CN104762834B - 一种肾蕨植物染料染蚕丝织物的工艺方法 - Google Patents
一种肾蕨植物染料染蚕丝织物的工艺方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种肾蕨植物染料染蚕丝织物的工艺方法，具体包括以下方法：将肾蕨植物清洗，自然晾干后粉碎，得到肾蕨植物沫渣，将乙醇溶液倒入肾蕨植物沫渣中进行超声静置得到肾蕨植物的一次上清液提取液，然后将肾蕨植物提取液进行高速离心，去除残留的植物渣，得到二次上清液，将二次上清液中加入小分子量壳聚糖，搅拌均匀后抽真空浓缩得到肾蕨植物染料，最后将精炼的蚕丝织物浸轧于肾蕨植物染料中染色，取出烘干后，放入蒸箱中进行含媒染剂的蒸汽处理，取出自然晾干得到肾蕨植物染色的蚕丝织物。本方法的原料广泛，工艺简单，制备的蚕丝织物的上染率和色牢度高，适合于工业化生产。
Description
技术领域：
本发明属于蚕丝产品技术领域，特别涉及一种肾蕨植物染料染蚕丝织物的工艺方法。
背景技术：
植物染料(Vegetable dye)是利用自然界的花草树木的根、茎、叶、果实和花朵等作为原料，从中提取的色素作为染料。植物染料大多为重要材，无毒无害，经植物染料着色的织物的颜色自然，色牢度度好，还具备抗菌防虫等保健功效。从古代开始，植物染料就被广泛应用于染色工艺，近年来随着人们对节能环保意识的增强，用植物染料制备的生态纺织品越来越得到人们的青睐。
植物染料中颜色通常由靛蓝、茜草、红花、苏枋、槐花、栀子、姜黄、紫草、紫苏、薯莨、五倍子、苏木等植物提取物制备红、黄、蓝、紫、棕、黑色等染料，并且通过各种染料的组合、配方和工艺得到几百种颜色各异的织物。但由于目前植物染料的原料有限、给色量较低、染色时间较长，在纺织领域的应用规模还受到很大的限制，因此，开发新的植物染料和配套的染色工艺已经迫在眉睫。
肾蕨(Nephrolepis auriculata L.Trimen)属于肾蕨科，是一种观赏蕨类和传统的中药材，在热带和亚热带地区分布广泛。我国属于亚热带地区，特别适合种植栽培肾蕨，肾蕨不仅在园林绿化中使用，还被用于清热利湿、宁肺止咳和软坚消积。因此肾蕨的原料来源广，具备生物保健性，还含有色素，将其应用于纺织品染色中具有一定的可行性，而且会产生明显的经济和社会效益，推动植物染料产业的发展。
发明内容：
本发明的目的是提供一种肾蕨植物染料染蚕丝织物的工艺方法，是将精炼的蚕丝织物直接浸入肾蕨植物与壳聚糖的混合染料，取出烘干后经含媒染剂的蒸汽处理得到的上染的蚕丝织物。该方法工艺简单，生产效率高，蚕丝织物的上染率和色牢度好。
本发明的目的通过如下技术方案实现：
一种肾蕨植物染料染蚕丝织物的工艺方法，包括以下步骤：
(1)将搜集的肾蕨植物清洗去除表面的杂质，自然晾干后置于粉碎机中粉碎，得到肾蕨植物沫渣，将乙醇溶液倒入肾蕨植物沫渣中进行超声处理，然后静置取一次上清液得到肾蕨植物提取液；
(2)将步骤(1)得到的肾蕨植物提取液进行高速离心，去除残留的植物渣，得到二次上清液，将二次上清液中加入降解过的小分子量壳聚糖，搅拌均匀后抽真空浓缩得到肾蕨植物染料，其中所述的小分子量壳聚糖的分子量为1200-2300；
(3)将精炼的蚕丝织物浸轧于步骤(2)得到的肾蕨植物染料，75-95℃下染色50-80min，浴比为1:50，取出烘干后，放入蒸箱中进行蒸汽处理，取出自然晾干得到肾蕨植物染色的蚕丝织物。
作为上述技术方案的优选，步骤(1)所述的植物沫渣的粒径为300-450μm，植物沫渣与乙醇的体积比为1:8-10。
