加入染液时，天然改性剂分子上所具有的正电性会促使其与显负电性的纤维素纤维结合，形成染料—改性剂—纤维结构，从而提高了染料对于纤维素纤维的上染率，增强了纤维素纤维与染料之间的结合力，最大程度地保留了植物染料原有的染色效果。

进一步的，作为优选：

所述植物提取液为槐米提取液、槐花提取液、石榴皮提取液的混合物。更优选的，所述植物提取液中，槐米提取液、槐花提取液、石榴皮提取液的混合物的重量之比为1:1:3。所述植物提取液的获取方式为：以槐花、槐米、虎杖、大黄、石榴皮、栀子、黄檗中的任一种为植物原料，植物原料粉碎后水提浓缩后还可以加入，即得植物提取液。

所述天然改性剂是动物明胶、酪蛋白酸钠、季铵盐壳聚糖三者的混合物，更优选的，动物明胶、酪蛋白钠、季铵盐壳聚糖的质量比为3:1:0.2。

还包括有天然防腐剂，添加量为0.1-0.5质量份，此时，植物染料的构成为：60-80质量份植物提取液、5-10质量份天然改性剂、天然防腐剂添加量为0.1-0.5质量份和余量的水，更优选的，所述天然防腐剂选自乳酸链球菌素、纳他霉素、茶多酚中的一种或多种。乳酸链球菌素是由乳酸链球菌发酵产生的天然多肽，主要通过改变细胞膜的通透性，引起细胞中的小分子物质流出、细胞外水分子流入，从而导致细胞自溶死亡，对细菌由明显的抑制作用。纳他霉素是由各类霉菌生物发酵分离出的天然多肽类物质，主要通过引起细胞膜变形，改变细胞膜的通透性，降低细胞质pH值，最终导致细胞死亡，对霉菌和酵母菌有明显的抑制作用，其抑菌作用比山梨酸钾强50倍左右。茶多酚具有广谱抗菌效果，主要是破坏细胞膜的功能、对细菌特定靶蛋白的抑制作用以及氧化抑制作用。更优选的，所述天然防腐剂为乳酸链球菌素、纳他霉素、茶多酚三者的混合物，质量比为1:1:0.5。首次在天然植物染料中引入天然防腐剂，来解决天然植物染料液体状态下易变质、发霉导致保存时间短的问题。

同时，申请人还提供了上述植物染料的制备方法，步骤如下：

(1)处理天然改性剂：称取一定量胶原蛋白、动物明胶、酪蛋白酸钠、大豆蛋白、季铵盐壳聚糖粉末中的一种或多种，边搅拌边加入40～60℃水溶液中，充分搅拌24h后，得到天然改性剂。

(2)制备植物提取液：粉碎植物原料槐花、槐米、虎杖、大黄、石榴皮、栀子、黄檗中的一种或几种，取一定量植物染料原料粉末，浸泡在水溶液中，浴比1:10～20，温度60～100℃，匀速搅拌30～60min，提取多次如提取三次或更多次，过滤出剩余残渣，将多次提取液混合浓缩后，得到植物提取液。

(3)制备植物染料：将植物提取液加热至40～60℃，作为溶液使用；称取一定量天然改性剂，加热至40～60℃，缓慢均匀加入上述溶液，充分搅拌均匀冷却后，即得到黄色膏状、具有抗菌性的植物染料。

上述制备方式，制备得到的植物提取液呈弱酸性，选定的槐花、槐米、虎杖、大黄、石榴皮、栀子、黄檗提取液等多羟基类植物染料与选定的蛋白质类和阳离子类天然改性剂结合形成暂存体，在染色中更易于与织物结合，提高色牢度和上染率；同时，两种组分配合，使制备得到的植物染料呈膏状，不仅很好的保留了植物原料原有的染色属性，还赋予染料以抗菌性，降低了生产成本。

进一步的，作为优选：

步骤(2)中，经过浓缩工艺后溶液重量与提取原料质量相同。

步骤(3)中，天然改性剂溶液加入前，先加入一定质量的天然防腐剂，称取后将其缓慢均匀添加到溶液内。天然防腐剂与天然改性剂溶液可以按照先后顺序逐次添加，也可以同时添加。

