CN104532612A - 一种印花色浆及其制备方法和在涤纶织物印花中的应用 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种印花色浆及其制备方法和在涤纶织物印花中的应用。按重量份数计，印花色浆包括：灵菌红素，0.01～10份；有机溶剂，0.1～50份；分散剂，0～5份；助溶剂，2～5份；印花糊料，2～30份；色浆添加剂，0.01～0.1份；水，40～90份。本发明以灵菌红素作印花染料，并将灵菌红素和分散剂先溶于有机溶剂中再与其他组分混合，制成印花色浆，合适的组成与制备方法使灵菌红素能均匀分散、充分溶解，从而保持印花色浆性能稳定；将该印花色浆用于涤纶织物的印花工艺中，获得的印花织物印制效果良好，耐摩擦牢度与耐皂洗牢度好，抑菌效果优良。

Description

一种印花色浆及其制备方法和在涤纶织物印花中的应用

技术领域

本发明属于纺织印染加工领域，具体涉及一种印花色浆及其制备方法和在涤纶织物印花中的应用。

背景技术

受全球绿色环保浪潮影响，天然染料又再次回到人们的视野。天然染料具有色泽自然鲜艳、安全性高、无毒且有一定的营养价值和药理保健作用，作为生物可再生资源，生产过程环境友好，并且无三废处理问题。目前为止印度、意大利和德国等国家的一些染料公司都在开发生产天然植物染料，但是植物染料的获取存在突出问题，由于染料植物中色素含量较少，想要获得足够的染料，就必须大量地采摘和砍伐植物，这对生态环境造成严重破坏，违背了利用植物染料从而达到环保的初衷。

而灵菌红素是由生物菌发酵而来的天然红色素，由多种微生物产生并且具有生物活性的天然色素，含有3个吡咯环，其结构式为：

灵菌红素具有抗疟疾、抗菌性、和自身免疫抑制活性等，它跨越了从植物中提取色素的季节性，地域性等限制因素，可以大批量生产，满足人们的需求。

灵菌红素最初作为一种抗菌物质被研究，具有抗细菌、真菌的生物活性。体外抑菌试验表明，灵菌红素对金葡菌(耐青霉素、红霉素菌株)和福氏志贺菌有很好的抑制效果。灵菌红素能在酸性环境中保持较长的时间，在pH 3.0左右时稳定性最好，能够在较长时间内保持稳定，在碱性条件下该色素不稳定，在pH 9.0时，很快发生变化。研究表明，灵菌红素在碱性(pH＞7)条件下，颜色随pH值升高而逐渐变浅，直至显示无色为止；在酸性条件下(pH＝2～5之间)，稳定性较好。另有研究表明，灵菌红素在40℃以下其含量损失比较少；在100℃保温1h仍保留80％色价，根据肉眼观察，灵菌红素颜色几乎不变，这说明灵菌红素热稳定性较好，在加工过程中对温度要求较低，可以应用于热加工的产品中。

灵菌红素作为着色剂应用于印染工艺的最大瓶颈是其不溶于水，目前关于灵菌红素在印染方面的应用主要集中在染色工艺上，如公开号为CN102493220B的中国专利文献公开了一种利用细菌染料灵菌红素对腈纶织物的染色方法，该染色方法先用乙酸乙酯或二甲基甲酰胺将灵菌红素溶解，然后加入到水中，制成染色溶液，然后利用该染色溶液对腈纶织物进行染色。

与染色工艺不同，印花工艺中所使用的印花色浆成分较为复杂，除染料外还需用到各种具有增稠作用的印花糊料、助溶剂及其他添加剂，这些组分会降低灵菌红素在印花色浆中的分散性和溶解性。目前对于灵菌红素在印花工艺的应用还未见报道。

发明内容

本发明提供了一种印花色浆，该印花色浆中灵菌红素溶解充分，特别适用于针对涤纶织物的印花工艺。

一种印花色浆，按重量份数计，包括：

灵菌红素，0.01～10份；

有机溶剂，0.1～50份；

分散剂，0～5份；

助溶剂，2～5份；

印花糊料，2～30份；

色浆添加剂，0.01～0.1份；

水，40～90份。

本发明以灵菌红素作印花染料、佐以合适重量份的其他组分制成印花色浆，其中的灵菌红素溶解充分，印花色浆性能稳定，将该印花色浆用于涤纶织物的印花工艺中，印制效果良好，耐摩擦牢度与耐皂洗牢度好，抑菌效果优良。