作为上述技术方案的优选，步骤(1)所述的超声的功率为35KHz，超声的时间为20-30min。
作为上述技术方案的优选，步骤(2)所述的高速离心的速度为8200-10000r/min，离心的时间为10-20min。
作为上述技术方案的优选，步骤(2)所述的抽真空的真空度为0.1兆帕，抽真空的时间为60-90min。
作为上述技术方案的优选，步骤(2)所述的植物染料中染料的浓度为9-12g/L，小分子量壳聚糖的分子量为1200-2300，浓度为3-6g/L，植物染料的pH值为5-7。
作为上述技术方案的优选，步骤(3)所述的蚕丝织物为桑蚕丝织物、柞蚕丝织物、再生蚕丝织物或者蚕丝为主体的交织织物。
作为上述技术方案的优选，步骤(3)所述的烘干的温度为60℃，烘干后的蚕丝织物的含湿率为15-20％。
作为上述技术方案的优选，步骤(3)所述的蒸汽为媒染剂和水的混合蒸汽，媒染剂与水的体积比为1:19，媒染剂为柠檬酸。
作为上述技术方案的优选，步骤(3)所述的蒸汽处理的温度为70-90℃，处理时间为10-25min。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
(1)本方法采用壳聚糖和柠檬酸处理，络合肾蕨植物染料中的可络合配合基团，避免使用金属离子媒染剂的基础上，提高蚕丝织物上的上染率和色牢度。本方法采用的壳聚糖分子量小吸附能力强，与肾蕨植物中的色素结合后，色素的分子化适量，有利于染色的均匀性和染色的深度。
(2)本方法采用肾蕨的提取液作为植物染料，原料来源广泛，生产工艺简单，提取率高，对环境无污染，节约能源，废料还可以回收做药渣或者填充物。
(3)本方法染色真丝织物的上染率高，色牢度好，染色的均匀性和深度理想，可染出黄色、绿色、褐色等颜色，色泽自然，适合于工业化生产。
具体实施方式：
为了加深对本发明的理解，下面结合实施例对本发明作进一步详述，该实施例仅用于解释本发明，并不构成对本发明保护范围的限定。
实施例1：
将搜集的肾蕨植物清洗去除表面的杂质，自然晾干后置于粉碎机中粉碎，得到300-450μm的肾蕨植物沫渣，将8倍体积的乙醇溶液倒入肾蕨植物沫渣中，35KHz功率下超声处理20min，然后静置取一次上清液得到肾蕨植物提取液。
将肾蕨植物提取液在8200rpm/min速度下高速离心20min，去除残留的植物渣，得到二次上清液，将二次上清液中加入分子量为1200-2300的壳聚糖，搅拌均匀后，在0.1兆帕条件下抽真空浓缩60min，得到PH值为7的肾蕨植物染料，其中染料的浓度为9g/L，壳聚糖的浓度为3g/L。
将精炼的桑蚕丝织物浸轧于肾蕨植物染料，浴比为1:50，75℃下染色80min，取出60℃烘干后，将含湿率为15％的蚕丝织物放入蒸箱中，用柠檬酸与水的体积比为1:19的混合蒸汽70℃处理25min，取出自然晾干得到肾蕨植物染色的黄色蚕丝织物。
实施例2：
将搜集的肾蕨植物清洗去除表面的杂质，自然晾干后置于粉碎机中粉碎，得到300-450μm的肾蕨植物沫渣，将10倍体积的乙醇溶液倒入肾蕨植物沫渣中，35KHz功率下超声处理30min，然后静置取一次上清液得到肾蕨植物提取液。
将肾蕨植物提取液在10000rpm/min速度下高速离心10min，去除残留的植物渣，得到二次上清液，将二次上清液中加入分子量为1200-2300的壳聚糖，搅拌均匀后，在0.1兆帕条件下抽真空浓缩90min，得到PH值为5的肾蕨植物染料，其中染料的浓度为12g/L，壳聚糖的浓度为6g/L。
