CN104233861B - 一种指甲花色素对羊毛织物的染色工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种指甲花色素对羊毛织物的染色工艺，所述工艺通过对指甲花色素的提取工艺、染色方法、染色温度、染浴pH值、染色时间等条件及这些条件之间的相互影响进行研究，确定了合适的工艺。所述工艺对羊毛的纤维强度和弹性没有受到损坏，获得的羊毛织物的摩擦牢度4‑5级，耐洗牢度4‑5级，酸性汗渍牢度4级，碱性汗渍牢度4级，满足实际生产和使用的需要。
Description
技术领域
本发明涉及纺织领域，具体涉及一种指甲花色素对羊毛织物的染色工艺。
背景技术
在合成染料厂传统方法生产染料时，几乎所有单元加工和操作都产生许多毒性物质，这些毒性物质都无例外的进入生态系统。而社会愈来愈强调合成染料生产过程中工人的安全保障以及生产必须与环境的友好化。同时合成染料赖以生产所需要的石油和煤这些重要的资源将大量锐减，己被人们发现的来自合成染料中致癌物愈来愈多，它们严重地影响到人类的健康。因此，研究开发天然植物染料的工作势在必行。
来自天然植物的染料其光泽性好且低毒，并且由于它是来自天然的植物，与环境相容性好，可生物降解。由于天然染料大多为天然药物，除染色功能外，它还往往具有药物、香料等多种医药保健功能，在染色过程中，其药物和香味成分与色素一起被织物吸收，使染色后的织物对人体有特殊的药物保健功能，天然染料的这一优势引起了许多国家染料研究和应用机构的关注。日本、印度等国家都在进行天然染料染色的研究。日本专门成立了“草木染”研究所，应用现代科学技术对天然染料进行开发。日本蚕丝昆虫农业技术研究所和蚕丝商社合作发现了具有紫色色素的徽生物并将其用于染色。日本技术人员利用生物技术开发了大戟属织物染料。日本晃立公司批量开发了棕、绿、蓝三个色系的植物染料，用这三个色系组合再拼染其他色泽。印度研究人员在天然染料研究方面也做了大量工作，开发了用白杨树皮做的染料，并在用杏树叶染纱线、Babool皮染尼龙以及用茶叶染羊毛方面进行了研究和开发。近年来，我国对天然染料的开发也正在积极的探索之中，中科院大连化学物理研究所，北京服装学院和苏州大学等单位均由研究人员在从事天然染料染色方面的研究。中国纺织科学研究院己制得天然黄(TR-Y)和天然绿(TR-G)，用于棉和丝绸的染色。在第19届北京针织品秋季展销会上推出的“铜牛牌”系列童装，纯系天然植物染料制成的。因此从天然植物中提取染料越来越被人们看好。
天然染料特别适合应用于开发高附加值的绿色产品，用天然染料染色的织物，其发展前景非常看好。天然染料的优越性在高档真丝织品染色和保健内衣方面表现尤为突出。因为丝绸穿着舒爽，所以除用作高档礼服外，绝大部分用于内衣、睡衣等贴身衣物，当然这对染整加工的环保生态要求就更高了。用于染丝绸的合成染料本来品种就少，现在又有许多因环保原因被禁用的，这使得真丝染色成为问题，而天然染料中的大部分可用于丝绸染色，这已经是经过了长期的实践检验。我国古代劳动人民就是用各种天然染料将丝织品染成绚丽的色彩。此外满足人体舒适和保健的绿色纺织品将成为家庭健康消费的最基本内容。随着人们对生态养生内衣的逐渐需要，保健内衣将挑战于传统内衣。天然染料大都有药物作用，有的可抗菌消炎，有的可活血化癖。所以用天然染料染制的纺织品将会成为保健内衣的生力军。由此我们可以看出天然染料在织物上的应用将成为染料工业发展的一大趋势。
