CN105696390B - 天然彩色蚕丝的固色方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种天然彩色蚕丝的固色方法，包括以下步骤：将作为交联剂的四羟甲基硫酸磷加水后配制成水溶液，并用浓度为0.1～2.0mol/L的NaOH溶液进行pH的调节，然后加热形成处理液；将天然彩色蚕丝放入上述处理液中保温浸渍1～60秒，取出后冷却堆放以充分反应实现固色；或者，直接将天然彩色蚕丝放入上述处理液中保温浸泡以实现固色；所得的固色后天然彩色蚕丝用水清洗后干燥，得到固色彩色蚕丝。

Description

天然彩色蚕丝的固色方法

技术领域

本发明属于蚕丝后加工领域，涉及一种天然彩色蚕丝产品固色增值的方法。

背景技术

目前，市场上各种色彩艳丽的丝绸制品大都是白色蚕茧经煮沸、缫丝、织绸后，再经过精炼、染色、印花等后处理工艺得到的。这些丝绸虽然色彩丰富、色泽稳定，但使用的某些化学染料会对环境造成污染，并会影响穿着的舒适性，不符合绿色环保的理念。天然彩色蚕丝的色素来源于家蚕体内合成的生物色素，无毒无害、色彩柔和艳丽、其织物不需要染色，避免了印染造成的污染。

有色蚕种是除常见的白色蚕种之外的一类蚕种，其吐出的茧丝的颜色覆盖了黄、粉、绿三大色系，颜色自然、亮丽。天然彩色蚕茧产量、茧丝质量等各方面都比较接近，在饲养技术上也没有特殊的要求。彩丝本来具有颜色，不需额外染色，绿色环保，满足了现代人们崇尚自然的消费需求。同时，发展和利用天然彩色蚕丝，也节约了染料、能源和人工所导致的成本。但是，天然彩色蚕丝的色素是游离地存在于彩丝的丝胶和丝素中，色素会在彩丝的湿加工和水洗时流失，色彩很难保住，这使得天然彩色蚕丝的应用和发展受到限制，故彩色蚕丝在市场上的比例低。因此找到有效的固色方法来固定彩丝的色素具有现实意义。

目前，彩色丝色素固着技术应用较多的主要是醛类处理法(如专利CN 1598084A及CN 102505464A等)。经醛类固色后的蚕丝挺括性和耐酸碱性都有所提高，但该方法具有明显的缺点：固色会导致织物发生黄变，且醛类有一定的毒性，影响彩色蚕丝的环保性和安全性。鉴于目前的固色方法存在着一定的缺陷，找到一种快速有效的固色方法尤为重要。

四羟甲基硫酸磷(THPS)为无毒、无色透明，可生物降解，高反应性的多元醇化合物，作为一种较好的交联剂而用于阻燃整理、鞣革等领域。但是目前没有将其作为固色剂的应用被报道。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种天然彩色蚕丝的固色方法，采用本发明提供的固色方法，可达到使天然彩色蚕丝在湿加工过程和家庭水洗时实现使用不褪色的目的。