将精炼的柞蚕丝织物浸轧于肾蕨植物染料，浴比为1:50，95℃下染色50min，取出60℃烘干后，将含湿率为20％的蚕丝织物放入蒸箱中，用柠檬酸与水的体积比为1:19的混合蒸汽90℃处理10min，取出自然晾干得到肾蕨植物染色的褐色蚕丝织物。
实施例3：
将搜集的肾蕨植物清洗去除表面的杂质，自然晾干后置于粉碎机中粉碎，得到300-450μm的肾蕨植物沫渣，将9倍体积的乙醇溶液倒入肾蕨植物沫渣中，35KHz功率下超声处理25min，然后静置取一次上清液得到肾蕨植物提取液。
将肾蕨植物提取液在8500rpm/min速度下高速离心15min，去除残留的植物渣，得到二次上清液，将二次上清液中加入分子量为1200-2300的壳聚糖，搅拌均匀后，在0.1兆帕条件下抽真空浓缩70min，得到PH值为6的肾蕨植物染料，其中染料的浓度为10g/L，壳聚糖的浓度为5g/L。
将精炼的再生蚕丝织物浸轧于肾蕨植物染料，浴比为1:50，80℃下染色60min，取出60℃烘干后，将含湿率为18％的蚕丝织物放入蒸箱中，用柠檬酸与水的体积比为1:19的混合蒸汽80℃处理15min，取出自然晾干得到肾蕨植物染色的绿色蚕丝织物。
实施例4：
将搜集的肾蕨植物清洗去除表面的杂质，自然晾干后置于粉碎机中粉碎，得到300-450μm的肾蕨植物沫渣，将8倍体积的乙醇溶液倒入肾蕨植物沫渣中，35KHz功率下超声处理20min，然后静置取一次上清液得到肾蕨植物提取液。
将肾蕨植物提取液在9500rpm/min速度下高速离心12min，去除残留的植物渣，得到二次上清液，将二次上清液中加入分子量为1200-2300的壳聚糖，搅拌均匀后，在0.1兆帕条件下抽真空浓缩80min，得到PH值为5.5的肾蕨植物染料，其中染料的浓度为11g/L，壳聚糖的浓度为4g/L。
将精炼的蚕丝为主体的交织织物浸轧于肾蕨植物染料，浴比为1:50，85℃下染色65min，取出60℃烘干后，将含湿率为17％的蚕丝织物放入蒸箱中，用柠檬酸与水的体积比为1:19的混合蒸汽75℃处理15min，取出自然晾干得到肾蕨植物染色的蓝色蚕丝织物。
实施例5：
将搜集的肾蕨植物清洗去除表面的杂质，自然晾干后置于粉碎机中粉碎，得到300-450μm的肾蕨植物沫渣，将8倍体积的乙醇溶液倒入肾蕨植物沫渣中，35KHz功率下超声处理20min，然后静置取一次上清液得到肾蕨植物提取液。
将肾蕨植物提取液在8200rpm/min速度下高速离心10min，去除残留的植物渣，得到二次上清液，将二次上清液中加入分子量为1200-2300的壳聚糖，搅拌均匀后，在0.1兆帕条件下抽真空浓缩60min，得到PH值为7的肾蕨植物染料，其中染料的浓度为9g/L，壳聚糖的浓度为6g/L。
将精炼的桑蚕丝织物浸轧于肾蕨植物染料，浴比为1:50，75℃下染色50min，取出60℃烘干后，将含湿率为15％的蚕丝织物放入蒸箱中，用柠檬酸与水的体积比为1:19的混合蒸汽70℃处理10min，取出自然晾干得到肾蕨植物染色的黄绿色蚕丝织物。
实施例6：
将搜集的肾蕨植物清洗去除表面的杂质，自然晾干后置于粉碎机中粉碎，得到300-450μm的肾蕨植物沫渣，将10倍体积的乙醇溶液倒入肾蕨植物沫渣中，35KHz功率下超声处理30min，然后静置取一次上清液得到肾蕨植物提取液。
将肾蕨植物提取液在10000rpm/min速度下高速离心20min，去除残留的植物渣，得到二次上清液，将二次上清液中加入分子量为1200-2300的壳聚糖，搅拌均匀后，在0.1兆帕条件下抽真空浓缩90min，得到PH值为5的肾蕨植物染料，其中染料的浓度为12g/L，壳聚糖的浓度为3g/L。
