一种核桃青皮染液上染头层牛皮革的制备方法与流程

1.本发明涉及天然染剂的应用，具体涉及一种核桃青皮染液上染头层牛皮革的制备方法。


背景技术：

2.核桃是我国重要的经济作物之一，其产量高，但是对于核桃青皮的处理却一直没有规范，核桃青皮沉积的色素会破坏种地的土壤质量，造成土壤肥力的损失。所以，如果能够对核桃青皮加以利用，不仅绿色环保，还能增加核桃种植户的收入，并且加深核桃的综合利用价值。对于核桃青皮资源的开发，对于相关产品的设计和研究，已经成为解决核桃种植区域，提高种植户收入，解决当地生态环境，促进种植区域农村发展经济的关键事宜。
3.皮革工业是国家轻工业产业支柱之一，在国家轻工业政策中皮革工业产品隶属国家倡导扩大出口的具有优势的产品种类，当下中国已成为皮革加工世界中心之一。常见的酸性染料在染色工业中，价格便宜，色泽丰富，但是色牢度表现糟糕，存在对人体致癌物，对环境污染大等风险，所以研究新型染料对提高皮革染色效果十分重要。核桃青皮染色作为一种新型绿色环保染料，已证明上染羊毛、棉布、棉花等不同织物都有良好效果。纺织纤维较动物皮纤维组织结构更加粗糙，比表面积小，皮与皮之间不存在部位差，这些原因都会造成皮革染色更容易染色不均匀、不透亮、不鲜艳、颜色不深等问题。所以在染色过程中合理的阶段使用助染剂，能够减少皮革制造的工序、节省染料用量、降低染色废液色度，在染色各个阶段大幅度增加皮革制造的环保程度，有些助染剂的使用还会赋予成革抗菌性。


技术实现要素：

4.要解决的技术问题：本发明的目的是提供一种核桃青皮染液上染头层牛皮革的制备方法，发掘稳定且环保的天然染料及助染成分，可以为皮革染色提供一种环境友好的染色剂。
5.技术方案：一种核桃青皮染液上染头层牛皮革的制备方法，包括以下步骤：
6.(1)制备浓缩精粹液：将干燥的核桃青皮粉碎至20-100目，用乙醇溶液超声提取得到核桃青皮提取样液后浓缩得到浓缩精粹液；
7.(2)制备染液：将所述浓缩精粹液加入乙醇中，体积比例为2:15-2:13，制成核桃青皮染液；
8.(3)制备媒染剂：将1-2质量份的壳聚糖季铵盐溶解至300-500质量份的蒸馏水中并调节至ph为4，得到媒染剂溶液；
9.(4)染色方式：采用媒染法进行染色处理。
10.进一步的，所述步骤(4)的媒染方式为前媒法、后媒法或同浴法中的任意一种。
11.进一步的，所述前媒法染色为：头层牛皮皮革置于步骤(3)所述的媒染剂溶液中媒染1h，后将牛皮皮革取出放进含有步骤(2)所述的核桃青皮染液中，在65℃下保持4h后取出晾干。进一步的，所述后媒法染色为：头层牛皮皮革置于步骤(2)所述的核桃青皮染液中，在
65℃下保持4h后取出，后将牛皮皮革在25℃恒温下，在步骤(3)所述的媒染剂溶液中媒染1h后取出晾干。
12.进一步的，所述同浴法染色为：头层牛皮皮革置于步骤(2)所述的核桃青皮染液及步骤(3)所述的媒染剂溶液中，在65℃下保持5h后取出晾干。
13.进一步的，所述前媒法、后媒法、同浴法中媒染剂及核桃青皮染液的体积比为1:1；牛皮革和染液的浴比为3:4(cm
2/
ml)，牛皮革和媒染剂的浴比为3:4(cm2/ml)。
14.进一步的，所述步骤(1)中核桃青皮粉碎至80目；超声提取的条件为功率490w、温度为50℃。
15.进一步的，所述步骤(1)中精粹液的浓缩体积比为50:3。
