CN105970682A - 一种染色剂以及应用该染色剂的真丝染色工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种染色剂以及应用该染色剂的真丝染色工艺，解决现有纤维织物染色后含有重金属离子的问题。技术方案为一种染色剂，使用本发明的染色剂和真丝染色工艺，含有的紫甘薯提取素、甘蓝提取素、紫苏提取素未含有重金属离子且具有与媒染剂相同的效果，有利于在提高纤维织物的上染效率下，上染后纤维织物鲜艳美观，并且不会对环境产生污染。
Description
技术领域
本发明涉及真丝染色技术领域，特别涉及一种染色剂以及应用该染色剂的真丝染色工艺。
背景技术
真丝一般指蚕丝，包括桑蚕丝、柞蚕丝、蓖麻蚕丝、木薯蚕丝等。真丝被称为“纤维皇后”，是自然界中集轻、柔、细为一体的天然纤维，真丝内含多种人体必需的氨基酸，有防风、安神及平衡人体肌肤的功效，因此也广泛的应用于衣物制造纺织领域。染色是纤维织物的一个重要处理工艺，在染色工艺中需要用到各种染料，随着时代的发展，以前用于真丝染色的染料全部都是天然的动植物染料，而在十八、十九世纪，人工合成的一本胺紫合偶氮染色剂用于纤维染色才开创了合成染料的新纪元。
至今，由于纺织工业的飞速发展，为了提高染料的染色效果，真丝染色过程中使用媒染剂的媒染工艺逐步发展起来，但现有真丝染色技术中，用到的媒染剂含有相当的重金属离子，染色后的真丝常发生色泽鲜艳、牢度性差现象。例如目前申请公布号为CN201510881243.5公开了一种花色苷类天然染料的制备方法，包括以下步骤：含花色苷色素的植物原料捣烂后形成植物原料浆液，在植物原料浆液加入酸化乙醇水溶液超声提取，在所得的花色苷提取液加入等体积的石油醚，将分液所得的乙醇水层减压蒸馏，得到花色苷天然染料浓缩液。本发明还同时提供了利用上述方法制备而得的花色苷类天然染料进行织物染色的方法，包括如下步骤：对纤维素纤维织物进行改性处理；量取织物重量2～20％的花色苷天然染料浓缩液、织物重量2～10％的金属媒染剂，加入水，形成浴比为1：50～1：100的染液，将改性织物经温水润湿后于40～80℃下染色60～90分钟，染毕，取出织物冲洗后于45～55℃烘干。
使用的含重金属离子的媒染剂媒染后的织物表面色光大多变得暗淡，影响染色织物的鲜艳度和色牢度。重金属离子的媒染剂也不符合当前生态纺织品的要求，为了经济的发展，也为了响应国家的节能、减排、绿色环保的号召，有必要开发出一种新的真丝织物的染色工艺。
发明内容
本发明的第一目的是提供一种染色剂，含有的紫甘薯提取素、甘蓝提取素、紫苏提取素未含有重金属离子且具有与媒染剂相同的效果，有利于提高纤维织物的上染效率，上染 后纤维织物鲜艳美观、色牢度强，并且不会对环境产生污染。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种染色剂，包括以下重量份的组分：天然染料65～85份，木质素磺酸氨3～10份，酸性缓冲剂3～5份，渗透剂0.4～1.8份，紫甘薯提取素0.3～0.8份，甘蓝提取素0.2～0.5份，紫苏提取素1.2～2.4份，壳聚糖5～8份，元明粉0.5～3.8份，丝素保护剂0.5～0.8份。
通过采用上述技术方案，紫甘薯提取素、甘蓝提取素和紫苏提取素均能够与染料以及纤维形成稳定络合物，紫甘薯提取素、甘蓝提取素和紫苏提取素起到络合作用，提取素内的离子具有形成络合物的强烈倾向，其作为中心离子，能够与带负电的染料阴离子形成配位体，即染料—紫甘薯提取素—纤维，或染料—甘蓝提取素—纤维，或染料—紫苏提取素—纤维的方式结合，形成了稳定的三元或多元络合物，获得较好的染色效果，避免了使用含重金属的媒染剂如硫酸铁、十二水硫酸铝钾等，从而达到符合当前生态纺织品的要求，具有节能、减排、绿色环保的优点。
