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基于專利信息分析我國天然染料提取和染色技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢

2021-04-23 14:29郝廣英王祥榮
紡織報告 2021年2期
關(guān)鍵詞:染料專利申請織物

郝廣英,王祥榮

(蘇州大學(xué) 紡織與服裝工程學(xué)院,江蘇 蘇州 215021)

我國天然染料的應(yīng)用歷史悠久,公元前3000年已有織物染色技術(shù),當(dāng)時的科技和生產(chǎn)水平比較落后,所用的著色劑只能取自自然界,這種天然的著色劑就是天然染料。19世紀(jì)中葉,紡織工業(yè)發(fā)展迅速,對染料的需求也愈加迫切,天然染料在數(shù)量和質(zhì)量上遠不能滿足生產(chǎn)的需求。1856年,第一個合成染料—苯胺紫合成之后,堿性品紅、堿性品綠、堿性品紫等堿性染料相繼合成。自此,合成染料因具有價格便宜、色譜齊全、合成簡單、染色效率高、染色工藝簡便等優(yōu)點,迅速占領(lǐng)了市場,取代了天然染料的地位[1]。

天然染料按照來源主要分為三大類:(1)天然礦物染料,來源于天然礦石,如赭石、朱砂、雄黃等,目前使用較少;(2)天然植物染料,來源于天然植物,例如藍草、梔子、茜草、薯莨、紫草等,種類和色澤相對比較豐富,是目前主要的天然染料來源;(3)天然動物染料,如胭脂蟲體內(nèi)的胭脂紅、紫膠蟲分泌的紫膠紅等,數(shù)量和顏色相對較少。近年來,研究者也從微生物的細菌、真菌、霉菌中提取色素,作為染料使用,如紅曲色素[2]。

天然染料具有來源有限、色譜不全、色澤灰暗、工藝煩瑣、牢度不佳、染色重現(xiàn)性差等不足之處,主要用于蠟染、扎染、藍印花布等傳統(tǒng)手工產(chǎn)品的生產(chǎn)中,很難滿足大批量工業(yè)化的需求。但近年來,化學(xué)染料的使用給環(huán)境造成的負擔(dān)越來越重,在生產(chǎn)和使用過程中出現(xiàn)了越來越多的問題,例如造成水資源污染、土壤污染、空氣質(zhì)量變差以及有致病致癌物質(zhì)產(chǎn)生等問題,使人們十分擔(dān)憂。隨著人們生態(tài)環(huán)保意識的加強,綠色、環(huán)保、安全的天然染料越來越受重視,相關(guān)技術(shù)的開發(fā)成為印染工作者研究的熱點,同時也申請了大量的專利技術(shù)。

1 2009—2019年國內(nèi)天然染料相關(guān)專利申請數(shù)據(jù)分析

1.1 專利申請量趨勢

查閱了2009—2019年11年中我國有關(guān)天然染料專利技術(shù)的申請情況,如圖1所示。

圖1 2009—2019年天然染料相關(guān)專利申請量趨勢

由圖1可知,2009年,有關(guān)天然染料的研究已經(jīng)引起人們的重視,但專利申請量相對較少。2009—2013年,涉及天然染料(色素)提取和染色的專利申請量逐年遞增,增長趨勢相對緩慢。2013—2016年,專利數(shù)量急劇增長,并于2016年達到了申請量的階段性頂峰值,為歷年之最,共計95件。自2016年之后,專利申請數(shù)量開始下降,2019年的申請量最低,為65件,主要原因為:我國專利制度開始進入質(zhì)量發(fā)展階段,申請量有所下降。此外,2019年的部分專利數(shù)據(jù)沒有公開,所以數(shù)據(jù)相對偏低。

1.2 專利類型與法律狀態(tài)