16.进一步的，所述步骤(3)中媒染剂溶液的浓度为0.33wt％。
17.有益效果：
18.1.本染色方法采用核桃青皮提取天然染色剂，核桃青皮沉积的色素会破坏种地的土壤质量，造成土壤肥力的损失，对核桃青皮加以利用，不仅绿色环保，还能增加核桃种植户的收入，并且加深核桃的综合利用价值；
19.2.壳聚糖季铵盐是含有羟基、氨基等多种官能团的季铵盐产品，其溶解性优良，染色时可与皮革和染料发生化学结合和物理吸附，使染出来的皮革颜色更纯正，更鲜艳，并可增加染料的吸收率，节约染料用量，降低染色废液中染料的浓度，减少对环境的污染；
20.3.壳聚糖季铵盐有了更高的电荷密度，静电结合力得以增强，染料分子能够更好地吸附于皮革纤维表面，同时也含有大量阳离子，能够与染料阴离子结合形成色淀附着在皮革纤维的内外，以提高固色的效果，增强耐摩擦色牢度；
21.4.本发明可以提供一种核桃青皮染液上染头层牛皮革的制备方法，为天然高环保性皮革染色提供可靠的技术支持。
附图说明
22.图1为不同媒染剂在三种上染方式下的染色牛皮皮革；
23.图2为不同媒染剂在三种上染方式下皮革匀染性的比较；
24.图3为不同媒染剂在三种上染方式下皮革色差值的比较。
具体实施方式
25.以下通过实施例对本发明做进一步说明。
26.实施例及对比例中所用核桃青皮为新新2号核桃青皮。
27.实施例1
28.(1)提取核桃青皮浓缩精粹染液：精确称量50g晒干处理核桃青皮，粉碎至80目，用体积分数为75％的乙醇共2l按料液比1:40、超声波功率490w，在50℃下提取132分钟，得到核桃青皮提取样液，通过抽滤，旋蒸等处理方式进行浓缩，浓缩比为50:3；
29.(2)制备染液：将40ml的浓缩精粹染液加入260ml旋蒸出的乙醇，制成核桃青皮染液；
30.(3)媒染剂制备：将1g壳聚糖季铵盐溶解至300ml蒸馏水中，并加入冰醋酸调节ph至4，得到浓度为0.33wt％媒染剂溶液；
31.(4)皮革前媒法染色：取3块5*15cm头层牛皮皮革置于300ml媒染剂溶液中，在25℃恒温中媒染1h，随后将牛皮皮革取出放进含有染料的300ml染液中，在65℃的水浴锅中保持4h后取出，在室温下晾干。在上色过程中应注意间隔30min观察烧杯中皮革情况，适时用玻璃棒调整皮革位置，防止在染液中皮革之间的吸附作用使得相邻的皮革贴紧，使得皮革匀染性受到影响。
32.本实施例1所得染色后的牛皮革为图1-b，且对染色后的牛皮革进行色差值、匀染性、色牢度和废液质量浓度的测试。通过色差仪测量出l*,a*,b*值，计算得出δl*,δa*,δb*以及δe*。以δe*作为色差值指标，表示皮革上色深度，δe*越大，皮革上染的颜色越深；以s作为匀染性指标，表示皮革上色均匀程度，s越小，皮革上染的颜色均匀度越高。测得色差值指标为δε＝57.01，均染性指标s＝1.27；壳聚糖季铵盐处理的皮革耐干摩擦色牢度等级为4级，耐湿摩擦色牢度等级为2级。
33.废液质量浓度是通过核桃青皮染液中的主要色素成分，胡桃醌的标准曲线来进行计算，通过对废液质量浓度的计算，能够判断不同助染剂对染料的吸收程度的影响，浓度越低说明助染剂效果越好，从而判定助染剂的使用能否带来良好的环保生态效益，本实施例1中废液质量浓度是0.15mg/ml。
34.实施例2