申请人第三方面目的，是提供上述植物染料应用于含纤维素纤维如棉、粘胶的织物染色的工艺，天然改性剂与植物提取液同浴染色，具体步骤如下：

(1)备样：将织物平整卷绕到卷染机辊轴上，按照浴比1:10～20加水，运转5～10道，充分润湿织物。

(2)加料：将植物染料加水(可以采用40～45℃的水)，搅拌均匀形成o.w.f.1～15％的染液。

(3)染色：将润湿织物置于染液中，并设置升温速率为1～3℃/min，温度升至60℃，保温时间为30～60min；添加明矾1～5g/L，继续保温30～60min。

(4)水洗：清水洗(60℃×20min+常温×20min)——皂洗(60℃×20min)——清水洗(常温×20min)——取样烘干。

上述方案，染料不仅包含有染色组分，还具有改性组分，当将其加入到含有纤维素纤维等组分的织物后，两种组分所形成的暂存体与织物结合形成稳固的染料—改性剂—纤维结构，对植物染料的上染率和色牢度有明显的改善作用。不仅实现了植物染料与天然改性剂一浴法对织物进行染色加工，降低了植物染料染色成本，还提高上染率和改善色牢度，有效改善了传统植物染料上染率较低、色牢度较差的问题。

本案还提供了上述植物染料的另一种应用方式，天然改性剂与植物提取液不同浴，染色采用先改性后上色的方式，具体步骤如下：

(1)预改性：按照o.w.f.3～5％，称取5-10质量份的天然改性剂加水(可采用40℃水)化料，将织物置于其中，升温至60℃保温20～30min完成预改性，所述天然改性剂选自胶原蛋白、动物明胶、酪蛋白酸钠、大豆蛋白、季铵盐壳聚糖的一种或多种；

(2)备料：将预改性完毕的织物平整卷绕到卷染机辊轴上，此时为湿态，无需再次润湿；

(3)加料：60-80质量份的植物提取液加水(可以采用40～45℃的水)并搅拌均匀，形成o.w.f.1～15％的染液；

(4)染色：使步骤(2)预改性完毕的织物置于染液中，并设置升温速率为1～3℃/min，温度升至60℃，保温时间为30～60min；添加明矾1～5g/L，继续保温30～60min；

(5)水洗：清水洗(常温×20min+60℃×20min)——皂洗(60℃×20min)——清水洗(常温×20min)——取样烘干。

以下结合具体实施方式对本发明进一步说明。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。

下述实施例中，

(1)植物提取液的制备过程如下：

以槐花、槐米、虎杖、大黄、石榴皮、栀子、黄檗为植物原料，分别粉碎为粉末，将等量的各粉末分别浸泡在水溶液中，进行下述操作得到各自的植物提取液：浴比1:10，温度80℃，保温30min，提取三次，过滤出剩余残渣，将三次提取液混合浓缩得到植物提取液。

(2)染色性能及色牢度测试：

①染色工艺：染色(2℃/min、60℃、30min)——取样——加媒染剂(2g/L明矾)——媒染(2℃/min、60℃、30min)。

②水洗工艺：热水洗(3℃/min、60℃、20min)——冷水洗(常温、20min)——烘干(50℃)。

③测试：将染色后的纯棉机织物裁剪、缝制衬布，按照国家标准GB31701-2015，分别对耐汗渍色牢度、耐水泡色牢度、耐摩擦色牢度进行测试后评级。染色深度K/S值测试，用Datacolor-400型测色配色仪进行测试，测量四次，取平均值。

实施例1

本实施例进行植物原料的筛选试验，过程如下：

(1)制备天然改性剂溶液：

将胶原蛋白、动物明胶、酪蛋白酸钠、大豆蛋白、季铵盐壳聚糖按照质量比1:1:1:1:1称取10g天然改性剂(即每种天然改性剂2g)；共混后，缓慢均匀溶解到40℃水溶液中，制成2L天然改性剂溶液(即5g/L天然改性剂溶液)。

