一种环保固色剂的生产工艺的制作方法

本发明涉及环保固色剂制备，特别涉及一种环保固色剂的生产工艺。

背景技术：

1、在纺织行业中，固色剂通常指的是用以提高染料或颜料在纺织品上着色效果的化学品，目的在于固定颜色，防止洗涤、光照和其它条件下色彩的褪色或变色。固色剂主要用于纺织品的染色和印花过程。

2、固色剂的种类很多，有针对特定类型纤维的固色剂，也有通用型的。它们的工作原理通常是通过与纤维或染料分子之间形成化学键或强烈的物理吸附作用，来提高染料与纤维之间的结合力。

3、但是现有的固色剂普遍是基于石化原料进行制备酸性固色剂，而石化原料不可避免的会对环境污产生诸多的污染，因此绿色环保固色剂的开发也就势在必行。

4、在专利申请号为cn96102979.x的专利中，其中公开了鞣酸与酒石酸氧锑钾的组合或合成丹宁用作固色剂，但是锑是有毒金属，对环境和人体健康有潜在危险，并且鞣酸是一种特定类型的鞣质，主要存在于橡木属和金合欢属等植物中，含量少，获取路径少。

5、在专利申请号为2023108193355的发明专利中，公开了一种生物基酸性固色剂及制备方法与应用，利用生物基腰果酚形成生物基腰果酚磺酸，随后将水、催化剂、得到的生物基腰果酚磺酸与生物基醛反应，得到生物基酸性固色剂，解决现有固色剂污染环境的问题，但是生物基腰果酚是一种从天然可再生资源中提取的酚类化合物，具体来自腰果壳的液体，而腰果在我国并不是主要经济作物，腰果壳的来源少，并无法进行大规模的推广。

技术实现思路

1、针对以上问题，本发明提供了一种环保固色剂的生产工艺，利用从绿叶茶叶中提取鞣质，再将鞣质与相应的硫酸金属盐进行络合反应，鞣质作为一种多酚类化合物，可以与这些金属离子形成坚固的配位键，鞣质与金属盐形成的络合物能够帮助染料分子更牢固地附着在纤维上，从而提高其洗涤牢度、摩擦牢度、汗渍牢度以及光牢度等，这种络合固色作用尤其适用于天然染料，因为很多天然染料没有足够的化学活性能直接与纤维牢固地结合，更加的绿色、环保。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、步骤a、鞣质溶液制备，按重量份计，将3-10份的鞣质粉末溶于100份去离子水中，获得鞣质含量在3-10％w/v的鞣质溶液；

4、步骤b、ph值调节，向步骤a中的鞣质溶液中加入10-15份的ph值调节剂，将鞣质溶液的ph值调节至4-5；

5、步骤c、制备金属盐溶液，将20-30份氧化金属盐与足量硫酸混合加热，得到硫酸金属盐溶液，用去离子水稀释得到ph值4-5的硫酸金属盐溶液；

6、步骤d、固色剂制备，将鞣质溶液置于水浴或恒温槽中加温至约50-60℃，在搅拌条件下缓慢滴加硫酸金属盐溶液进入到加热的鞣质溶液中，直至鞣质完全与硫酸金属盐溶液接触反应形成含金属-鞣质络合物的固色剂溶液，将固色剂溶液冷却至室温后，过滤溶液，除去不溶性杂质后贮存；

7、其中，步骤a中的鞣质粉末的制备方法为：

8、步骤s1、茶叶粉碎，选取200份的新鲜采摘的绿茶茶叶进行粉碎处理；

9、步骤s2、热解，将粉碎后的绿茶茶叶与200份的去离子水混合后加热至80-95℃，在磁力搅拌器作用下搅拌2-3小时，搅拌过程中，绿茶茶叶在磁力搅拌器的搅拌子的间歇旋转下，呈无规则运动；

10、步骤s3、过滤，将热解后的绿茶残渣过滤，取滤液进行蒸发、结晶、干燥、粉碎，形成鞣质粉末。

11、作为改进，所述ph值调节剂为硫酸、盐酸、醋酸、柠檬酸中的任一种或多种。

12、作为改进，所述氧化金属盐为氧化铁盐、氧化铝盐、氧化铬盐、氧化锌盐、氧化铜盐或氧化钛盐中的任一种。

13、其中，绿茶在中国的种植分布极广，几乎全国各地均有生产，尤其是江苏、浙江、安徽和江西等省份，而近年来，绿茶在谷雨、清明之后完成采摘后，由于口感原因便不再进行，使得大量的绿茶直接留存在茶树上，而绿茶茶叶又是鞣质含量较高的植物，因此是获取糅质制备绿色环保固色剂的绝佳途径。

14、糅质与金属铁离子形成形成紧密的复合体是黑色或深蓝色的复合物，在染色过程中被用作固色剂；鞣质与铜离子形成的复合物可以作为固色剂，被用来提高染料对纤维的亲和力；鞣质与铝离子的复合物是制作固色剂的一个常见成分；鞣质和铬离子形成的络合物，尤其是在皮革行业中，作为铬鞣法的一部分，有助于提高皮革的耐用性和颜色稳定性；鞣质与锌盐的络合反应被用作固色剂，尤其是在天然染料的染色过程中，它们可以提高染料在纺织品上的固着率和耐光性；钛-鞣质的络合物，这个络合物是通过钛离子与鞣质的多酚羟基之间的坐标共价键来稳定的，每个钛离子可以与多个鞣酸分子络合，从而形成一个大型的网状结构，可以增加染料在纤维上的牢度，因为它们在纤维上形成的是一个复杂的网络。