分析了2009—2019年申請的天然染料(色素)提取和染色相關(guān)的571件專利,如圖2所示。其中,發(fā)明專利數(shù)量為557件,占比高達97.5%,實用新型專利數(shù)量為14件,占比為2.5%,原因為發(fā)明專利和實用新型專利所保護的客體不同。發(fā)明專利是對產(chǎn)品、方法、工藝及其改進所提出的新技術(shù)方案的保護,實用新型是對產(chǎn)品的形狀、構(gòu)造及其結(jié)合所提出的適于實用的、新的技術(shù)方案。天然染料染色等相關(guān)技術(shù)大都屬于方法或工藝流程類,屬于發(fā)明專利的保護客體,而14件實用新型專利保護的客體主要是天然色素提取裝置。此外,2009—2019年,涉及天然染料或天然色素提取的發(fā)明專利授權(quán)數(shù)量為150件,授權(quán)率僅為26%,由此也可得出,專利技術(shù)的創(chuàng)新能力不足、質(zhì)量不高。

圖2 專利類型分布

專利法律狀態(tài)分布如圖3所示,從專利申請到專利權(quán)終止,大致分為3種法律狀態(tài):有權(quán)、無權(quán)和審查中。有權(quán)專利是指專利被授予專利權(quán)并且處于維持狀態(tài);無權(quán)專利是指專利在申請中被駁回或主動撤回或因?qū)@谋Wo期滿專利權(quán)終止或未繳納年費終止及其他原因引起的專利無效;審查中指專利正處于審查階段,還未給出最終結(jié)果。從圖3可以看出,在2009—2019年申請的天然染料提取和染色相關(guān)專利中,無權(quán)專利占比最高,為47%,審查中專利占比29%,有權(quán)專利占比僅為24%。

圖3 專利法律狀態(tài)分布

在統(tǒng)計的所有無權(quán)專利中,無權(quán)原因分為4種:駁回、視為撤回、主動撤回和未交年費。其中,專利駁回是指專利在審查過程中因技術(shù)內(nèi)容不具有實用性、新穎性、創(chuàng)造性或者撰寫水平較低等無法授權(quán);專利視為撤回主要是指發(fā)明專利自申請日起3年內(nèi),申請人無正當(dāng)理由逾期不請求國家專利行政部門進行實質(zhì)審查,或進行實質(zhì)審查后要求申請人在指定期限內(nèi)陳述意見或修改申請的,申請人無正當(dāng)理由逾期不答復(fù);主動撤回指專利遞交之后由于遞交內(nèi)容有誤或放棄申請等原因撤回遞交的案件;未交年費是指專利授權(quán)之后沒有向?qū)@掷U納年費維持專利有效。從圖4中的數(shù)據(jù)可以看出,專利無權(quán)的原因中占比最高的為駁回,其次是視為撤回,占比分別為39%和38%,而主動撤回和未交年費導(dǎo)致專利無權(quán)占比分別為13%和10%。以上數(shù)據(jù)說明,在天然染料染色或天然色素提取方面,專利的創(chuàng)新能力較低且專利申請人對自己的專利沒有進行系統(tǒng)的管控,說明整個行業(yè)對其重視程度相對較低。

圖4 專利無權(quán)原因分析

1.3 專利申請人情況

天然染料提取和染色領(lǐng)域的專利申請量排名前10的單位及專利權(quán)狀態(tài)如圖5所示。

由圖5可知,在2009—2019年涉及天然染料或天然色素提取的專利申請量排名中,第一是武漢紡織大學(xué),共計申請專利19件,且專利權(quán)維持的件數(shù)排名第二,審查中的專利權(quán)數(shù)量也排名第一。由此看出,武漢紡織大學(xué)在天然染料及相關(guān)研究方面具有持續(xù)創(chuàng)新能力。

申請量排名第二的浙江理工大學(xué)共計申請專利17件,且目前專利權(quán)維持的專利數(shù)量最多,為10件,說明對天然染料及相關(guān)研究比較重視,相關(guān)研究創(chuàng)新性較強,但審查中的專利數(shù)量較少,說明近兩年相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)創(chuàng)新不夠。