(2)制备染色溶液：

以槐花、槐米、虎杖、大黄、石榴皮、栀子、黄檗为植物原料，取各植物原料对应的植物提取液各两份，每份1g，共计14组；一份加入到100ml去离子水混合均匀，得到实验组染色溶液(共七组)；另一组加入到100ml步骤(1)制备的天然改性剂溶液并混合均匀，于恒温40℃搅拌24h，得到对比组染色溶液(共七组)。

(3)染色：

裁剪5g纯棉机织物共14块，分别浸入实验组、对比组染色溶液中，将染杯放入小样试色机中，温度控制(3℃/min、60℃、30min)，进行染色处理，分别得到实验组1-7、对比组1-7。

(4)将实验组1-7、对比组1-7分别进行染色深度K/S、染色牢度测试，得表1。

表1：染色棉织物的色牢度对比

由表1可知，槐花、槐米、虎杖、大黄、石榴皮天然植物提取液与天然改性剂均匀混合后，仍具有较好的染色性能，其中虎杖、大黄染色后色牢度较差。栀子、黄檗天然植物染料与天然改性剂混合后，色深有所下降，且色牢度较差。综合染色深度及染色牢度，筛选出槐米、槐花、石榴皮为黄色膏状抗菌植物染料的主要成分。

实施例2

本实施例进行植物原料成分比例的优化实验，过程如下：

槐米、槐花、石榴皮三种植物原料对应的植物提取液比例对染色深度具有直接影响作用，设计三因素三水平的正交试验(表2)，优化植物提取液中三种植物原料的混合比例。

(1)制备天然改性剂溶液：

将胶原蛋白、动物明胶、酪蛋白酸钠、大豆蛋白、季铵盐壳聚糖按照质量比1:1:1:1:1称取5g天然改性剂(即每种天然改性剂1g)；共混后，缓慢均匀溶解到40℃水溶液中，制成1L天然改性剂溶液(即5g/L天然改性剂溶液)。

(2)制备染色溶液

按照表3中比例称取10％(o.w.f.)的染料提取液，分别加到100ml天然改性剂溶液中，配制不同比例的染色溶液各100ml，恒温40℃搅拌24h后，制成染色溶液。

(3)染色

将纯棉机织物裁剪成5g布样，润湿后浸入上述染色溶液后，将染杯放入小样试色机中，染色结束后，进行染色深度K/S及色牢度测试，结果如表3、表4所示。

表2：天然植物染料最优比例正交试验表

水平	槐花提取液	槐米提取液	石榴皮提取液
				1	1	1	1
2	2	2	2
				3	3	3	3

表3：天然植物染料最优比例正交实验结果与分析

序号	槐花提取液	槐米提取液	石榴皮提取液	K/S
					3-1	1	1	1	6.19
3-2	1	2	2	6.83
					3-3	1	3	3	7.36
3-4	2	2	3	7.59
					3-5	2	3	1	6.79
3-6	2	1	2	6.81
					3-7	3	3	1	7.68
3-8	3	1	3	7.43
					3-9	3	2	2	6.29
K1	6.79	6.81	6.88
					K2	7.06	6.90	6.64
K3	7.13	7.27	7.46
					R	0.34	0.46	0.82

表4：染色棉织物的色牢度对比

由表4可知，以染色深度K/S为评价标准，石榴皮对纯棉机织物染色深度K/S的影响程度最大，其次是槐米、槐花。混合之后的色牢度均有所改善，改善程度差别不大。综合染色深度K/S、染色牢度和原料成本等因素，最终选取槐花提取液：槐米提取液：石榴皮提取液重量之比为2:2:3。

实施例3

本实施例进行天然改性剂种类的筛选实验，具体过程如下：

(1)制备染色溶液：

将槐米、槐花、石榴皮三种植物原料对应的提取液按照质量比为2:2:3进行混合；按照10％(o.w.f.)配制染色溶液0.5L。

(2)制备天然改性剂溶液：

将胶原蛋白、动物明胶、酪蛋白酸钠、大豆蛋白、季铵盐壳聚糖各称取1g，分别缓慢均匀溶解到40℃染色溶液中，制成100ml改性染色溶液。

(3)分别裁剪5g纯棉机织物，润湿后浸入上述改性染色溶液中，将染杯放入小样试色机中，染色结束后，进行染色深度K/S色牢度测试，结果如表5所示。

表5：染色棉织物的色牢度对比

由表5可知：动物明胶、酪蛋白酸钠、季铵盐壳聚糖对染色色深提升效果较明显。

实施例4

本实施例进行天然改性剂成分比例的优化实验，过程如下：

季铵盐壳聚糖、酪蛋白酸钠、动物明胶三种天然改性剂的不同混合比例对染色深度具有直接影响作用，设计三因素三水平的正交试验(表6)，优化天然改性剂中的三种改性剂原料的混合比例。