15、此外，本发明针对糅质提取，还创新改进了一种磁力搅拌器，所述磁力搅拌器包括搅拌容器、搅拌子单元及磁性动力单元；

16、所述搅拌容器的内部设置有容腔，该容腔用于热解绿茶茶叶；

17、所述搅拌子单元设置于所述容腔的底部中心位置处，该搅拌子单元对所述容腔内的绿茶茶叶进行搅拌形成无规则运动；

18、所述磁性动力单元设置于所述搅拌容器的下方，该磁性动力单元驱动所述搅拌子单元进行旋转搅动。

19、作为改进，所述搅拌子单元包括条形磁铁、传动单元、旋转罩及若干的搅拌桨叶；

20、所述条形磁铁水平设置，且该条形磁铁通过上方设置的传动单元与罩设在该条形磁铁的旋转罩传动连接，所述条形磁铁受所述磁性动力单元驱动旋转时，所述旋转罩同步反向旋转；

21、所述搅拌桨叶滑动穿设于所述旋转罩上，且该搅拌桨叶呈圆周排列设置于所述条形磁铁的四周，所述旋转罩旋转时，将所述搅拌桨叶离心甩出。

22、作为改进，所述传动单元包括恒星齿轮、行星齿轮、齿圈及安装盘；

23、所述恒星齿轮与所述条形磁铁连接设置，该恒星齿轮随所述条形磁铁进行旋转；

24、所述行星齿轮围绕所述恒星齿轮呈环向均布排列，该行星齿轮均旋转安装于所述安装盘上，该行星齿轮均与所述恒星齿轮啮合；

25、所述齿圈套设于所述行星齿轮的外侧，该齿圈与所述行星齿轮啮合，且该齿圈与所述旋转罩固定连接；

26、所述安装盘位于所述条所述恒星齿轮的上方，且该安装盘的中部通过固定轴穿过所述条形磁铁与所述容腔底部固定连接。

27、作为改进，所述搅拌桨叶包括旋转轴、桨叶、圆磁铁及橡胶垫；

28、所述旋转轴穿设于所述旋转罩上，该旋转轴位于所述旋转罩外的端部安装所述桨叶，且该旋转轴位于所述旋转罩内的端部安装所述圆磁铁，所述橡胶垫分所固定与所述圆磁铁的两侧。

29、作为改进，所述搅拌桨叶沿其阵列分布圆的轴线划分为两组，两组的所述搅拌桨叶的圆磁铁朝向所述条形磁铁磁极呈异性设置。

30、作为改进，所述搅拌桨叶通过设置于所述旋转罩内的摩擦轮组驱动进行自旋转设置，该摩擦轮组包括摩擦轮及摩擦带；

31、所述摩擦轮套设于所述搅拌桨叶上，所述摩擦带围绕所述旋转罩的内圈铺设，在所述旋转罩旋转时，所述摩擦轮与所述摩擦带摩擦配合，带动所述搅拌桨叶自旋转；

32、且所述摩擦带朝向所述条形磁铁的端部呈缺口设置。

33、作为改进，所述磁性动力单元包括旋转电机、联轴器、旋转盘及电磁铁；

34、所述旋转电机竖直安装设置，该旋转电机的旋转轴朝上设置；

35、所述联轴器安装于所述旋转电机的旋转轴上，连接所述旋转盘与所述旋转电机；

36、所述旋转盘旋转设置，所述电磁铁安装于所述旋转盘上，该电磁铁带动所述条形磁铁旋转设置。

37、本发明的有益效果在于：

38、(1)本发明通过利用从绿叶茶叶中提取鞣质，再将鞣质与相应的硫酸金属盐进行络合反应，鞣质作为一种多酚类化合物，可以与这些金属离子形成坚固的配位键，鞣质与金属盐形成的络合物能够帮助染料分子更牢固地附着在纤维上，从而提高其洗涤牢度、摩擦牢度、汗渍牢度以及光牢度等，这种络合固色作用尤其适用于天然染料，因为很多天然染料没有足够的化学活性能直接与纤维牢固地结合，更加的绿色、环保；

39、(2)本发明通过磁力搅拌器对进行热解的绿茶茶叶进行搅拌分散，且搅拌过程中，使得绿茶茶叶分散在热水中，与80-95℃的去离子水充分混合接触，加快糅质从绿茶茶叶中热解的速度；

40、(3)本发明的磁力搅拌器在设置时，使得搅拌桨叶在公转的同时，还能通过摩擦轮组进行间歇的自转，使得绿茶茶叶在被搅动，向上漂浮的同时，又不会完全被集中在去离子水的上部，也会完全沉降在去离子水的底部，而是在去离子水中成不规则的层流分散运动，增大绿茶茶叶与去离子水的接触面积；

41、(4)本发明通过在每组的搅拌桨叶上设置圆磁铁，配合条形磁铁的旋转，使得条形磁铁的s与n极在旋转切换时，达到对搅拌桨叶来回抽拉的目的，进而使得搅拌桨叶上的摩擦轮与摩擦带处于摩擦配合与未摩擦配合的状态，使得搅拌桨叶出现间歇旋转，达到绿茶茶叶不会积聚的目的；

42、(5)本发明通过将搅拌桨叶上的圆磁铁的磁极进行设置，使得搅拌桨叶因磁吸力大小不同，出现交错的长短设置，同时配合搅拌桨叶的自旋转与不自旋转的状态差异，形成不同区域间的层流运动，进而达到去离子水的带动绿茶茶叶呈不规则层流分散运动，加速糅质从茶叶中分解的目的。

43、综上所述，本发明的固色剂具备更环保、环境污染小、生产成本低等优点，尤其适用于固色剂的生产加工。