为了解决上述技术问题，本发明提供一种天然彩色蚕丝的固色方法，包括以下步骤：

1)、配制固色溶液：

将作为交联剂的四羟甲基硫酸磷(THPS)加水后配制成水溶液，并进行pH的调节(用浓度为0.1-2.0mol/L的NaOH溶液进行)，然后加热从而形成处理液；

2)、将天然彩色蚕丝放入步骤1)所述的处理液中保温浸渍1～60秒，取出后冷却堆放以充分反应实现固色；

或者，直接将天然彩色蚕丝放入步骤1)所述的处理液中保温浸泡以实现固色；

3)、清洗和干燥：

将步骤2)所得固色后天然彩色蚕丝用水清洗后干燥(烘干或晾干)，得到固色彩色蚕丝。

备注说明：冷却堆放于室温下进行；在本发明中，室温一般是指5～15℃。

作为本发明的天然彩色蚕丝的固色方法的改进：

步骤1)的水溶液中四羟甲基硫酸磷浓度为0.1～500g/L，调节pH至2～12，加热至温度为5～80℃；

步骤2)中冷却堆放的时间为至少5小时(一般为5～36小时)；

步骤2)中保温浸泡时间为至少1小时。

作为本发明的天然彩色蚕丝的固色方法的进一步改进：

步骤3)中的干燥温度≤130℃。

作为本发明的天然彩色蚕丝的固色方法的进一步改进：

所述天然彩色蚕丝为生丝(包括长丝、纱线和织物)、或者部分脱胶后的丝(包括长丝、纱线和织物)、以及前两者与其他纤维混纺的纱线或者织物。

作为本发明的天然彩色蚕丝的固色方法的进一步改进：

步骤1)中，水溶液中四羟甲基硫酸磷浓度为50g/L，调节pH至5，处理液的温度为7℃；

步骤2)中，保温浸渍30秒，取出后冷却堆放36小时；

步骤3)中，100℃下烘1分钟。

备注说明：本发明的短时间浸渍然后再冷堆放置的本质是希望交联剂与色素充分反应，从成本角度讲，生产效率更高，更加经济。

本发明是以四羟甲基硫酸磷(THPS)作为交联剂，使彩色丝的色素与丝胶和丝素蛋白产生交联，起到固定色素的作用。

本发明的关键点在于：通过控制不同的固色条件(pH、THPS浓度、固色时间、温度、冷堆时间)以达到较好的固色效果，在节约成本的同时、提高固色的效率。

本发明的工艺参数如下：

pH为2～12，THPS浓度为0.1～500g/L、温度为5～80℃、采用浸渍方法时，浸渍时间≥1h；采用冷堆方法时，冷堆时间为≥5h。

本发明经探索表明四羟甲基硫酸磷(THPS)对彩色丝色素的固着和提高颜色稳定性具有很好的效果。

本发明的方法环保、对人体无害，得到的彩丝产品的颜色与原彩丝一致，颜色的耐煮练和耐水洗稳定性大幅增加。本发明所用的交联剂价格便宜、易于得到。固色后的彩丝在煮练和洗涤后仍能保留住大部分色素。固色后的彩色丝绸成品色彩艳丽，避免了印染对环境的污染。

综上所述，采用本发明方法得到的彩色蚕丝颜色稳定性好，抗煮练和抗水洗能力强，色彩不会因后续加工及洗涤而流失，达到了固色的效果。并且该方法不会对彩丝的原色彩产生不利影响，固色后的彩丝色泽柔和艳丽，色彩与固色前基本一致。

具体实施方式

实施例1、一种天然彩色蚕丝的固色方法，依次进行以下步骤：

1)、制备固色溶液

配制浓度为0.1g/L的THPS溶液，并利用浓度为0.1mol/L的氢氧化钠溶液将pH调至11.7，固色溶液加热到75℃。

2)、固色

将天然彩色蚕丝按浴比1:30(质量体积比，kg/L)，浸渍于75℃固色液中60秒后取出、然后冷堆20个小时，再用清水充分清洗、70℃下烘10分钟后得固色彩色丝。

实验1、

1)、煮练处理

将未固色和经过固色后的彩丝(上述实施例1所得)按浴比1:30(质量体积比，kg/L)，在0.2g/L碳酸钠溶液中100℃煮练0.5小时，取出用水充分清洗后烘干(60℃下烘1h)。将煮练后的固色丝和未固色丝的颜色进行对比，评价其颜色的耐煮练稳定性。

2)、洗涤处理

采用国家纺织品洗涤标准GBT 8629－2001来评价固色丝颜色的耐水洗稳定性。采用该标准将固色和未固色彩色丝连续洗涤10次。比较两者洗涤后的颜色值。

3)、结果分析

表1为固色及未固色彩色蚕丝经过煮练后的颜色差值(步骤1所得)，表2为固色及未固色彩色蚕丝经过10次水洗后的颜色差值(步骤2所得)，未固色彩色丝颜色值变化显著，而固色丝经煮练或水洗处理后颜色值只有轻微的变化，说明固色后彩丝颜色的耐煮练稳定性、耐水洗稳定性显著提高，本方法固色效果十分明显。

同时，本实验进行了至少3次的重复性的实验，均能得到类似的结果。

表1、固色及未固色彩色蚕丝经过煮练后的颜色差值

注：以上数值为各试样处理后与处理前的颜色差值。

表2、固色及未固色彩色蚕丝经过10次水洗后的颜色差值

注：以上数值为各试样处理后与处理前的颜色差值。

实施例2：

配制浓度为50g/L的THPS溶液并利用浓度为2mol/L氢氧化钠溶液将pH调至5，浴比1:30(kg/L)，7℃下浸渍30秒后取出，冷堆放置36小时。之后用清水充分清洗、100℃下烘1分钟后得固色彩色丝，其他步骤同实施例1。

然后如同实验1进行检测，分析结果如下：

表3为固色及未固色彩色蚕丝经过煮练后的颜色差值，表4为固色及未固色彩色蚕丝经过10次水洗后的颜色差值，固色后的天然彩色蚕丝与未固色彩丝相比，煮练/洗涤处理后褪色程度显著减轻，达到了较好的固色效果。同时，本实验进行了重复性(至少3次)的实验，均能得到类似的结果。

表3、固色及未固色彩色蚕丝经过煮练后的颜色差值

注：以上数值为各试样处理后与处理前的颜色差值

表4、固色及未固色彩色蚕丝经过10次水洗后的颜色差值

注：以上数值为各试样处理后与处理前的颜色差值

实施例3：

配制浓度为450g/L的THPS溶液并利用浓度为0.5mol/L氢氧化钠溶液将pH调至2.5，浴比1:30(kg/L)，20℃下浸润1秒后冷堆放置5小时。之后清水充分清洗、120℃下烘30秒后得固色彩色丝。其他步骤同实施例1。