(1)制备染色溶液：

将槐米、槐花、石榴皮三种植物原料对应的提取液按照质量比为2:2:3进行混合；按照8％(o.w.f.)配制染色溶液1L。

(2)制备天然改性剂溶液：

按照表7中比例称取5％(o.w.f.)天然改性剂所需组分，缓慢均匀溶解到40℃、100ml上述染色溶液中，制成改性染色溶液。

(3)染色

将纯棉机织物裁剪成5g布样，润湿后浸入上述染色溶液后，将染杯放入小样试色机中，染色结束后，进行染色深度K/S及色牢度测试，结果如表7、表8所示。

表6：天然改性剂最优比例正交试验表

水平	季铵盐壳聚糖	酪蛋白酸钠	动物明胶
				1	0.1	1	1
2	0.2	2	2
				3	0.3	3	3

表7：天然改性剂最优比例正交实验结果与分析

表8：染色棉织物的色牢度对比

由表7可知，以染色深度K/S为评价标准，动物明胶对纯棉机织物染色深度K/S的影响程度最大，其次是酪蛋白酸钠和季铵盐壳聚糖。混合之后的色牢度均有所改善，改善程度差别不大。综合染色深度K/S、染色牢度和原料成本等因素，最终选取动物明胶：酪蛋白钠：季铵盐壳聚糖质量之比为：3:1:0.3。

实施例5

针对天然防腐剂对本案染料的影响，申请人进行下述实验：

(1)将槐米、槐花、石榴皮三种植物原料对应的提取液按照质量比为2:2:3进行混合，得到混合提取液。

(2)将动物明胶、酪蛋白酸钠、季铵盐壳聚糖按照3:1:0.3的质量比例混合，得到天然改性剂溶液。将上述植物染料提取液与天然改性剂溶液混合得到染液，并将染液均匀分成A、B、C、D四份。

(3)A中加入乳酸链球菌素(0.01％/1)，B中加入纳他霉素(0.01％/1)，C中加入茶多酚(0.01％/1)，D中不加任何物质。

(4)将步骤(3)的四组染液置于25℃恒温培育箱内保温，分别保温1、4、7、10、13d后观察混合提取液表面细菌生长状态。观察并记录菌落数，得表9。

表9：提取液菌落数

由表9可知，与D组空白组相比，A、B、C三组对染料的保质效果影响较为明显，染料的变质、发霉现象明显减少；A、B、C三组比较而言，乳酸链球菌素的抑菌防腐性能优于纳他霉素和茶多酚，故乳酸链球菌素：纳他霉素：茶多酚质量之比为1:1:0.5。

以下染色过程，染液以天然改性剂、天然防腐剂和植物提取液为染色主成分，进行染色工艺的实验。

实施例6

本实施例进行天然改性剂与染料同浴染色的方式，具体过程如下：

(1)染液构成：黄色膏状抗菌植物染料构成中，植物提取液由160g槐米提取液、160g槐花提取液、240g石榴皮提取液混合而成；天然改性剂由90g动物明胶、30g酪蛋白酸钠、9g季铵盐壳聚糖混配而成，天然防腐剂由3.2g乳酸链球菌素、3.2g纳他霉素、1.6g茶多酚混配而成，上述植物提取液、天然改性剂和防腐剂于40℃混合均匀形成植物染料膏体，按照20％(o.w.f.)称取植物染料膏体，40℃温水化料，搅拌均匀后作为染液留置待用。