35.(1)提取核桃青皮浓缩精粹染液：精确称量50g晒干处理的核桃青皮，粉碎至80目，用体积分数为75％的乙醇共2l按料液比1:40、超声波功率490w，在50℃下提取132分钟，得到核桃青皮提取样液，通过抽滤，旋蒸等处理方式进行浓缩，浓缩比为50:3；
36.(2)制备染液：将40ml的浓缩精粹染液加入260ml旋蒸出的乙醇，制成核桃青皮染液；
37.(3)媒染剂制备：将1g壳聚糖季铵盐溶解至300ml蒸馏水中，并加入冰醋酸调节ph至4，得到浓度为0.33wt％媒染剂溶液；
38.(4)皮革后媒法染色：取3块5*15cm头层牛皮皮革置于300ml染液中，在65℃的水浴锅中保持4h后取出，期间不停止对皮革的观察。之后将牛皮皮革在25℃恒温下，在300ml媒染剂中进行媒染1h，随后取出，在室温下晾干。
39.本实施例2所得染色后的牛皮革为图1-e，且对染色后的牛皮革进行色差值、匀染性、色牢度和废液质量浓度的测试。通过色差仪测量出l*,a*,b*值，计算得出δl*,δa*,δb*以及δe*。以δe*作为色差值指标，表示皮革上色深度，δe*越大，皮革上染的颜色越深；以s作为匀染性指标，表示皮革上色均匀程度，s越小，皮革上染的颜色均匀度越高；测得色差值指标为δε＝55.54，均染性指标s＝0.66。处理的皮革耐干摩擦色牢度等级为4级，耐湿摩擦色牢度等级为2级。
40.废液质量浓度是通过核桃青皮染液中的主要色素成分，胡桃醌的标准曲线来进行计算，通过对废液质量浓度的计算，能够判断不同助染剂对染料的吸收程度的影响，浓度越低说明助染剂效果越好，从而判定助染剂的使用能否带来良好的环保生态效益，本实施例2中废液质量浓度是0.15mg/ml。
41.实施例3
42.(1)提取核桃青皮浓缩精粹染液：精确称量50g晒干处理的核桃青皮，粉碎至80目，用体积分数为75％的乙醇共2l按料液比1:40、超声波功率490w，在50℃下提取132分钟，得
到核桃青皮提取样液，通过抽滤，旋蒸等处理方式进行浓缩，浓缩比为50:3；
43.(2)制备染液：将40ml的浓缩精粹染液加入260ml旋蒸出的乙醇，制成核桃青皮染液；
44.(3)媒染剂制备：将1g壳聚糖季铵盐溶解至300ml蒸馏水中，并加入冰醋酸调节ph至4，得到浓度为0.33wt％媒染剂溶液；
45.(4)皮革同浴法染色：取3块5*15cm头层牛皮皮革置于300ml染液及媒染剂中，在65℃的水浴锅中保持5h后取出，期间不停止对皮革的观察，随后取出，在室温下晾干。
46.本实施例3所得染色后的牛皮革为图1-h，且对染色后的牛皮革进行色差值、匀染性、色牢度和废液质量浓度的测试。通过色差仪测量出l*,a*,b*值，计算得出δl*,δa*,δb*以及δe*。以δe*作为色差值指标，表示皮革上色深度，δe*越大，皮革上染的颜色越深；以s作为匀染性指标，表示皮革上色均匀程度，s越小，皮革上染的颜色均匀度越高；测得色差值指标为δε＝41.26,，均染性指标s＝1.01。处理的皮革耐干摩擦色牢度等级为4级，耐湿摩擦色牢度等级为2级。
47.废液质量浓度是通过核桃青皮染液中的主要色素成分，胡桃醌的标准曲线来进行计算，通过对废液质量浓度的计算，能够判断不同助染剂对染料的吸收程度的影响，浓度越低说明助染剂效果越好，从而判定助染剂的使用能否带来良好的环保生态效益，本实施例3中废液质量浓度是0.15mg/ml。