印花过程中，涤纶织物中纤维大分子在热作用下运动加剧，分子间空隙增大，作为小分子的灵菌红素在助溶剂和分散剂的帮助下迅速进入到纤维内部，从而发生固着。

本发明还提供了所述印花色浆的制备方法，包括如下步骤：

(1)将灵菌红素溶于有机溶剂中，得A液；

(2)将分散剂、助水溶性物质、印花糊料、色浆添加剂溶于水中，得B液；

(3)将A液加到B液中，混合打浆、均化，获得所述印花色浆。

与A液相比，B液的粘稠度较大，若将B液加到A液中，难以控制两种溶液的混合比例，导致印花色浆成分不稳定。因此不宜将B液加到A液。

由于灵菌红素与助水溶性物质、印花糊料、色浆添加剂在水中的溶解性差异，本发明分别将灵菌红素与分散剂溶于有机溶剂中，将助水溶性物质、印花糊料、色浆添加剂溶于水中，使得各组分都能充分溶解，有效解决了灵菌红素在印花色浆中难以均匀分散的问题。

作为优选，所述灵菌红素的粒径为0.5～2μm。若灵菌红素粒径过大，会导致分散比较困难，要想保证灵菌红素的分散性，必须增加灵菌红素溶解所需的分散剂和有机溶剂的用量，但分散剂和有机溶剂用量过大会对印花糊料的性能造成很大影响；若灵菌红素粒径过小，研磨所需时间较长，影响生产效率。

所述有机溶剂可选用乙醇、丙酮、二甲基甲酰胺、乙酸乙酯或四氢呋喃中的至少一种。

由于灵菌红素有极差的水溶性，因此，当印花色浆上染涤纶织物表面时，织物表面会因染色不均而出现颜色较深的点，所以印花色浆中需要加入分散剂，只有在灵菌红素保持良好的分散效果时才能保证印制效果良好，得色量高，没有深色的色点出现，色泽均匀。

本发明中，所述分散剂可选用以下①、②、③中的至少一种：

①萘磺酸盐甲醛缩合物或酚磺酸甲醛缩合物；如亚甲基双萘磺酸钠、木质素磺酸盐、烷基萘磺酸甲醛缩合物；

②烷基萘磺酸盐；如丁基萘磺酸钠、二丁基萘磺酸钠；

③聚乙烯吡咯烷酮类化合物；如PVP。

作为进一步优选，所述分散剂为木质素磺酸钠木质素磺酸钠是一种天然高分子聚合物，属于绿色环保型印染助剂，安全无毒。

所述木质素磺酸钠与灵菌红素的质量比优选为1：4～10，更优选为1:9，在该比例下，印花色浆上染涤纶织物时的固色率最大，得色量也较大，并且颜色较鲜艳，色泽较饱满，染色均匀，无深色色点。

本发明中，所述印花糊料可选用海藻酸钠、低粘度植物种子胶、中粘度植物种子胶、羧甲基纤维素、羧甲基淀粉、壳聚糖或羧甲基壳聚糖。

所述低粘度植物种子胶(浓度为9～20％)的粘度范围在20000～30000mPa·S，中粘度植物种子胶(浓度为3～9％)的粘度范围在30000～40000mPa·S左右；所述壳聚糖或羧甲基壳聚糖的脱乙酰度在70％以上，分子量在20000～50000之间，使用时用2％的醋酸溶解。

作为优选，所述印花糊料为海藻酸钠。与其他印花糊料相比，利用海藻酸钠制成的印花糊料上染涤纶织物，印花织物的得色率较高。

本发明中，所述助溶剂可选用尿素，尿素能使印花糊料充分溶解，使印花糊料的增稠效果更好。

本发明中，所述色浆添加剂为消泡剂、pH调节剂和紫外线吸收剂中的至少一种。

所述消泡剂可选用消泡剂SAF或F-719C；消泡剂的加入主要是防止在糊料打浆过程中产生过多的气泡，影响印花效果。

所述pH调节剂可选用酒石酸、乙酸或柠檬酸；pH调节剂的作用主要是控制印花色浆体系的pH值范围，提高色素的利用率。

所述紫外线吸收剂可选用以苯酮类、苯并三唑类、水杨酸酯类或三嗪类与受阻胺类复配而成的复配型紫外线吸收剂；紫外线吸收剂用于防止太阳光中有害的紫外光破坏印花织物上的颜色。