(2)取4kg纯棉机织物置于卷染机中，调整卷染机参数为：浴比1:15、转速20r/min、升温速率2℃/min。染色工艺为：常温加料后，升温至60℃保温30min，添加媒染剂明矾3g/L，持续保温30min。水洗工艺为：清水洗(常温×20min+60℃×20min)——取样烘干。

对比例1

本实施例与实施例6的设置相同，区别在于：

按照实施例6中植物染料膏体的重量计算其中天然染料的含量，称取相同含量的植物染料提取液喷雾干燥，将其制成植物染料粉末，再温水化料，按照实施例6中工艺进行染色。

对比例2

本实施例与实施例6的设置相同，区别在于：

(1)取4kg纯棉机织物，置于卷染机中先进行改性处理，即40℃温水融化天然改性剂(天然改性剂由90g动物明胶、30g酪蛋白酸钠、9g季铵盐壳聚糖混配而成)，升温至60℃保温20min。

(2)按照实施例6中植物染料膏体的重量计算其中天然染料的含量，称取相同含量的植物染料提取液喷雾干燥，将其制成植物染料粉末，再温水化料，按照实施例6中工艺进行染色。

实施例7

本实施例的染料中不加入天然改性剂，而是以天然改性剂对织物进行先改性再染色的天然改性剂与染料不同浴方式，具体过程如下：

(1)染液构成：植物提取液由160g槐米提取液、160g槐花提取液、240g石榴皮提取液混合而成；天然防腐剂由3.2g乳酸链球菌素、3.2g纳他霉素、1.6g茶多酚混配而成，上述植物提取液和防腐剂于40℃混合均匀形成植物染料膏体，按照20％(o.w.f.)称取植物染料膏体，40℃温水化料，搅拌均匀后留置待用，搅拌均匀后作为染液留置待用。

(2)取4kg纯棉机织物40℃温水融化天然改性剂(天然改性剂由90g动物明胶、30g酪蛋白酸钠、9g季铵盐壳聚糖混配而成)，升温至60℃保温20min进行改性处理后，置于卷染机中，卷染机参数为：浴比1:15、转速20r/min、升温速率2℃/min。染色工艺为：常温加料后，升温至60℃保温30min，添加媒染剂明矾3g/L，持续保温30min。水洗工艺为：清水洗(常温×20min+60℃×20min)——取样烘干。

对比例3

本实施例与实施例7的设置相同，区别在于：

按照实施例7中植物染料膏体的重量计算其中天然染料的含量，称取相同含量的植物提取液喷雾干燥，将其制成植物染料粉末，再温水化料后作为染液留置待用。

将实施例6、实施例7、对比例1、对比例2的纯棉机织物裁剪、缝制衬布，按照国家标准GB31701-2015，分别对耐汗渍色牢度、耐水泡色牢度、耐摩擦色牢度进行测试后评级；染色深度K/S值测试，用Datacolor-400型测色配色仪进行测试，评价染色纯棉机织物的K/S值，测量四次，取平均值，结果如表10。

表10：棉织物的不同染色效果与色牢度对比表

表10数据可知：

(1)对比实施例6与对比例1：采用膏状的植物染料染色时，织物K/S值为6.3；采用粉剂的植物染料染色时，织物K/S值仅为5.3，且耐酸汗渍色牢度性能有所变弱。可见相同质量植物染料情况下，膏状的植物染料较粉剂对色深的效果更好。该趋势在实施例7与对比例3的比较中也呈现相同趋势。

(2)对比实施例6与实施例7：相同配料和参数条件下，改性剂与植物染料同浴的实施例6，织物K/S值为6.3；而改性剂与植物染料不同浴的实施例7中，织物K/S值为6.5，可见不同浴的色深K/S效果更好，但色牢度差别不大。该趋势在对比例2与对比例3中也呈现相同趋势。

(3)对比例1与对比例2相比：虽然都采用了粉剂，但采用改性剂改性后的对比例2，其K/S由5.3降低至3.4，色深明显降低；色牢度优于未添加天然改性剂进行改性处理的对比例2的织物色牢度。

(4)对比例1与对比例3相比：对比例3的K/S值略高于对比例1的K/S值，这是因为：未改性纯棉机织物(对比例1)对粉状植物染料的吸附能力低于改性后(对比例3)纯棉机织物的吸附能力，从而造成染色深度相对于改性后的纯棉机织物略差。