由圖5還可看出,在申請量排名前10的申請人中,有7家都是高等院校,企業(yè)只有3家,并且3家企業(yè)的所有專利都處于無權(quán)狀態(tài)。由此可見,天然染料染色技術(shù)的研究開發(fā)目前更多處于實驗室研究階段,主要技術(shù)掌握在高校教師團隊手中,企業(yè)掌握的主要是工藝方面的技術(shù),還沒有創(chuàng)新性強的核心技術(shù)。

圖5 相關(guān)專利申請量排名前10的單位及專利權(quán)狀態(tài)

天然染料提取和染色領(lǐng)域的專利申請量地域分布如圖6所示。

由圖6可知,天然染料提取和染色領(lǐng)域的專利約有55%的專利申請人來自江浙滬地區(qū),其中,江蘇省占比最高,為35%;浙江省次之,占比17%;上海市占比3%。除此之外,專利申請量占比較大的分別為廣東省7%,湖北省、山東省各占5%。由此得出,天然染色技術(shù)的研究活躍度與紡織印染行業(yè)發(fā)展程度相關(guān)。

圖6 相關(guān)專利申請量地域分布

2 國內(nèi)天然色素提取及染色技術(shù)情況

2.1 天然染料提取技術(shù)及應(yīng)用專利技術(shù)

天然染料色素提取常用的方法是先機械粉碎原料,然后將其加入去離子水或者乙醇水溶液中保溫一段時間,最后過濾或者回流即可得到天然染料染液。在上述專利技術(shù)中,采用超聲波技術(shù)提取天然染料色素,提取率相對較高,可有效減少資源浪費。亞臨界萃取與膜分離純化提取色素的工藝比較適合不耐高溫的天然染料原料,其工藝是在常溫、低壓下進行的,在保持分離純化濃縮效率高的同時,保證色素可以短時間保存且具有穩(wěn)定性好的優(yōu)點。

從天然染料色素提取到染色,一般都需要分兩步完成,而最近的專利技術(shù)將前期研究的色素提取、染色兩步流程,直接縮短為提取和染色一步完成,在保證天然染料提取率和固色率的同時,縮短了工藝流程,節(jié)約了水資源,減少了能耗,具有良好的市場前景,為天然染料染色的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展提供了可能。

寧波廣源紡織品有限公司公開了一種微波-超聲波協(xié)同輔助天然染料提取染色的方法,染色流程為:(1)染料制備。將天然染料原材料放置在去離子水中洗凈、風(fēng)干,然后粉碎并置于納米纖維除塵袋中;(2)將織物放在容器中,加入去離子水,浴比為1∶50~1∶200,并加入滲透劑2~8 g/L和勻染劑2~8 g/L,然后按照織物與天然染料原材料的質(zhì)量比為5~20∶10~15的比例,將粉碎的染料加入容器中,攪拌均勻后,加入pH調(diào)節(jié)劑,使pH=4;(3)將容器先放置于微波頻率為2.45 GHz、功率為600~900 W的微波環(huán)境中處理40~70 min,然后置于超聲波功率為400~900 W、以1.5~2.0 ℃/min的升溫速率逐步升溫至70~95 ℃超聲波處理器中處理80~180 min,完成天然染料提取和染色。結(jié)束后冷卻至室溫,取出織物水洗、皂洗、烘干[3]。

蘇州印絲特紡織數(shù)碼科技有限公司[4]公開了一種基于山竹天然染料的竹纖維染色方法,將洗凈、晾干、機械粉碎后的山竹殼加入含氫氧化鈉的乙醇水溶液中,在1 000~1 500 W超聲波功率下處理15~20 s,回流萃取兩次,將兩次濾液合并,并加入檸檬酸,調(diào)節(jié)pH在3~7,濃縮得到山竹天然染料。通過此工藝提取天然染料,方法簡便、提取率高,竹纖維的上染率也有所提高。