本发明进一步设置为：还包括有阳离子树脂，以重量份计，所述阳离子树脂1～2份。
通过采用上述技术方案，黄连染料是一种天然阳离子染料，而阳离子树脂溶解于黄连染料中时能够提高黄连染料中的阳离子量；更多阳离子与纤维中的阴离子反应结合，从而达到黄连染料中的色素物质主动吸附于纤维，而大大降低了媒染剂等用量，具有降低生产成本的效果；同时离子间形成的化学键键能强，使得染料稳定附着在纤维中，在皂洗染料不容易被洗脱。
本发明进一步设置为：所述渗透剂为脂肪醇聚氧乙烯醚和十二烷基聚乙二醇醚，以重量份的百分比计，所述脂肪醇聚氧乙烯醚20wt％～40wt％；所述十二烷基聚乙二醇醚60wt％～80wt％。
通过采用上述技术方案，脂肪醇聚氧乙烯醚和十二烷基聚乙二醇醚的渗透能力强，作用于原料组分后，提高了天然染料和媒染剂快速附着于纤维表面从而有利于形成络合物，同时加强了络合物的流动性，能够快速从纤维的表面渗入到纤维的中部，使得染料的上染均一全面。
本发明进一步设置为：还包括有媒染剂，所述媒染剂为茶多酚、单宁酸或硫酸亚铁的一种或多种。
通过采用上述技术方案，该媒染剂组分仅含有少量金属离子，不影响纤维织物的色彩鲜艳度，纤维织物仍具有鲜艳光泽，茶多酚可与原料组分中的多种金属盐离子络合并发生 显色反应，呈现出更多、更鲜艳的色彩，同时茶多酚由于其结构上具有苯环和羟基，它与蛋白质类的真丝织物有一定的亲和性，会发生络合反应，使染料与真丝织物结合牢固，因此将它用来制作染料，使得染料具有很强的着色力，同时茶多酚、单宁酸或醋酸钾的混合应用，可以丰富天然染料的色相、提高颜色的明度和彩度以及能够提高上染百分率，同时媒染剂在提高色牢度方面也起到一定的作用，防止纤维在日晒下或者皂洗中褪色，同时通过媒染剂处理后，纤维织物具有一定的抗紫外性能。
本发明进一步设置为：还包括番泻叶提取素和紫胶提取色素，以重量份的组分计，所述番泻叶提取素0.2～0.8份，所述紫胶提取色素0.3～0.5份。
通过采用上述技术方案，首先，番泻叶提取素和紫胶提取色素都是属于天然树脂，随着染料上染在纤维上后，能够使得纤维具有一定的抗紫外性能，
其次番泻叶提取素和紫胶提取色素能够与媒染剂中的亚铁离子配合形成络合物，使得纤维的抗紫外性能提高，并且番泻叶提取素和紫胶提取色素在酸性条件下较为稳定，碱性条件下稳定性较差，所以在本方案中的酸性染色剂中上染，纤维的抗紫外性能进一步提高。
本发明进一步设置为：还包括有聚氧乙烯山梨醇酐单棕榈酸酯和十二烷基氯化铵；以重量份的组分计，所述聚氧乙烯山梨醇酐单棕榈酸酯0.1～0.3份；所述十二烷基氯化铵0.4～0.7份。
通过采用上述技术方案，聚氧乙烯山梨醇酐单棕榈酸酯和十二烷基氯化铵两者均是表面活性剂，改变降低纤维物质的表面张力，便于染料分子附着并渗透进纤维内部，与扩散剂的协同作用，提高了原料各组份的渗透能力，从而达到上染均一、全面的效果。
本发明的第二目的是提供一种真丝染色工艺，含有的紫甘薯提取素、甘蓝提取素、紫苏提取素未含有重金属离子且具有与媒染剂相同的效果，有利于在提高纤维织物的上染效率下，上染后纤维织物鲜艳美观，具有一定的色牢度，并且不会对环境产生污染。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种真丝染色工艺，应用上述的染色剂，其步骤如下:
步骤S1，前处理：用浴比为20:1的处理试剂对真丝进行前处理，水浴然后升温，升温速度为2.5℃/min，当温度升至90℃后，在此温度下保持30-40min，然后水浴温度以1.5℃/min的速度降温至温度降至60℃时，然后重新注入清水在室温下冲洗至洗液为中性，最后晾干得到真丝织物；