指甲花这一传统用作染发的植物用于织物染色也就理所当然的引起人们的兴趣。James等用经过漂白的羊毛对指甲花的染色进行研究，研究发现当pH>6时，羊毛颜色随pH值变化不大，主要以红色色调为主，当pH<6时，羊毛强度降低，色调以黄色为主。染色效果同温度、时间和pH值有关。Gogoi等用指甲花的水提取液作染料，KAl(SO4)2作媒染剂对丝进行染色，结果表明当用KAl(SO4)2作为媒染剂时，指甲花对丝织物也有较好的染色效果，他们认为这种天然的染料只适应于天然的纤维，但Yakubu等对指甲花染料对尼龙6.6织物的应用进行了研究，实验表明在酸性染浴中用它染尼龙6.6织物，明显获得酸性染料的所有特征，水洗牢度和剥色实验说明染料对织物的牢度很高。指甲花对织物的染色性能还有待于进一步研究。
羊毛是一种富有弹性，手感柔软，穿着舒适的蛋白纤维，羊毛织物具有很好的保温性和吸湿性，在纺织服装行业应用广泛，常用来做服装面料和制作针织服装。特别是用在羊毛衫、羊绒衫以及羊毛衬衣等与人体接触较近的服装制作时，对染整加工方面也有较高的要求。将指甲花色素用于羊毛的染色同样也具有安全、无毒、环保等优点，具有良好的开发前景。
羊毛和蚕丝虽同属于天然蛋白纤维，但其染色性能却因其纤维形态、分子结构及化学组成的差异有所不同。现有技术中指甲花色素对羊毛织物的染色方法还不能满足实际生产和使用的需要。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供一种指甲花色素对羊毛织物的染色工艺，所述所述工艺对羊毛的纤维强度和弹性没有受到损坏，获得的羊毛织物的摩擦牢度4-5级，耐洗牢度4-5级，酸性汗渍牢度4级，碱性汗渍牢度4级，满足实际生产和使用的需要。
本发明采用的技术方案为：
一种指甲花色素对羊毛织物的染色工艺，包括：
取指甲花色素分别配成染液，并在其中加入渗透剂JFC。取洗干净的干燥羊毛羊毛织物，用温水充分润洗，挤干水分放入染浴中，将染浴置于一定温度下，保温染色；染毕后取出试样用温水洗涤后，将羊毛织物自然晾干
工艺处方为：渗透剂的在染浴中的浓度为1.5-2.5g/L，染浴pH值为4-5，浴比为1：35-45，染液浓度4.5-5.5%，染浴中还含有0.8-1.2g/L稀土化合物、0.4-0.6g/L丁基萘磺酸盐和0.4-0.6g/L环氧氯丙烷；染色温度55-65℃，染浴pH为3.5-4.5，染色时间55-65min。
提取指甲花色素的条件为：取指甲花粉末，按1：7.5-8.5的物料比在55-65℃水浴下浸泡45-75min后，抽滤，滤渣重复提取两次，收集合并三次提取的滤液，在45-55℃的水浴中旋转蒸发，真空度达到0.1MPa,蒸发至半小时内无溶剂蒸出为止，得到最终产品指甲花膏状色素。
其中最优化的工艺处方为：渗透剂的在染浴中的浓度为2g/L，染浴pH值为4.5，浴比为1：40，染液浓度5%，染浴中还含有1g/L稀土化合物、0.5g/L丁基萘磺酸盐和0.5g/L环氧氯丙烷；染色温度60℃，染浴pH为4，染色时间60min。
其中，提取指甲花色素的最佳条件为：取指甲花粉末，按1：8的物料比在60℃水浴下浸泡1小时后，抽滤，滤渣重复提取两次，收集合并三次提取的滤液，在50℃的水浴中旋转蒸发，真空度达到0.1MPa,蒸发至半小时内无溶剂蒸出为止，得到最终产品指甲花膏状色素。
以下对本发明进行详细说明：
（1）随着染液浓度的增大，明度明显减小，即羊毛表面颜色加深，但鲜艳度增大，但当浓度达到5%时，各参数的变化趋势明显减小，羊毛表面明度变化不是很大，当染液浓度大于5%时，羊毛表面的颜色差别不是很明显，因此为了合理充分的利用色素，选择染液浓度为5%。
（2）随着pH值的增大，明度出现明显的增大趋势，即随着碱性的增强，羊毛得色减少，颜色变浅，pH值增大，鲜艳度减小。在酸性条件下染色，羊毛颜色以黄色色调为主，在碱性条件下染色，黄色色调减弱，使羊毛表面稍显红色色调，但碱性条件下羊毛的上色效果差，羊毛表面颜色浅，所以适合酸性条件下染色，考虑到酸性太强，会破坏羊毛的纤维强度和弹性，因此选择染浴pH值为4。