東華大學(xué)和常州大學(xué)[5]一起申請的專利鳳仙花天然染料在染色中的應(yīng)用,將新鮮鳳仙花的花、莖、葉用清水洗凈,自然風(fēng)干后機械打碎,按照料液質(zhì)量比為1∶15~1∶60,加入體積分?jǐn)?shù)在40%~80%的乙醇水溶液中,調(diào)節(jié)pH為2~5,在超聲波功率為400~1 000 W、溫度為20~60 ℃條件下提取30~90 min后,過濾,得到天然染料濾液及濾渣,在離心速度為3 000~8 000 r/min下離心10~30 min,分離濾液及濾渣,并將分離的上清液通過減壓蒸餾濃縮,于40~60 ℃烘干,得膏狀粗制鳳仙花天然染料,并用于真絲織物的染色。

中國科學(xué)院蘭州化學(xué)物理研究所[6]發(fā)明亞臨界萃取與膜分離純化濃縮相結(jié)合制備枸杞類胡蘿卜素類天然色素的方法,提取枸杞類胡蘿卜素類天然色素的工藝為:先將枸杞干果冷凍干燥,粉碎成枸杞粉末;再將枸杞粉末壓坯處理,然后加入由液態(tài)丁烷、丙烷或二甲醚組成的萃取溶劑,在溫度為20~40 ℃、壓力為0.2~0.4 MPa的避光條件下萃取40~200 min;萃取結(jié)束后,抽出萃取溶劑,并對萃取物料和萃取溶劑分別進行蒸發(fā)脫溶,萃取溶劑脫溶后,即得枸杞類胡蘿卜素類天然色素提取物;從物料和萃取溶劑中蒸發(fā)出的氣體溶劑,經(jīng)過隔膜壓縮機壓縮液化后進行溶劑回收。上述亞臨界萃取得到的枸杞類胡蘿卜素類天然色素提取物先采用30~70 μm的微濾膜管,在溫度為10~50 ℃、壓力為0.2~1.0 MPa、時間為10~300 min的條件下進行微濾,去除枸杞類胡蘿卜素類天然色素提取物中的纖維、果膠、大分子化合物;再采用膜孔徑為200~500 Da的納濾膜,在壓力為0.2~2.0 MPa、溫度為10~50 ℃的條件下進行納濾純化濃縮,得到枸杞類胡蘿卜素類天然色素。

2.2 不同種類和顏色的天然色素的提取和應(yīng)用技術(shù)

天然染料來源有限、色譜不全、色調(diào)單一是其發(fā)展緩慢的因素之一,因此,尋找新的天然色素及保證色素的來源穩(wěn)定是目前要解決的問題之一,而有些植物天然染料的生長周期長,不容易批量種植,如果過度開發(fā),可能會背離環(huán)保的理念,給生態(tài)環(huán)境造成威脅和破壞。因此,需要尋找可批量種植或者本就大量種植的植物作為天然染料原料。上述專利中的植物染料原料榕樹氣生根、芋葉和茜草來源穩(wěn)定,主要是因為榕樹的生命力極強、根系發(fā)達,枝干或樹干上長有大量氣生根,因其生長力比較旺盛,每年都有大量榕樹氣生根被修剪棄置;芋在我國廣泛種植,尤其是在華南地區(qū),成熟時,人們只食用根莖,少量芋葉作為中藥使用,大多都作為廢物處理;茜草是多年生草本植物,在我國很多地區(qū)都有分布,適應(yīng)性較好。然而,有些植物染料原料確實稀少。因此,采用生物法獲取植物染料的原材料是天然染料研發(fā)的方向,人工培育的植物色素含量比天然植物高,并且細胞生長速度快,可以有效縮短染料色素的提取周期,解決染料原料來源問題[7]。

東華大學(xué)[8]公開了一種棕褐色天然染料的提取方法及應(yīng)用方法,將榕樹氣生根洗凈晾干后機械粉碎,并與去離子水混合,將混合物在溫度為100~160 ℃且壓力為1.36~1.50 MPa的條件下,以200~800 r/min的攪拌速率攪拌10~150 min,進行過濾分離即可得到棕褐色天然染料,可以用于羊毛、棉織物、尼龍、滌綸、醋纖或腈綸等纖維的染色。