步骤S2，染色：室温下将纤维织物浸入染色机的清水中，循环加入浴比50:1的染色剂，然后染色机升温，温度升至50-60℃时，保温染色30min，继续以1℃/min的升温速度升温， 温度升至80-82℃时，保温染色50-70min，然后染色机降温，降温速度为2℃/min，当温度降至40℃时，将染料水排出并重新注入清水，用清水冲洗15min得到真丝织物；
步骤S3，固色：将步骤S2中的真丝织物放至于放置于固色液中进行固色；固色完毕后通过烘干机在80℃预烘4min，然后在110℃焙烘3min；
步骤S4，后整理：将化纤放入柔软处理液中进行柔软处理，将步骤S3中的真丝织物采用柔软剂、抗菌整理剂1-2g/L，在30-40℃的水浴中处理20-30min，浴比为20:1；
步骤S5，烘干、热定型：将步骤S4后整理后的真丝织物放入烘干机中进行烘干处理，烘干结束后再将真丝织物放入定型机中进行定型处理。
通过采用上述技术方案，真丝前处理后得到的真丝织物表面杂质少，真丝织物表面的孔隙率大，便于本发明中的染色剂染色，同时结合本发明的染色剂，真丝织物染色后表面含有的金属离子极少，因此真丝织物的色彩鲜艳，并且金属离子少能够减少对人体的危害，对环境的污染强度低。
本发明进一步设置为：步骤S2中，所述染色剂的pH范围为3.5～5.5通过采用上述技术方案，pH范围为3.5～5.5属于酸性环境，适宜于本发明中的染色剂染色，使得染色效果达到最佳；再者，紫甘薯提取素、甘蓝提取素、紫苏提取素适宜在酸性环境内作用于染料和真丝织物之间，更加有利于利用形成络合物使得染料附着在真丝织物内。
本发明进一步设置为：步骤S4中，所述步骤S3中的真丝织物柔软处理后，将真丝织物放入紫外线光固机进行处理。
通过采用上述技术方案，相对于使用抗紫外线处理液中浸泡处理，使用紫外线光固机对真丝织物进行光固处理，使得真丝织物表面含有的抗紫外线物质更加均匀，真丝织物的抗紫外线的效果更加显著。
具体实施方式
以下对本发明作进一步详细说明。
通过制定10个实施例及2个对比例进行试验，实施例1～8和对比例1和对比例2中染色剂的组分以及重量份组分均不同，实施例1～8、对比例1和对比例2均采用本发明的真丝工艺进行试验，具体如下操作：步骤S1，前处理：用浴比为20:1的处理试剂对真丝进行前处理，水浴然后升温，升温速度为2.5℃/min，当温度升至90℃后，在此温度下保持30-40min，然后水浴温度以1.5℃/min的速度降温至温度降至60℃时，然后重新注入清水在室温下冲洗至洗液为中性，最后晾干得到真丝织物；
步骤S2，染色：室温下将纤维织物浸入染色机的清水中，循环加入浴比50:1的染色剂(染 色剂的各组分及其重量份数参见表1至表10)，染色剂的pH值为4.5，然后染色机升温，温度升至50-60℃时，保温染色30min，继续以1℃/min的升温速度升温，温度升至80-82℃时，保温染色50-70min，然后染色机降温，降温速度为2℃/min，当温度降至40℃时，将染料水排出并重新注入清水，用清水冲洗15min得到真丝织物；
步骤S3，固色：将步骤S2中的真丝织物放置于固色液中进行固色；固色完毕后通过烘干机在80℃预烘4min，然后在110℃焙烘3min；
步骤S4，后整理：将化纤放入柔软处理液中进行柔软处理，将步骤S3中的真丝织物采用柔软剂、抗菌整理剂1-2g/L，在30-40℃的水浴中处理20-30min，浴比为20:1，同时在真丝织物柔软处理后，将真丝织物放入紫外线光固机进行处理；
步骤S5，烘干、热定型：将步骤S4后整理后的真丝织物放入烘干机中进行烘干处理，烘干结束后再将真丝织物放入定型机中进行定型处理。
实施例1
表格1实施例1的染色剂各组分及其重量份数
实施例2
表格2实施例2的染色剂各组分及其重量份数
实施例3
表格3实施例3的染色剂各组分及其重量份数