将精炼的柞蚕丝织物浸轧于肾蕨植物染料，浴比为1:50，95℃下染色80min，取出60℃烘干后，将含湿率为20％的蚕丝织物放入蒸箱中，用柠檬酸与水的体积比为1:19的混合蒸汽90℃处理25min，取出自然晾干得到肾蕨植物染色的褐色蚕丝织物。
利用测色仪测定蚕丝织物的K/S和△K/S值，并根据国标GB/T8426-1998《纺织品色牢度试验耐光色牢度：日光》和国标GB/T3921.5-1997《纺织品色牢度试验耐洗色牢度》的方法，将实施例1-6制备的肾蕨植物染色的蚕丝织物的K/S值、染色均匀性、上染率、耐水洗牢度和耐日晒牢度结果如下表所示：
由上述数据可知，本方法制备的肾蕨植物染色的蚕丝织物的上染率高，颜色深，均匀性好，而且色牢度好，适合于工业化生产。
Claims (10)
1.一种肾蕨植物染料染蚕丝织物的工艺方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
(1)将搜集的肾蕨植物清洗去除表面的杂质，自然晾干后置于粉碎机中粉碎，得到肾蕨植物沫渣，将乙醇溶液倒入肾蕨植物沫渣中进行超声处理，然后静置取一次上清液得到肾蕨植物提取液；
(2)将步骤(1)得到的肾蕨植物提取液进行高速离心，去除残留的植物渣，得到二次上清液，将二次上清液中加入降解过的小分子量壳聚糖，搅拌均匀后抽真空浓缩得到肾蕨植物染料，其中所述的小分子量壳聚糖的分子量为1200-2300；
(3)将精炼的蚕丝织物浸轧于步骤(2)得到的肾蕨植物染料，75-95℃下染色50-80min，浴比为1:50，取出烘干后，放入蒸箱中进行蒸汽处理，取出自然晾干得到肾蕨植物染色的蚕丝织物。
2.根据权利要求1所述的一种肾蕨植物染料染蚕丝织物的工艺方法，其特征在于，步骤(1)所述的植物沫渣的粒径为300-450μm，植物沫渣与乙醇的体积比为1:8-10。
3.根据权利要求1所述的一种肾蕨植物染料染蚕丝织物的工艺方法，其特征在于，步骤(1)所述的超声的功率为35KHz，超声的时间为20-30min。
4.根据权利要求1所述的一种肾蕨植物染料染蚕丝织物的工艺方法，其特征在于，步骤(2)所述的高速离心的速度为8200-10000r/min，离心的时间为10-20min。
5.根据权利要求1所述的一种肾蕨植物染料染蚕丝织物的工艺方法，其特征在于，步骤(2)所述的抽真空的真空度为0.1兆帕，抽真空的时间为60-90min。
6.根据权利要求1所述的一种肾蕨植物染料染蚕丝织物的工艺方法，其特征在于，步骤(2)所述的植物染料中染料的浓度为9-12g/L，小分子量壳聚糖的分子量为1200-2300，浓度为3-6g/L，植物染料的pH值为5-7。
7.根据权利要求1所述的一种肾蕨植物染料染蚕丝织物的工艺方法，其特征在于，步骤(3)所述的蚕丝织物为桑蚕丝织物、柞蚕丝织物、再生蚕丝织物或者蚕丝为主体的交织织物。
8.根据权利要求1所述的一种肾蕨植物染料染蚕丝织物的工艺方法，其特征在于，步骤(3)所述的烘干的温度为60℃，烘干后的蚕丝织物的含湿率为15-20％。
9.根据权利要求1所述的一种肾蕨植物染料染蚕丝织物的工艺方法，其特征在于，步骤(3)所述的蒸汽为媒染剂和水的混合蒸汽，媒染剂与水的体积比为1:19，媒染剂为柠檬酸。
10.根据权利要求1所述的一种肾蕨植物染料染蚕丝织物的工艺方法，其特征在于，步骤(3)所述的蒸汽处理的温度为70-90℃，处理时间为10-25min。
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