本发明还提供了所述印花色浆在涤纶织物印花中的应用。

所述应用包括蒸化固色，所述蒸化固色的汽蒸温度优选为115～125℃，固色时间优选为25～30min。当汽蒸温度在115～125℃范围以外时，印花织物的固色率相对较低、得色量相对较小；当汽蒸温度为125℃时，印花织物的固色率和得色量均达到最佳。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

(1)本发明以灵菌红素作印花染料，并将灵菌红素和分散剂先溶于有机溶剂中再与其他组分混合，制成印花色浆，合适的组成与制备方法使灵菌红素能均匀分散、充分溶解，从而保持印花色浆性能稳定；

(2)将该印花色浆用于涤纶织物的印花工艺中，获得的印花织物印制效果良好，耐摩擦牢度与耐皂洗牢度好，抑菌效果优良。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细说明。

实施例1

分别取以下重量份数的各原料：

利用上述重量份的原料制备印花色浆，包括以下步骤：

(1)将灵菌红素用球磨机研磨至粒径为0.5～2μm之间的微细粉末，将该微细粉末加入到无水乙醇中，混匀，获得A液；

(2)将海藻酸钠与蒸馏水混合配制成的5％海藻酸钠糊、尿素、酒石酸和木质素磺酸钠与蒸馏水混合，获得B液；

(3)将A液加到B液中，混合打浆、均化，使其pH值维持在5左右，获得印花色浆。

实施例2

分别取0.01份、0.5份、5份灵菌红素，其他原料的重量份与实施例1相同，印花色浆的制备方法与实施例1相同。

实施例3

分别取以下重量份数的各原料：

利用上述重量份的原料制备印花色浆，制备方法与实施例1相同。

实施例4

取与实施例1中木质素磺酸钠相同重量份的NNO(2-萘磺酸甲醛聚合物钠盐)、PVP(聚乙烯吡咯烷酮)作为分散剂，其他组分的种类和重量份数与实施例1相同，印花色浆的制备方法与实施例1相同。

实施例5

分别取0.01份、0.05份木质素磺酸钠制备印花色浆，其他组分的种类和重量份数与实施例1相同，印花色浆的制备方法与实施例1相同。

实施例6

分别利用上述实施例制得的印花色浆对涤纶织物进行印花，包括：将印花色浆倾倒在印花版上，采用刮涂的方式使其渗透到织物上，然后进行烘干；再在125℃下汽蒸30min，60-70℃热水洗，再用2g/l保险粉和1g/l小苏打于70℃下以1：50的浴比进行还原清洗20min,然后再充分水洗烘干，获得印花织物。

对获得的各印花织物的固色率、K/S值、颜色色度(H)、彩度(C*)和明度(L*)值进行测试，测试结果见表1～4。

表1 灵菌素含量对印花效果的影响

由表1可以看出：当灵菌红素用量为0.01份时，其颜色较浅。随着灵菌红素用量增大，布样的颜色深度增加，明度降低，固色率随灵菌红素含量增加而降低，综合比较之后发现，灵菌红素用量为1份时，印花织物的固色率与得色量均较高，并且颜色也比较鲜艳，色泽较饱满，因此灵菌红素的最佳用量为1份(即实施例1)。

表2 印花糊料种类对印花效果的影响

由表2可见，以海藻酸钠作为印花糊料时，印花织物的固色率与得色量均较高，并且颜色也比较鲜艳，色泽较饱满，因此本发明选择海藻酸钠作为印花糊料。

表3 分散剂种类对印花效果的影响

由表3可以看出：选用木质素磺酸钠作为分散剂时，得到的布样颜色较深，灵菌红素的固色率最高。这主要是因为PVP的分子结构与灵菌红素相似，所以存在竞染关系，而扩散剂NNO中由于表面活性剂的作用而使小分子的灵菌红素发色性能受到影响，颜色较浅。

表4 分散剂含量对印花效果的影响

由表4可知，在pH和汽蒸温度相同时，当分散剂的用量为0.02份时，固色率最大，得色量也很大并且颜色也比较鲜艳，色泽较饱满，并且均匀无深色色点。而且用量不是很大，节省成本，所以应选择分散剂用量为0.02份。

实施例7

利用实施例1制得的印花色浆对涤纶织物进行印花，分别采用95、105、115、125、135℃作汽蒸温度，固色时间为30min，其他印花工艺与实施例X+4相同，获得各印花织物。

