[发明专利]一种鉴别天然染料和合成染料的方法及其应用

说明书

本发明属于染料成分研究技术领域，提供了一种鉴别天然染料和合成染料的方法，它使用稳定同位素分馏方法，将C稳定同位素组成作为测试分析对象，通过获得染料样品中C稳定同位素组成，并分析所述染料样品中C稳定同位素组成与对应的天然染料中C稳定同位素组成的不同来鉴别染料样品是否为天然染料，该方法使用元素分析仪与稳定同位素比质谱仪联用系统，采用快速燃烧原理进行C稳定同位素组成分析，测试分析时采用相对于工作标气进行测定，统一溯源到相对于国际标准，同时工作标气采用已知同位素组成的标准物质进行标定。本发明方法具有快速、高效、高灵敏度和高精准度等优势，可用于茜草染料、紫胶红和靛蓝染料等各种来源样品的鉴别。

技术领域

本发明总体地染料技术领域，具体地涉及一种鉴别天然染料和合成染料的方法及其应用。

背景技术

染料是指能够通过水和有机溶剂等介质上染染着物，并与该介质以某种方式结合，从而使染着物获得鲜明、均匀、坚牢色泽的有色有机化合物，主要用于各种纺织纤维的染色，也可以用于皮革、纸张、高分子材料、油墨或食物等上色。染料可分为天然与合成染料。

随着人们保健意识的越来越高，公众对服装用的面料的要求也日益苟刻，绿色、天然、安全、高档的产品更受人们青睐。天然染料气味幽香，色调柔和，很多染料具有杀菌的功效，用其染色的纺织品越来越受到人的欢迎。并且大自然中的植物、动物、矿产资源是天然染料的主要来源，其取材于天然，最终又回归于自然，既环保又符合生态循环的规律。许多天然染料具有优良的性质，无毒无害、对环境无污染、抗菌防蛀、使用方便并利于保存等。

自从合成染料进入市场以后，人们逐渐发现合成染料存在着很多问题，主要体现在以下三个方面：1、合成染料主要是从石油资源中提取并生产的，在汽车、航运等发达的今天，石油能源已经被严重消耗，因此以石油资源为原料的合成染料将受到严重威胁；2、很多偶氮染料在使用中会分解出芳香胺等可致癌物质，而被欧盟组织认定为禁用染料，因此一定存在未知的合成染料，会对人类的健康构成潜在威胁；3、大多数合成染料难以降解，染色后的废水及废弃后的纺织品不能被生物或化学降解，从而污染环境。由于合成染料的以上缺点，科研工作人员开始致力于开发可生物降解、可再生、又具有保健功效的天然环保型染料。

相比于合成染料，天然染料源于大自然，具有很好的生物降解性和环境适应性，对人体有抗菌保健的功能，其染色织物的色调清新、自然优雅，让人感觉身心舒畅，这些优点都是合成染料所缺少的。

目前，市场上存在使用合成染料冒充天然染料、天然染料被掺杂合成染料等以谋取高额利润的造假行为，不仅严重损害了消费者的利益，还对天然染料的品牌保护构成了严重威胁。为了规范染料产品市场秩序，保护消费者的合法权益，建立完善的天然染料防伪判别体系，追溯假冒伪劣染料产品源头至关重要。

为了能够建立一种一劳永逸的追溯体系，必须从染料本身的特征入手，这种特征能够一定程度上反应不同来源染料的差异状况，利用这种特征建立一个庞大的数据库，通过对未知染料的这些特征信息与数据库系统进行比较与匹配，从而实现判别其真伪。

稳定同位素技术具有示踪(Tracers)、指示(Indicators)、整合(Integrators)三大重要功能，因其自身具备的可溯源性特点，能有效地解释“从哪来”等难题问题，为天然染料真实性鉴定提供了强有力的分析手段。

物质的稳定同位素组成是其自然属性，作为生物体的一个天然的标签，它不仅可以跟生物体所处的气候、环境等客观的条件有关，还与生物体自身的代谢类型有关，是原子水平的信息，不会随着外源化学添加剂的添加而改变，并且不可进行认为的更改。动植物由于所处的外界环境条件如地理特征、气候条件各部相同，同时自身代谢模式也存在差异，从而影响到了体内稳定同位素的自然分馏(由于同位素质量不同，因此在物理、化学及生物化学作用过程中，一种元素的不同同位素在两种或两种以上物质(物相)之间的分配具有不同的同位素比值的现象)。造成了不同来源的生物体内稳定同位素的自然丰度存在差异，这是稳定同位素溯源和技术鉴别的理论基础。