Claims (10)

1.一种植物染料，其特征在于，包含以下配比的各成分：

植物提取液：60-80质量份，

天然改性剂：5-10质量份，

余量为去离子水，

所述植物提取液为槐花提取液、槐米提取液、虎杖提取液、大黄提取液、石榴皮提取液、栀子提取液、黄檗提取液中的任一种或多种的混合物，

所述天然改性剂选自胶原蛋白、动物明胶、酪蛋白酸钠、大豆蛋白、季铵盐壳聚糖的一种或多种。

2.根据权利要求1所述的一种植物染料，其特征在于：所述植物提取液为槐米提取液、槐花提取液、石榴皮提取液的混合物，槐米提取液、槐花提取液、石榴皮提取液的重量之比为2:2:3。

3.根据权利要求1所述的一种植物染料，其特征在于：所述天然改性剂是动物明胶、酪蛋白酸钠、季铵盐壳聚糖三者的混合物，动物明胶、酪蛋白钠、季铵盐壳聚糖的质量比为3:1:0.3。

4.根据权利要求1所述的一种植物染料，其特征在于：还包括有天然防腐剂，天然防腐剂的添加量为0.1-0.5质量份。

5.根据权利要求4所述的一种植物染料，其特征在于：所述天然防腐剂选自乳酸链球菌素、纳他霉素、茶多酚中的一种或多种。

6.根据权利要求4所述的一种植物染料，其特征在于：所述天然防腐剂为乳酸链球菌素、纳他霉素、茶多酚的混合物，乳酸链球菌素、纳他霉素、茶多酚的质量比为1:1:0.5。

7.一种权利要求1所述植物染料的制备方法，其特征在于，步骤如下：

（1）制备植物提取液：粉碎植物原料为粉末后，将粉末浸泡在水中，浴比1:10~20，温度60~100 ℃，匀速搅拌30~60 min，提取，浓缩，得植物提取液；

（2）制备天然改性剂溶液：称取天然改性剂，于搅拌状态下加入到40~60℃水溶液中，得到天然改性剂溶液；

（3）制备植物染料：将植物提取液加热至40~60℃，加入天然改性剂溶液，充分搅拌均匀后冷却，得黄色膏状植物染料。

8.一种权利要求1所述植物染料应用于含纤维素纤维织物的染色方法，其特征在于，步骤如下：

（1）备样：按照浴比1:10~20，将含纤维素纤维的织物加水充分润湿；

（2）加料：称取权利要求1所述的植物染料，加入40~45 ℃的水搅拌均匀，得到o.w.f. 1~15 %的染液；

（3）染色：将润湿织物置于染液中，升温速率为1~3 ℃/min，温度升至60 ℃，保温时间为30~60 min；添加明矾1~5 g/L，继续保温30~60 min；

（4）水洗，烘干。

9. 根据权利要求8所述的植物染料应用于含纤维素纤维织物的染色方法，其特征在于，步骤（4）的水洗采用：清水洗（常温×20 min + 60 ℃×20 min）——皂洗（60℃×20min）——清水洗（常温×20min）——取样烘干。

10.一种权利要求1所述植物染料应用于含纤维素纤维织物的染色方法，其特征在于，分别称取天然改性剂、植物提取液：

（1）预改性：按照o.w.f. 3~5 %，天然改性剂加水化料后，置入含纤维素纤维的织物，升温至60℃保温20~30 min完成预改性，所述天然改性剂选自胶原蛋白、动物明胶、酪蛋白酸钠、大豆蛋白、季铵盐壳聚糖的一种或多种；

（2）加料：植物提取液加水形成o.w.f. 1~15 %的染液；

（3）染色：将预改性完毕的织物置于染液中，升温速率为1~3 ℃/min，温度升至60 ℃，保温时间为30~60 min；添加明矾1~5 g/L，继续保温30~60 min；

（4）水洗：清水洗（常温×20 min + 60 ℃×20 min）——皂洗（60℃×20min）——清水洗（常温×20min）——取样烘干。