技术领域
本发明属于工艺品材料处理产业技术领域，具体涉及一种木制工艺品用天然染料的制备方法。
背景技术
广义的木制工艺品以各种木头(包括各种竹类)为主要原料，而狭义的木制工艺品主要采用各种木头为原料，有机器制作，有纯手工制作，有半机器半手工制作，做工精细，设计简单，风格各异，色泽自然，新颖别致。木制工艺品与一般家具不同，适宜阴湿，忌干燥，故木制工艺品特别不宜受到暴晒，切忌空调对着家具吹，春、秋、冬三个季节要保持室内空气不干燥，宜用加湿器喷湿，室内养鱼、养花也可以调节室内空气湿度。
天然染料一般来源于植物、动物和矿物质,以植物染料为主。植物染料是从植物的根、茎、叶及果实中提取出来。如：靛蓝、茜草、紫草、红花、桑、茶等。动物染料数目较少,主要取自贝壳类动物和胭脂虫体内,如：虫(紫)胶、胭脂虫红、虫胭脂等。矿物染料是从矿物中提取的有色无机物质,如铬黄、群青、锰棕等。
但是现有的天然染料在应用于木质工艺品加工中存在色牢度低的问题，使得耐水性以及耐光性均较弱。
发明内容
本发明的目的是针对现有的问题，提供了一种木制工艺品用天然染料的制备方法，染色效果好，效率高，具有操作方便，安全可靠，维持寿命长等优点，并且解决了染色后摩擦牢度低的问题。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种木制工艺品用天然染料的制备方法，包括以下步骤：
（1）将凤仙花花瓣与叶片按照质量比为7-8:1.2-1.4的比例混合捣碎，每千克加入350-360克十八水合硫酸铝水溶液，在500-600转/分钟的转速下持续搅拌30-40分钟，得到悬浮液置于零下5℃-零下8℃下冷藏2-3天，取出冷藏混合物进行抽真空过滤，得到滤液备用；
（2）将天竺葵花瓣晒干至含水量在15-20%之间，粉碎至5-10目大小，加入到三口烧瓶中，倒入为天竺葵粉碎物2.0-2.2倍体积的氟硼酸锌水溶液，将三口烧瓶固定在铁架台上，以3-4℃/分钟的速度升温至95-100℃，边加热边滴加冰醋酸溶液调节体系pH值在5.5-5.8之间，恒温加热提取60-70分钟，趁热使用真空泵进行抽滤，得到滤液备用；
（3）称取0.24-0.27克硝酸铕和1.2-1.3克硝酸钇溶解于110-120毫升质量浓度为18-20%的硫酸钠水溶液中，使用磁力搅拌器搅拌至沉淀完全消失，得到澄清溶液，边搅拌边加入步骤（1）和步骤（2）的过滤液，对应加入量分别为400-420毫升、300-350毫升，得到搅拌混合液即为所述天然染料。
作为对上述方案的进一步描述，所述天然染料在使用时添加明矾作为媒染剂，用量为1.0-1.2克/升。
作为对上述方案的进一步描述，步骤（1）所述十八水合硫酸铝水溶液质量浓度为5.0-6.0%。
作为对上述方案的进一步描述，步骤（2）所述冰醋酸溶液溶液摩尔浓度为3.5-3.6摩尔/升。
作为对上述方案的进一步描述，步骤（2）所述氟硼酸锌水溶液质量浓度为2.0-2.5%。
本发明相比现有技术具有以下优点：为了解决现有木制工艺品用天然染料的色牢度低的问题，本发明提供了一种木制工艺品用天然染料的制备方法，利用凤仙花和天竺葵作为提取原料，按照不同方法提取后得到提取液，利用稀土元素的配合性稳定色素分子，并且利用光泽性和磁性提高了染料在木质工艺品材质上的附着力，制备得到的天然染料染色性能可与人工化学合成染料媲美，并在持久度、环保性等方面优于化学合成染料，本发明提供了一种解决现有木制工艺品用天然染料的色牢度低的问题，染色效果好，效率高，具有操作方便，安全可靠，维持寿命长等优点，并且解决了染色后摩擦牢度低的问题，是一种极为值得推广使用的技术方案。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，下面结合具体实施例对本发明作进一步说明，应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明所提供的技术方案。
实施例1
一种木制工艺品用天然染料的制备方法，包括以下步骤：
（1）将凤仙花花瓣与叶片按照质量比为7:1.2的比例混合捣碎，每千克加入350克十八水合硫酸铝水溶液，在500转/分钟的转速下持续搅拌30分钟，得到悬浮液置于零下5℃下冷藏2天，取出冷藏混合物进行抽真空过滤，得到滤液备用；
（2）将天竺葵花瓣晒干至含水量在15-20%之间，粉碎至5目大小，加入到三口烧瓶中，倒入为天竺葵粉碎物2.0倍体积的氟硼酸锌水溶液，将三口烧瓶固定在铁架台上，以3℃/分钟的速度升温至95℃，边加热边滴加冰醋酸溶液调节体系pH值在5.5-5.8之间，恒温加热提取60分钟，趁热使用真空泵进行抽滤，得到滤液备用；