（3）随着温度的升高，明度减小，即织物表面得色量增加，鲜艳度增加，由此可见升高温度有助于上染。但随着温度的升高，变化幅度减弱，在温度小于40℃时，随着染色温度的升高，羊毛表面颜色明显加深，但当温度高于40℃时，羊毛表面颜色也略有加深，但变化趋势减小，在60℃时羊毛表面颜色最深浓，选择染色温度为60℃。
（4）随着染色时间的增长，明度减小，鲜艳度增加，明度的变化说明羊毛表面的得色量增加。当染色时间达到60分钟时，各指标的变化不是很明显，染色为60分钟时颜色效果最深，染色时间为90分钟时与60分钟相比，染色效果没有明显区别，在数值上，明度也差别很小，因此选择染色时间为60分钟为宜。
本发明具有以下优点：
（1）本发明对指甲花色素的提取工艺、染色方法、染色温度、染浴pH值、染色时间等条件及这些条件之间的相互影响进行研究，获得了一种指甲花色素对羊毛织物的直接染色工艺，所述工艺能够满足实际生产和使用需要的染色工艺。
（2）所述工艺获得的羊毛织物的摩擦牢度4-5级，耐洗牢度4-5级，酸性汗渍牢度4级，碱性汗渍牢度4级，羊毛的纤维强度和弹性没有受到损坏。
具体实施方式
为便于理解本发明，本发明列举实施例如下。本领域技术人员应该明了，所述实施例仅仅是帮助理解本发明，不应视为对本发明的具体限制。
性能测试采用以下方法：
耐摩擦色牢度：参照GB/T3920-1997纺织品耐摩擦色牢度实验方法;
耐洗色牢度：参照GB/T3921-1997纺织品耐洗色牢度实验方法;
耐汗渍牢度：参照GB/T3922-1995纺织品耐汗渍色牢度实验方法。
实施例一
一种指甲花色素对羊毛织物的染色工艺，包括：
取指甲花色素分别配成染液，并在其中加入渗透剂JFC。取洗干净的干燥羊毛羊毛织物，用温水充分润洗，挤干水分放入染浴中，将染浴置于一定温度下，保温染色；染毕后取出试样用温水洗涤后，将羊毛织物自然晾干
工艺处方为：渗透剂的在染浴中的浓度为2g/L，染浴pH值为4.5，浴比为1：40，染液浓度5%，染浴中还含有1g/L稀土化合物、0.5g/L丁基萘磺酸盐和0.5g/L环氧氯丙烷；染色温度60℃，染浴pH为4，染色时间60min。
提取指甲花色素的条件为：取指甲花粉末，按1：8的物料比在60℃水浴下浸泡1小时后，抽滤，滤渣重复提取两次，收集合并三次提取的滤液，在50℃的水浴中旋转蒸发，真空度达到0.1MPa,蒸发至半小时内无溶剂蒸出为止，得到最终产品指甲花膏状色素。
所述工艺获得的羊毛织物的摩擦牢度5级，耐洗牢度5级，酸性汗渍牢度4级，碱性汗渍牢度4级。
实施例二
一种指甲花色素对羊毛织物的染色工艺，包括：
取指甲花色素分别配成染液，并在其中加入渗透剂JFC。取洗干净的干燥羊毛羊毛织物，用温水充分润洗，挤干水分放入染浴中，将染浴置于一定温度下，保温染色；染毕后取出试样用温水洗涤后，将羊毛织物自然晾干
工艺处方为：渗透剂的在染浴中的浓度为1.5g/L，染浴pH值为4，浴比为1：35，染液浓度4.5%，染浴中还含有0.8g/L稀土化合物、0.4g/L丁基萘磺酸盐和0.4g/L环氧氯丙烷；染色温度55℃，染浴pH为3.5，染色时间55min。
提取指甲花色素的条件为：取指甲花粉末，按1：7.5的物料比在55℃水浴下浸泡45min后，抽滤，滤渣重复提取两次，收集合并三次提取的滤液，在45℃的水浴中旋转蒸发，真空度达到0.1MPa,蒸发至半小时内无溶剂蒸出为止，得到最终产品指甲花膏状色素。
所述工艺获得的羊毛织物的摩擦牢度5级，耐洗牢度4级，酸性汗渍牢度4级，碱性汗渍牢度4级。
实施例三
一种指甲花色素对羊毛织物的染色工艺，包括：