48.对比例1
49.(1)提取核桃青皮浓缩精粹染液：精确称量50g晒干处理的核桃青皮，粉碎至80目，用体积分数为75％的乙醇共2l按料液比1:40、超声波功率490w，在50℃下提取132分钟，得到核桃青皮提取样液，通过抽滤，旋蒸等处理方式进行浓缩，浓缩比为50:3；
50.(2)制备染液：将40ml的浓缩精粹染液加入260ml旋蒸出的乙醇，制成核桃青皮染液；
51.(3)媒染剂制备：将1g壳聚糖溶解至300ml蒸馏水中，并加入冰醋酸调节ph至4，得到浓度为0.33wt％媒染剂溶液；
52.(4)皮革前媒法染色：取3块5*15cm头层牛皮皮革置于300ml媒染剂溶液中，在25℃恒温中媒染1h，随后将牛皮皮革取出放进含有染料的300ml染液中，在65℃的水浴锅中保持4h后取出，在室温下晾干。在上色过程中应注意间隔30min观察烧杯中皮革情况，适时用玻璃棒调整皮革位置，防止在染液中皮革之间的吸附作用使得相邻的皮革贴紧，使得皮革匀染性受到影响。
53.本对比例1所得染色后的牛皮革为图1-a，且对染色后的牛皮革进行色差值、匀染性、色牢度和废液质量浓度的测试。通过色差仪测量出l*,a*,b*值，计算得出δl*,δa*,δb*以及δe*。以δe*作为色差值指标，表示皮革上色深度，δe*越大，皮革上染的颜色越深；以s作为匀染性指标，表示皮革上色均匀程度，s越小，皮革上染的颜色均匀度越高；最后测得色差值指标为δε＝57.67，均染性指标s＝1.64，壳聚糖处理的皮革耐干摩擦色牢度等级为3～4级，耐湿摩擦色牢度为1～2级。
54.废液质量浓度是通过核桃青皮染液中的主要色素成分，胡桃醌的标准曲线来进行计算，通过对废液质量浓度的计算，能够判断不同助染剂对染料的吸收程度的影响，浓度越低说明助染剂效果越好，从而判定助染剂的使用能否带来良好的环保生态效益，本对比例1
中废液质量浓度是0.14mg/ml。
55.对比例2
56.本对比例2与对比例1不同之处在于，本对比例2不进行媒染处理；所得染色后的牛皮革为图1-c，且最后测得色差值指标为δε＝51.34，均染性指标s＝1.64，皮革耐干摩擦色牢度为3～4级，耐湿摩擦色牢度为1级，废液质量浓度是0.19mg/ml。
57.对比例3
58.(1)提取核桃青皮浓缩精粹染液：精确称量50g晒干处理的核桃青皮，粉碎至80目，用体积分数为75％的乙醇共2l按料液比1:40、超声波功率490w，在50℃下提取132分钟，得到核桃青皮提取样液，通过抽滤，旋蒸等处理方式进行浓缩，浓缩比为50:3；
59.(2)制备染液：将40ml的浓缩精粹染液加入260ml旋蒸出的乙醇，制成核桃青皮染液；
60.(3)媒染剂制备：将1g壳聚糖溶解至300ml蒸馏水中，并加入冰醋酸调节ph至4，得到浓度为0.33wt％媒染剂溶液；
61.(4)皮革后媒法染色：取3块5*15cm头层牛皮皮革置于300ml染液中，在65℃的水浴锅中保持4h后取出，期间不停止对皮革的观察。之后将牛皮皮革在25℃恒温下，在300ml媒染剂中进行媒染1h，随后取出，在室温下晾干。