陳值英[9]公開了一種芋葉染料的提取方法及染色、應(yīng)用方法,采用芋葉作為天然染料的原材料制備棕色染料。制備工藝如下:取成熟芋頭的新鮮芋葉洗凈后進行褐變,褐變面積至少為85%,得到褐變芋葉,機械粉碎后置于2%~4%體積分?jǐn)?shù)的雙氧水中浸泡10~30 min,之后過濾晾干加入到未干燥的褐變芋葉5~10倍重量、體積分?jǐn)?shù)為25%~45%的乙醇溶液中,在溫度為60~90 ℃的條件下進行超聲提取150~350 min,過濾得到濾液,濾液靜置6~12 h后,濃縮干燥得到棕色染料粉末。

武漢紡織大學(xué)[10]公開了從茜草中提取天然染料的方法以及由該方法制備的天然染料和染色方法。采用茜草作為天然染料的原材料制備紅色染料,工藝如下:將茜草根洗凈、干燥、粉碎,將得到的粉碎物于0.1~5.0 g/L堿性水溶液中、溫度為50~100 ℃條件下攪拌1.0~1.5 h,然后將得到的提取液依次進行抽濾、蒸餾和冷凍干燥,即可得到紅色塊狀茜草天然染料。

浙江理工大學(xué)申請的一種蛹蟲草天然染料的提取方法及其染色方法,使用的天然染料原材料為蛹蟲草,是一種子囊真菌。提取工藝為:取蛹蟲草晾干、機械粉碎后,將蛹蟲草粉碎物的質(zhì)量與含碳酸鈉6~10 g/L的乙醇水溶液按照質(zhì)量濃度比為1∶15~1∶35 kg/L混合,然后在60~90 ℃下回流提取0.5~2.0 h得到提取液,對提取液進行過濾并減壓蒸餾出乙醇,再加水稀釋至提取前體積,得到橙黃色的蛹蟲草天然染料染液[11]。

2.3 天然染料染色印花工藝技術(shù)

在天然染料染色產(chǎn)業(yè)化加工過程中,一些適合現(xiàn)代加工技術(shù)的染色印花方法被開發(fā)。同時,超聲波染色等新的染色技術(shù)也被用于天然染料染色加工中。與天然染料染色技術(shù)相比,天然染料用于紡織品印花方面的研究還較少,但也有專利技術(shù)申請,為天然染料染色印花技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用提供了技術(shù)支撐。

南通紡織絲綢產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院[12]發(fā)明了一種天然染料對殼聚糖纖維織物進行染色的方法,將硫酸0.2%~1.0%、磷酸0.5%~2.0%、咖啡酸0.5%~2.0%、水95.0%~98.2%混合均勻制得pH調(diào)節(jié)劑;將殼聚糖纖維織物加入到含有0.1~2.0 g/L媒染劑的處理浴中,用制得的pH調(diào)節(jié)劑調(diào)節(jié)pH為4.0~5.0,升溫至40~70 ℃,進行預(yù)媒染;然后將預(yù)媒染織物加入到含有0.2~2.0 g/L天然染料、0.2~1.0 g/L勻染劑的染浴中,用pH調(diào)節(jié)劑調(diào)節(jié)pH為3.0~6.0,升溫至50~90 ℃,恒溫染色30~80 min,得到天然染料染色的殼聚糖纖維織物。該方法可以防止預(yù)媒染和染色過程中殼聚糖纖維降解。

恒源祥(集團)有限公司[13]發(fā)明了一種高色牢度天然染料染色羊毛織物的加工方法,羊毛織物在含有0.5~10.0 g/L潤濕劑的處理液中浸漬處理10~30 min,放入pH為3.0~4.5、含有天然染料和五倍子提取物的染浴中,以1~5 ℃/min升溫至75~98 ℃,恒溫染色30~90 min,再采用金屬離子媒染劑進行媒染處理,最后在飽和蒸汽條件下汽蒸10~30 min,可以提高染色織物的色牢度。