取指甲花色素分别配成染液，并在其中加入渗透剂JFC。取洗干净的干燥羊毛羊毛织物，用温水充分润洗，挤干水分放入染浴中，将染浴置于一定温度下，保温染色；染毕后取出试样用温水洗涤后，将羊毛织物自然晾干
工艺处方为：渗透剂的在染浴中的浓度为2.5g/L，染浴pH值为5，浴比为1：45，染液浓度5.5%，染浴中还含有1.2g/L稀土化合物、0.6g/L丁基萘磺酸盐和0.6g/L环氧氯丙烷；染色温度65℃，染浴pH为4.5，染色时间65min。
提取指甲花色素的条件为：取指甲花粉末，按1：8.5的物料比在65℃水浴下浸泡75min后，抽滤，滤渣重复提取两次，收集合并三次提取的滤液，在55℃的水浴中旋转蒸发，真空度达到0.1MPa,蒸发至半小时内无溶剂蒸出为止，得到最终产品指甲花膏状色素。
所述工艺获得的羊毛织物的摩擦牢度4级，耐洗牢度4级，酸性汗渍牢度4级，碱性汗渍牢度4级。
申请人声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的详细工艺设备和工艺流程，但本发明并不局限于上述详细工艺设备和工艺流程，即不意味着本发明必须依赖上述详细工艺设备和工艺流程才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。
Claims (3)
1.一种指甲花色素对羊毛织物的染色工艺，包括：
取指甲花色素分别配成染液，并在其中加入渗透剂JFC，取洗干净的干燥羊毛织物，用温水充分润洗，挤干水分放入染浴中，将染浴置于一定温度下，保温染色；染毕后取出试样用温水洗涤后，将羊毛织物自然晾干；
工艺处方为：渗透剂在染浴中的浓度为1.5-2.5g/L，染浴pH值为4-5，浴比为1：35-45，染液浓度5％，染浴中还含有1g/L稀土化合物、0.5g/L丁基萘磺酸盐和0.5g/L环氧氯丙烷；染色温度60℃，染色时间60min；
提取指甲花色素的条件为：取指甲花粉末，按1：7.5-8.5的物料比在55-65℃水浴下浸泡45-75min后，抽滤，滤渣重复提取两次，收集合并三次提取的滤液，在45-55℃的水浴中旋转蒸发，真空度达到0.1MPa,蒸发至半小时内无溶剂蒸出为止，得到最终产品指甲花膏状色素。
2.根据权利要求1所述的工艺，其中最优化的工艺处方为：渗透剂在染浴中的浓度为2g/L，染浴pH值为4.5，浴比为1：40。
3.根据权利要求1所述的工艺，其中，提取指甲花色素的最佳条件为：取指甲花粉末，按1：8的物料比在60℃水浴下浸泡1小时后，抽滤，滤渣重复提取两次，收集合并三次提取的滤液，在50℃的水浴中旋转蒸发，真空度达到0.1MPa,蒸发至半小时内无溶剂蒸出为止，得到最终产品指甲花膏状色素。
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| CN1810889A (zh) * | 2006-02-21 | 2006-08-02 | 海澜集团公司 | 茜草染料的提取法及其染丝光羊毛、丝光毛织物的方法 |
| CN101117775A (zh) * | 2006-02-21 | 2008-02-06 | 海澜集团有限公司 | 黄菊花染料染丝光羊毛或丝光毛织物的方法 |
Non-Patent Citations (4)
| Title |
|---|
| "指甲花色素的提取工艺及对蛋白质纤维的染色工艺研究";高磊;《中国优秀博硕学位论文全文数据库（硕士） 工程科技I辑》;20041215;第18、44和48页 * |
| 二次通用旋转组合设计法优化指甲花色素对毛织物的染色工艺;刘涛等;《毛纺科技》;20090630;第37卷(第06期);第24-27页 * |
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