对获得的各印花织物的固色率、K/S值、颜色色度(H)、彩度(C*)和明度(L*)值进行测试，测试结果见表5。

表5 汽蒸温度对印花效果的影响

由表5可见，当温度在95～125℃范围内，随着温度的升高，织物固色率明显提高，且增大幅度也越来越大，K/S值也呈现同样的变化趋势。当汽蒸温度为125℃时，印花织物的得色量(K/S值)最大，固色率达到最佳；当汽蒸温度达到135℃时，固色率和K/S值均变小。这主要是因为过高温度和时间条件下灵菌红素分子结构发生变化而造成的。

对不同汽蒸温度下获得的印花织物的色牢度进行测试，测试结果见表6。其中，按照GB/T3920—2008《纺织品色牢度实验耐摩擦牢度》测试耐摩擦牢度，按照GB/T3921.3—2008《纺织品色牢度实验耐皂洗色牢度》测试耐皂洗牢度，按照GB/T6152-1997《纺织品色牢度试验耐热压色牢度测试》测试升华牢度。

表6 印花织物的色牢度测试结果

由表6可见，使用实施例1的印花色浆，在汽蒸温度为125℃时对涤纶织物进行印花，获得的印花织物的皂洗牢度，耐摩擦牢度和升华牢度均较好，基本都达到3～4级以上，而在其他汽蒸温度下进行印花，获得的印花织物的皂洗牢度，耐摩擦牢度和升华牢度均较低。汽蒸温度为135℃时，虽然这三项指标也基本在3～4级以上，但是灵菌红素印花织物的色光发生变化，所以最佳汽蒸温度选用125℃。

对不同汽蒸温度下获得的印花织物的抑菌性能进行测试，包括：取斜面保藏的金黄色葡萄球菌、白色念珠菌和大肠杆菌菌种，往试管中加5ml无菌水，用移液枪吹打菌体，移取100ml菌悬液涂布在牛肉膏蛋白胨培养基平板上，然后将各印花织物剪成直径2.5±0.5cm的小圆布放在涂布好的平板上，并以未经印花的涤纶织物做阴性对照，倒置培养12h后观察结果，测试结果见表7。

表7 印花织物的抑菌性能测试结果

由表7可见，使用实施例1的印花色浆，在汽蒸温度为125℃时对涤纶织物进行印花，获得的印花织物对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌及白色念珠菌都有很好的抗性。而在其他汽蒸温度下进行印花，获得的印花织物对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌及白色念珠菌的抗性相对较低。

Claims (10)

1.一种印花色浆，其特征在于，按重量份数计，包括：

灵菌红素，0.01～10份；

有机溶剂，0.1～50份；

分散剂，0～5份；

助溶剂，2～5份；

印花糊料，2～30份；

色浆添加剂，0.01～0.1份；

水，40～90份。

2.如权利要求1所述的印花色浆，其特征在于，所述灵菌红素的粒径为0.5～2μm。

3.如权利要求1所述的印花色浆，其特征在于，所述分散剂为以下①、②、③中的至少一种：

①萘磺酸盐甲醛缩合物或酚磺酸甲醛缩合物；

②烷基萘磺酸盐；

③聚乙烯吡咯烷酮类化合物。

4.如权利要3所述的印花色浆，其特征在于，所述分散剂为木质素磺酸钠。

5.如权利要1所述的印花色浆，其特征在于，所述有机溶剂为乙醇、丙酮、二甲基甲酰胺、乙酸乙酯或四氢呋喃中的至少一种。

6.如权利要求1所述的印花色浆，其特征在于，所述印花糊料为海藻酸钠、低粘度植物种子胶、中粘度植物种子胶、羧甲基纤维素、羧甲基淀粉、壳聚糖或羧甲基壳聚糖。

7.如权利要求1所述的印花色浆，其特征在于，所述印花糊料为海藻酸钠。

8.如权利要求1～7任一所述的印花色浆的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)将灵菌红素溶于有机溶剂中，得A液；

(2)将分散剂、助水溶性物质、印花糊料、色浆添加剂溶于水中，得B液；

(3)将A液加到B液中，混合打浆、均化，获得所述印花色浆。

9.如权利要求1～7任一所述的印花色浆在涤纶织物印花中的应用。

10.如权利要求9所述的应用，包括蒸化固色，其特征在于，所述蒸化固色的汽蒸温度为115～125℃，固色时间为25～30min。