（3）称取0.24克硝酸铕和1.2克硝酸钇溶解于110毫升质量浓度为18%的硫酸钠水溶液中，使用磁力搅拌器搅拌至沉淀完全消失，得到澄清溶液，边搅拌边加入步骤（1）和步骤（2）的过滤液，对应加入量分别为400毫升、300毫升，得到搅拌混合液即为所述天然染料。
作为对上述方案的进一步描述，所述天然染料在使用时添加明矾作为媒染剂，用量为1.0克/升。
作为对上述方案的进一步描述，步骤（1）所述十八水合硫酸铝水溶液质量浓度为5.0%。
作为对上述方案的进一步描述，步骤（2）所述冰醋酸溶液溶液摩尔浓度为3.5摩尔/升。
作为对上述方案的进一步描述，步骤（2）所述氟硼酸锌水溶液质量浓度为2.0%。
实施例2
一种木制工艺品用天然染料的制备方法，包括以下步骤：
（1）将凤仙花花瓣与叶片按照质量比为7.5:1.3的比例混合捣碎，每千克加入355克十八水合硫酸铝水溶液，在550转/分钟的转速下持续搅拌35分钟，得到悬浮液置于零下6℃下冷藏2.5天，取出冷藏混合物进行抽真空过滤，得到滤液备用；
（2）将天竺葵花瓣晒干至含水量在15-20%之间，粉碎至8目大小，加入到三口烧瓶中，倒入为天竺葵粉碎物2.1倍体积的氟硼酸锌水溶液，将三口烧瓶固定在铁架台上，以3.5℃/分钟的速度升温至98℃，边加热边滴加冰醋酸溶液调节体系pH值在5.5-5.8之间，恒温加热提取65分钟，趁热使用真空泵进行抽滤，得到滤液备用；
（3）称取0.25克硝酸铕和1.25克硝酸钇溶解于115毫升质量浓度为19%的硫酸钠水溶液中，使用磁力搅拌器搅拌至沉淀完全消失，得到澄清溶液，边搅拌边加入步骤（1）和步骤（2）的过滤液，对应加入量分别为410毫升、320毫升，得到搅拌混合液即为所述天然染料。
作为对上述方案的进一步描述，所述天然染料在使用时添加明矾作为媒染剂，用量为1.1克/升。
作为对上述方案的进一步描述，步骤（1）所述十八水合硫酸铝水溶液质量浓度为5.5%。
作为对上述方案的进一步描述，步骤（2）所述冰醋酸溶液溶液摩尔浓度为3.55摩尔/升。
作为对上述方案的进一步描述，步骤（2）所述氟硼酸锌水溶液质量浓度为2.3%。
实施例3
一种木制工艺品用天然染料的制备方法，包括以下步骤：
（1）将凤仙花花瓣与叶片按照质量比为8:1.4的比例混合捣碎，每千克加入360克十八水合硫酸铝水溶液，在600转/分钟的转速下持续搅拌40分钟，得到悬浮液置于零下8℃下冷藏3天，取出冷藏混合物进行抽真空过滤，得到滤液备用；
（2）将天竺葵花瓣晒干至含水量在15-20%之间，粉碎至10目大小，加入到三口烧瓶中，倒入为天竺葵粉碎物2.2倍体积的氟硼酸锌水溶液，将三口烧瓶固定在铁架台上，以4℃/分钟的速度升温至100℃，边加热边滴加冰醋酸溶液调节体系pH值在5.5-5.8之间，恒温加热提取70分钟，趁热使用真空泵进行抽滤，得到滤液备用；
（3）称取0.27克硝酸铕和1.3克硝酸钇溶解于120毫升质量浓度为20%的硫酸钠水溶液中，使用磁力搅拌器搅拌至沉淀完全消失，得到澄清溶液，边搅拌边加入步骤（1）和步骤（2）的过滤液，对应加入量分别为420毫升、350毫升，得到搅拌混合液即为所述天然染料。
作为对上述方案的进一步描述，所述天然染料在使用时添加明矾作为媒染剂，用量为1.2克/升。
作为对上述方案的进一步描述，步骤（1）所述十八水合硫酸铝水溶液质量浓度为6.0%。
作为对上述方案的进一步描述，步骤（2）所述冰醋酸溶液溶液摩尔浓度为3.6摩尔/升。
作为对上述方案的进一步描述，步骤（2）所述氟硼酸锌水溶液质量浓度为2.5%。
对比例1
与实施例1的区别仅在于，天然染料制备中省略步骤（1）中滤液的制备添加，其余保持一致。
对比例2
与实施例2的区别仅在于，天然染料制备中省略步骤（2）中滤液的制备添加，其余保持一致。
对比例3
与实施例3的区别仅在于，天然染料制备中省略步骤（3）中硝酸铕的添加，其余保持一致。
对比例4
与实施例3的区别仅在于，天然染料制备中省略步骤（3）中硝酸钇的添加，其余保持一致。
对比实验
分别使用实施例1-3和对比例1-4的方法制备木制工艺品用天然染料，同时以使用酸性大红GR作为染料，使用50℃热水配制成浓度为0.5%的染液，加入乙酸调节pH值在5.0-6.0范围的化学合成染料作为对照组，实施例和对照组按照浴比为1:50配制染液，将处理后的杨木试验板材浸入各组染液中，加热至70℃，恒温浸染60分钟，之后取出水洗，气干测定染色情况，保持无关变量一致，对染色性能检测情况进行统计，结果如下表所示：
（耐日晒试验中，将样品置于风冷式日晒试验机中进行暴晒，出现褪色时统计耐日晒时间。）
本发明提供了一种解决现有木制工艺品用天然染料的色牢度低的问题，染色效果好，效率高，具有操作方便，安全可靠，维持寿命长等优点，并且解决了染色后摩擦牢度低的问题，是一种极为值得推广使用的技术方案。