在天然染料印花方面,煙臺明遠智能家居科技有限公司和武漢紡織大學(xué)[14]公開了一種利用茜草天然染料進行印花的方法,將茜草天然染料溶解,得到茜草母液;根據(jù)色光要求選擇媒染劑;根據(jù)所選擇的媒染劑確定可兼容的原糊;利用同媒法,將茜草母液、原糊和媒染劑按照一定比例進行均勻混合后,茜草母液和原糊的質(zhì)量比為10∶50~50∶50,對布料進行印花;對印花后的布料進行蒸化5~15 min、水洗及皂洗處理。

蘇州大學(xué)[15]發(fā)明了一種蛋白質(zhì)纖維織物天然染料生態(tài)印花方法,先將蛋白質(zhì)纖維織物加入到含有0.2~1.5 g/L明礬、0.2~1.0 g/L非離子表面活性劑AEO9、0.5~2.0 g/L吡咯烷酮羧酸鈉的預(yù)處理浴中進行預(yù)處理,再用含以下成分的印花色漿進行印花。印花原糊50%~80%,水18%~40%,天然染料0.5%~5.0%,非離子表面活性劑A E O3 0.2%~1.0%,四甘醇0.5%~2.0%,檸檬酸0.2%~1.0%,單寧酸0.5%~3.0%;然后按常規(guī)印花工藝處理,開發(fā)了天然染料真絲、羊毛織物印花技術(shù)。

2.4 功能性天然染料開發(fā)和應(yīng)用專利技術(shù)

由于一些天然染料的原料來源于中草藥或制藥殘渣,研究者在采用這些天然染料對紡織品進行染色的同時,也注重挖掘染色織物的抗菌、抗紫外線等特殊功能性,以提高天然染料染色產(chǎn)品的附加價值,正好迎合了消費者生態(tài)、保健、多功能性的需求。

珠海建軒服裝有限公司[16]發(fā)明了花椒天然染料及其制備和應(yīng)用方法,原材料為花椒。將花椒與去離子水以質(zhì)量比為1∶25的比例置于容器中,pH為5,于90~100 ℃下回流提取30~60 min,得到提取液,過濾即得花椒天然染料。由于花椒溫燥除濕、疏風(fēng)止癢,對白喉桿菌、肺炎雙球菌、金黃色葡萄球菌和某些皮膚真菌有抑制作用,且花椒中的揮發(fā)油可提高體內(nèi)巨噬細胞的吞噬活性,增強機體的免疫能力,因此,花椒天然染料染色后的織物具有抗菌抑菌的功能且抗菌效果大于90%。

徐宏偉[17]發(fā)明了一種茶葉天然染料的制備及應(yīng)用工藝。用茶葉來制備天然染料,工藝為:將茶葉洗凈、烘干,利用機械將茶葉粉碎得到茶葉粉,將茶葉粉與溫度為100 ℃且pH為6.5~7.5的乙醇水溶液按照1∶15的質(zhì)量比混合,攪拌,密封靜置后,在溫度為20~30 ℃條件下保溫10~15 min,冷卻過濾得到茶葉的一次過濾液,靜置1 h后,進行二次過濾得到茶葉的過濾液;利用減壓蒸餾的方法,將茶葉的過濾液蒸發(fā)濃縮至總體積的1/3,即可獲得茶葉天然染料,可以用于真絲、羊毛材質(zhì)織物的染色,色澤自然有特色,且茶葉染料與不同嫩楓樹葉染料配比,可獲得不同的顏色。此外,經(jīng)過茶葉天然染料染色后的真絲、羊毛織物具有優(yōu)異的抗菌性,對金黃色葡萄球菌、大腸埃希菌的抑菌率分別達到97.95%、90.45%。

