近年來,人們對(duì)綠色健康和環(huán)保的要求不斷提高,天然染料也越來越受到人們的歡迎。根據(jù)英國(guó)染料和染色家協(xié)會(huì)給出的定義,“天然染料”是指提取于植物、動(dòng)物或礦產(chǎn)資源中,是很少或沒有經(jīng)過化學(xué)加工的染料。

植物染料是天然染料中最重要的一類,以其來源廣、少污染、無毒害、防蟲殺菌利于保存等優(yōu)良特性獨(dú)樹一幟。一般植物的葉、皮、花和根中都含有一定量的色素。

目前,在天然染料的提取方面還有很多地方值得深入研究,現(xiàn)在有搗碎過濾法、常規(guī)水浸法、有機(jī)溶劑浸出法、超聲波提取法、微波提取法、酶法及超臨界CO2等提取方法,它們是伴隨著相關(guān)技術(shù)的發(fā)展而應(yīng)用到染料提取的,尚未形成較為完善的應(yīng)用體系,尤其是較新的方法很少大規(guī)模應(yīng)用于實(shí)際生產(chǎn)之中。

從天然染料染料提取方法優(yōu)化比較出發(fā),以五倍子等天然染料的提取為例,探討出各因素對(duì)常規(guī)水浸法、超聲波提取法、微波提取法及超臨界CO2提取法的影響,并優(yōu)化設(shè)計(jì)最佳提取工藝,討論各方法的優(yōu)劣勢(shì),以求獲得一條實(shí)用、高效、經(jīng)濟(jì)的提取工藝。

在五倍子染料提取中,水浸法所需時(shí)間最長(zhǎng)(120min),溫度要求最高(90℃),相對(duì)應(yīng)的料液比要求也比較大,對(duì)酸堿度(指相對(duì)調(diào)節(jié)前的變值)的要求相對(duì)較低,但提取效率低；超聲波法的時(shí)間(60min)相對(duì)水浸法大幅下降,溫度(50℃)也低很多,料液比和酸堿度基本一致,提取效率高；微波法所用時(shí)間最少,酸堿度變化稍微大一些,料液比有所減少,提取效率高；超臨界CO2法時(shí)間(105min)比較長(zhǎng),溫度較小,壓力要求中等,提取效率較高。

在五倍子染料提取液的染色中,水浸法提取液所染織物的耐日曬牢度較佳,但耐摩擦牢度和水洗牢度一般；超聲波法提取液所染的織物具有較高的耐摩擦牢度,日曬牢度和水洗牢度較佳；微波法提取液所染的織物的耐磨擦牢度較佳；超臨界CO2法提取液所染織物的耐日曬牢度較好,但耐磨擦牢度較差。

在植物染料的提取中,水浸法設(shè)備要求較低,但耗時(shí)耗能；超聲波法雖然設(shè)備有特殊要求,但是因時(shí)間、溫度要求較低,可大幅節(jié)約時(shí)間和資源；微波法的時(shí)間效率高,相對(duì)來說可以節(jié)約水資源,但處理時(shí)安全問題需倍加注意；超臨界CO2法最為綠色、環(huán)保,且提取效率高,但其設(shè)備造價(jià)較高,條件要求高。