62.本对比例3所得染色后的牛皮革为图1-d，且对染色后的牛皮革进行色差值、匀染性、色牢度和废液质量浓度的测试。通过色差仪测量出l*,a*,b*值，计算得出δl*,δa*,δb*以及δe*。以δe*作为色差值指标，表示皮革上色深度，δe*越大，皮革上染的颜色越深；以s作为匀染性指标，表示皮革上色均匀程度，s越小，皮革上染的颜色均匀度越高；最后测得色差值指标为δε＝53.07，均染性指标s＝0.95，壳聚糖处理的皮革耐干摩擦色牢度等级为3～4级，耐湿摩擦色牢度为1～2级。
63.废液质量浓度是通过核桃青皮染液中的主要色素成分，胡桃醌的标准曲线来进行计算，通过对废液质量浓度的计算，能够判断不同助染剂对染料的吸收程度的影响，浓度越低说明助染剂效果越好，从而判定助染剂的使用能否带来良好的环保生态效益，本对比例3中废液质量浓度是0.14mg/ml。
64.对比例4
65.本对比例4与对比例3不同之处在于，本对比例4不进行媒染处理；所得染色后的牛皮革为图1-f，且最后测得色差值指标为δε＝55.47，均染性指标s＝1.11，皮革耐干摩擦色牢度为3～4级，耐湿摩擦色牢度为1级，废液质量浓度是0.19mg/ml。
66.对比例5
67.(1)提取核桃青皮浓缩精粹染液：精确称量50g晒干处理的核桃青皮，粉碎至80目，用体积分数为75％的乙醇共2l按料液比1:40、超声波功率490w，在50℃下提取132分钟，得到核桃青皮提取样液，通过抽滤，旋蒸等处理方式进行浓缩，浓缩比为50:3；
68.(2)制备染液：将40ml的浓缩精粹染液加入260ml旋蒸出的乙醇，制成核桃青皮染液；
69.(3)媒染剂制备：将1g壳聚糖溶解至300ml蒸馏水中，并加入冰醋酸调节ph至4，得到浓度为0.33wt％媒染剂溶液；
70.(4)皮革同浴法染色：取3块5*15cm头层牛皮皮革置于300ml染液及媒染剂中，在65
℃的水浴锅中保持5h后取出，期间不停止对皮革的观察，随后取出，在室温下晾干。
71.本对比例5所得染色后的牛皮革为图1-g，且对染色后的牛皮革进行色差值、匀染性、色牢度和废液质量浓度的测试。通过色差仪测量出l*,a*,b*值，计算得出δl*,δa*,δb*以及δe*。以δe*作为色差值指标，表示皮革上色深度，δe*越大，皮革上染的颜色越深；以s作为匀染性指标，表示皮革上色均匀程度，s越小，皮革上染的颜色均匀度越高；最后测得色差值指标为δε＝41.29，均染性指标s＝0.75，壳聚糖处理的皮革耐干摩擦色牢度等级为3～4级，耐湿摩擦色牢度为1～2级。
72.废液质量浓度是通过核桃青皮染液中的主要色素成分，胡桃醌的标准曲线来进行计算，通过对废液质量浓度的计算，能够判断不同助染剂对染料的吸收程度的影响，浓度越低说明助染剂效果越好，从而判定助染剂的使用能否带来良好的环保生态效益，本对比例5中废液质量浓度是0.14mg/ml。
73.对比例6
74.本对比例6与对比例5不同之处在于，本对比例6不进行媒染处理；所得染色后的牛皮革为图1-i，且最后测得色差值指标为δε＝50.48，均染性指标s＝1.35，皮革耐干摩擦色牢度为3～4级，耐湿摩擦色牢度为1级，废液质量浓度是0.19mg/ml。
75.经本发明得到的一种核桃青皮染液上染头层牛皮革的制备方法，各实施例及对比例中所得的染色后牛皮革的均染性对比见图2，色差值对比见图3；牛皮革染色各方面指标优于其他方法，壳聚糖季铵盐的均染性尤其突出；并能够明显降低废液质量浓度，达到良好的环保生态效益，染色后废液浓度如表1。
76.表1废液质量浓度的计算
77.