然后如同实验1进行检测，分析结果如下：

表5为固色及未固色彩色蚕丝经过煮练后的颜色差值，表6为固色及未固色彩色蚕丝经过10次水洗后的颜色差值，在上述条件下，THPS能达到一定的固色效果。同时，本实验进行了重复性(至少3次)的实验，均能得到类似的结果。

表5、固色及未固色彩色蚕丝经过煮练后的颜色差值

注：以上数值为各试样处理后与处理前的颜色差值

表6、固色及未固色彩色蚕丝经过10次水洗后的颜色差值

注：以上数值为各试样处理后与处理前的颜色差值

实施例4：

将实施例2的条件改为直接浸泡工艺，方法如下：

配制浓度为50g/L的THPS溶液并利用浓度为2mol/L氢氧化钠溶液将pH调至5，浴比1:30(kg/L)，20℃下浸泡1小时。其他步骤同实施例1。

然后如同实验1进行检测，分析结果如下：

表7为固色及未固色彩色蚕丝经过煮练后的颜色差值，表8为固色及未固色彩色蚕丝经过10次水洗后的颜色差值，在上述条件下，THPS的固色效果也较好，说明采用直接浸泡工艺同样具有固色效果，但其效果稍差于实施例2，说明同样的固色条件下，冷堆有利于充分固色反应，提高固色效果。同时，本实验进行了重复性(至少3次)的实验，均能得到类似的结果。

表7、固色及未固色彩色蚕丝经过煮练后的颜色差值

注：以上数值为各试样处理后与处理前的颜色差值

表8、固色及未固色彩色蚕丝经过10次水洗后的颜色差值

注：以上数值为各试样处理后与处理前的颜色差值

由表1-8可知，THPS能较好地起到固色的效果，并且不同的固色条件(pH、THPS浓度、固色时间、温度、冷堆时间)对色素的固定存在一定的影响。

备注说明：上述实验中的彩丝均为由同一年生的同品种的春蚕茧缫制成的丝，即为同一品种。

对比例1、将实施例2中的“四羟甲基硫酸磷(THPS)”改成戊二醛(GA)；浓度不变，其余等同于实施例2。

然后如同实验1进行检测，所得结果为：

表9为GA固色及未固色彩色蚕丝经过煮练后的颜色差值，表10为GA固色及未固色彩色蚕丝经过10次水洗后的颜色差值。在与实施例2同样的条件下，若采用GA作为彩色蚕丝的固色剂，其固色效果类似于THPS。但经GA固色后，试样颜色变深，变黄，说明发生了黄变。GA是目前使用较多的交联剂，但其作为固色剂存在一定的缺陷(如使织物发生黄变；醛类物质有毒等)，使其发展受到一定的限制。经过反复实验，在本发明条件下，彩色丝固色后基本不会发黄。因此本发明将THPS作为彩丝的固色剂具有一定的应用前景。

同时，本实验进行了至少3次的重复性的实验，均能得到类似的结果。

表9、GA固色及未固色彩色蚕丝经过煮练后的颜色差值

注：以上数值为各试样处理后与处理前的颜色差值。

表10、GA固色及未固色彩色蚕丝经过10次水洗后的颜色差值

注：以上数值为各试样处理后与处理前的颜色差值。

备注说明：L表示试样颜色的明亮程度，L值越大表示试样颜色越淡，越小表示试样颜色越深；a值正值越大说明色光越红，负值越小表示色光越绿；b值正值越大表示色光越黄，负值越小表示色光越蓝，K/S值表示颜色深度。经GA固色后，试样颜色变深，变黄，说明发生了黄变。

最后，还需要注意的是，以上列举的仅是本发明的若干个具体实施例。显然，本发明不限于以上实施例，还可以有许多变形。本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本发明的保护范围。

Claims (2)

1.天然彩色蚕丝的固色方法，其特征是包括以下步骤：

1)、配制固色溶液：

将作为交联剂的四羟甲基硫酸磷加水后配制成水溶液，水溶液中四羟甲基硫酸磷浓度为50g/L，并进行pH的调节，调节pH至5，然后加热至7℃形成处理液；

2)、将天然彩色蚕丝放入步骤1)所述的处理液中保温浸渍30秒，取出后冷却堆放36小时以充分反应实现固色；

3)、清洗和干燥：

将步骤2)所得固色后天然彩色蚕丝用水清洗后干燥，所述干燥为100℃下烘1分钟，得到固色彩色蚕丝。

2.根据权利要求1所述的天然彩色蚕丝的固色方法，其特征是：

所述天然彩色蚕丝为生丝、或者部分脱胶后的丝、以及前两者与其他纤维混纺的纱线或者织物。