实施例4
表格4实施例4的染色剂各组分及其重量份数
实施例5
表格5实施例5的染色剂各组分及其重量份数
实施例6
表格6实施例6的染色剂各组分及其重量份数
实施例7
表格7实施例7的染色剂各组分及其重量份数
实施例8
表格8实施例8的染色剂各组分及其重量份数
对比例1
表格9对比例1：染色剂各组分及其重量份数
| 组分 | 份数(份) | 组分 | 份数(份) |
| 山竹壳天然染料 | 80 | 壳聚糖 | 5.7 |
| 磷酸盐缓冲液 | 0.3 | 元明粉 | 3.8 |
| 明矾 | 3 | / | / |
对比例2
表格10对比例2：染色剂各组分及其重量份数
实施例9
与实施例8的不同之处在于，步骤S2中染色剂的pH至为6.5，即步骤S1，前处理：用浴比为20:1的处理试剂对真丝进行前处理，水浴然后升温，升温速度为2.5℃/min，当温度升至90℃后，在此温度下保持30-40min，然后水浴温度以1.5℃/min的速度降温至温度降至60℃时，然后重新注入清水在室温下冲洗至洗液为中性，最后晾干得到真丝织物；
步骤S2，染色：室温下将纤维织物浸入染色机的清水中，循环加入浴比50:1的染色剂(染色剂采用实施例8配方)染色剂的pH至为6.5，然后染色机升温，温度升至50-60℃时，保温染色30min，继续以1℃/min的升温速度升温，温度升至80-82℃时，保温染色50-70min，然后染色机降温，降温速度为2℃/min，当温度降至40℃时，将染料水排出并重新注入清水，用清水冲洗15min得到真丝织物；
步骤S3，固色：将步骤S2中的真丝织物放置于固色液中进行固色；固色完毕后通过烘干机在80℃预烘4min，然后在110℃焙烘3min；
步骤S4，后整理：将化纤放入柔软处理液中进行柔软处理，将步骤S3中的真丝织物采用柔软剂、抗菌整理剂1-2g/L，在30-40℃的水浴中处理20-30min，浴比为20:1，同时在真丝织物柔软处理后，将真丝织物放入紫外线光固机进行处理；
步骤S5，烘干、热定型：将步骤S4后整理后的真丝织物放入烘干机中进行烘干处理，烘干结束后再将真丝织物放入定型机中进行定型处理。
实施例10
与实施例8的不同之处在于，步骤S4中在水浴中处理时添加防紫外整理剂，真丝织物在防紫外线处理液中进行处理，即步骤S1，前处理：用浴比为20:1的处理试剂对真丝进行前处理，水浴然后升温，升温速度为2.5℃/min，当温度升至90℃后，在此温度下保持30-40min，然后水浴温度以1.5℃/min的速度降温至温度降至60℃时，然后重新注入清水在室温下冲洗至洗液为中性，最后晾干得到真丝织物；
步骤S2，染色：室温下将纤维织物浸入染色机的清水中，循环加入浴比50:1的染色剂(染色剂采用实施例8配方)染色剂的pH值为4.5，然后染色机升温，温度升至50-60℃时，保 温染色30min，继续以1℃/min的升温速度升温，温度升至80-82℃时，保温染色50-70min，然后染色机降温，降温速度为2℃/min，当温度降至40℃时，将染料水排出并重新注入清水，用清水冲洗15min得到真丝织物；
步骤S3，固色：将步骤S2中的真丝织物放置于固色液中进行固色；固色完毕后通过烘干机在80℃预烘4min，然后在110℃焙烘3min；
步骤S4，后整理：将化纤放入柔软处理液中进行柔软处理，将步骤S3中的真丝织物采用柔软剂、抗菌整理剂、添加防紫外整理剂进行柔和处理，在30-40℃的水浴中处理20-30min，浴比为20:1；
步骤S5，烘干、热定型：将步骤S4后整理后的真丝织物放入烘干机中进行烘干处理，烘干结束后再将真丝织物放入定型机中进行定型处理。