浙江理工大學(xué)[18]發(fā)明了一種野菊花天然染料及其抗菌型紡織品的制備方法,采用野菊花作為天然染料的原材料,制備工藝為:取野菊花洗凈晾干后進行機械粉碎,將野菊花粉末與質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%~40%的乙醇水溶液按照質(zhì)量比為1∶10~1∶30混合,然后在60~90 ℃下回流提取0.5~2.0 h,得到提取液,最后對提取液進行過濾并減壓蒸餾得到濃縮的野菊花天然染料,主要用于蛋白質(zhì)纖維的染色,且染色后織物具有較好的抗菌效果。其中,抗大腸桿菌的效果為90%以上,抗金黃色葡萄球菌的效果為85%以上,是一種天然抗菌型功能紡織品。

江蘇工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院[19]發(fā)明了一種蒲公英花天然染料的真絲織物染色工藝,以蒲公英花為原料制備天然染料,工藝為:將新鮮的蒲公英花用攪拌器攪碎,按照料液比1∶10~1∶60加水,加熱升溫到90~100 ℃,保溫90~120 min,最后過濾染液,去上層清液,得到蒲公英花天然染料染液,可以用于真絲織物的染色。由于蒲公英花中還含有毛莨黃素等黃酮成分,在染色的同時,還可以賦予真絲織物一定的抗菌性能,對金黃色葡萄球菌、大腸埃希菌和白色念珠菌的抑菌率均大于70%。

常州美勝生物材料有限公司[20]發(fā)明了一種小葉紫檀提取物及其制備與應(yīng)用方法,采用小葉紫檀為原料,制備工藝為:將顆粒狀的小葉紫檀洗凈、晾干,機械粉碎至20~50目,得到小葉紫檀粉碎物;再將得到的小葉紫檀粉碎物加入到pH為7~9、體積分?jǐn)?shù)為50%~85%的乙醇水溶液中,升溫至95 ℃回流提取并保溫2 h得到提取液;將上述提取液過濾后進行噴霧干燥,得到小葉紫檀提取物粉末。用小葉紫檀染液染色后的織物按照GB/T 20944.2—2007標(biāo)準(zhǔn)進行抗菌性能的檢測,織物對金黃色葡萄球菌的抗菌率達到81%。

常見的抗菌抑菌紡織品大多是通過化學(xué)試劑整理達到抗菌、抑菌的效果,因而在整理過程中會對環(huán)境造成一定程度的污染。此外,整理后的織物可能還會導(dǎo)致皮膚過敏,更嚴(yán)重的情況還有致癌、致畸作用。以上專利技術(shù)都是利用天然染料原料本身特有的藥用性能作為抗菌整理劑,使染色后的織物具有優(yōu)良的抗菌保健功效,整個工藝簡單且綠色、環(huán)保、無污染,可以用于制作保健內(nèi)衣、鞋襪、嬰兒服飾等直接與皮膚接觸的紡織品。因此,研究植物染料的特殊功能具有一定的學(xué)術(shù)和實用價值,具有廣闊的應(yīng)用前景。

3 結(jié)語

21世紀(jì)是一個科技飛速發(fā)展的時代,人們的生活水平和消費水平也日益提高,對紡織品的追求不再局限于遮體、舒適、保暖等簡單的需求,更多的是受國內(nèi)外“返璞歸真”“回歸自然”“低碳環(huán)?!钡认M潮流的影響而追求綠色、安全、無害等。因此,研究天然染料色素提取、豐富天然染料顏色,改善顏色的單一性及了解天然染料的保健、抗菌、香料等其他功效非常有必要。但根據(jù)專利分析可知,人們對天然染料的重視度還不夠,天然染料的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展仍然有局限性,因此,在今后的發(fā)展過程中,人們還需要繼續(xù)研發(fā)和完善染料提取和染色技術(shù),建立和完善天然染料染色產(chǎn)品色卡,讓無毒害、可降解的天然染料真正發(fā)揮優(yōu)勢。

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