产物性能表征一，色牢度测试：通过上述制备配方以及方法得到的真丝织物，剪去20mm*20mm真丝织物共100块，分成5组，每组20块，并对每组中真丝织物在色牢度测试仪上测试真丝织物的色牢度，结果如表11所示；
产物性能表征二，抗紫外线性能测试：通过上述制备配方以及方法得到的真丝织物，剪去20mm*20mm真丝织物共40块，分成5组，每组8块，并对每组中真丝织物在真丝抗紫外线测试仪上测试紫外线透过率，用UPF指数指示织物的抗紫外线性能，结果如表11所示。
表格11：色泽度和抗紫外线性能的性能参数
本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。
Claims (9)
1.一种染色剂，其特征在于，包括以下重量份的组分：天然染料65~85份，木质素磺酸氨3~10份，酸性缓冲剂3~5份，渗透剂0.4~1.8份，紫甘薯提取素0.3~0.8份，甘蓝提取素0.2~0.5份，紫苏提取素1.2~2.4份，壳聚糖5~8份，元明粉0.5~3.8份，丝素保护剂0.5~0.8份。
2.根据权利要求1所述的一种染色剂，其特征在于，还包括有阳离子树脂，以重量份计，所述阳离子树脂1~2份。
3.根据权利要求1所述的一种染色剂，其特征在于，所述渗透剂为脂肪醇聚氧乙烯醚和十二烷基聚乙二醇醚，以重量份的百分比计，所述脂肪醇聚氧乙烯醚20wt%~40wt%；所述十二烷基聚乙二醇醚60wt%~80wt%。
4.根据权利要求1所述的一种染色剂，其特征在于，还包括有媒染剂，所述媒染剂为茶多酚、单宁酸或硫酸亚铁的一种或多种。
5.根据权利要求1所述的一种染色剂，其特征在于，还包括番泻叶提取素和紫胶提取色素，以重量份的组分计，所述番泻叶提取素0.2~0.8份，所述紫胶提取色素0.3~0.5份。
6.根据权利要求4所述的一种染色剂，其特征在于，还包括有聚氧乙烯山梨醇酐单棕榈酸酯和十二烷基氯化铵；以重量份的组分计，所述聚氧乙烯山梨醇酐单棕榈酸酯0.1~0.3份；所述十二烷基氯化铵0.4~0.7份。
7.一种真丝染色工艺，其特征在于，应用如权利要求1~5所述的任一一种染色剂，其步骤如下：
步骤S1，前处理：用浴比为20:1的处理试剂对真丝进行前处理，水浴然后升温，升温速度为2.5℃/min，当温度升至90℃后，在此温度下保持30-40min，然后水浴温度以1.5℃/min的速度降温至温度降至60℃时，然后重新注入清水在室温下冲洗至洗液为中性，最后晾干得到真丝织物；
步骤S2，染色：室温下将纤维织物浸入染色机的清水中，循环加入浴比50:1的染色剂，然后染色机升温，温度升至50-60℃时，保温染色30min，继续以1℃/min的升温速度升温，温度升至80-82℃时，保温染色50-70min，然后染色机降温，降温速度为2℃/min，当温度降至40℃时，将染料水排出并重新注入清水，用清水冲洗15min得到真丝织物；
步骤S3，固色：将步骤S2中的真丝织物放置于固色液中进行固色；固色完毕后通过烘干机在80℃预烘4 min，然后在110℃焙烘3 min；
步骤S4，后整理：将化纤放入柔软处理液中进行柔软处理，将步骤S3中的真丝织物采用柔软剂 、抗菌整理剂 1-2 g/L，在30-40℃的水浴中处理20-30
min，浴比为20:1；
步骤S5，烘干、热定型：将步骤S4后整理后的真丝织物放入烘干机中进行烘干处理，烘干结束后再将真丝织物放入定型机中进行定型处理。
8.根据权利要求6所述的一种染色剂，其特征在于，步骤S2中，所述染色剂的pH范围为3.5~5.5。
9.根据权利要求6所述的一种染色剂，其特征在于，步骤S4中，所述步骤S3中的真丝织物柔软处理后，将真丝织物放入紫外线光固机进行处理。
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