CN106192460B - 一种蚕丝织物的桑黄色素染色方法 - Google Patents

一种蚕丝织物的桑黄色素染色方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种蚕丝织物的桑黄色素染色方法。具体而言，该方法包括如下步骤：按照0.01~0.03 g桑黄色素:1 g蚕丝织物:40~60 mL水的比例，将桑黄色素加入到水中，并将pH值调节至2~4，得到染色液；将蚕丝织物加入到染色液中，在作为媒染剂的浓度为0.5~2.5 g/L的混合稀土存在下，于70~90℃染色60~180分钟，最终得到桑黄色素染色的蚕丝织物。本发明首次利用桑黄色素对蚕丝织物进行染色，拓宽了桑黄的应用范围；利用天然染料的染色工艺不仅具有生物可降解、环境相容性强等优点，而且克服了天然染料色牢度较差的通病；工艺具有设备要求较低、条件温和、简便易行等优点，适合于大规模工业化生产。

Description

一种蚕丝织物的桑黄色素染色方法
技术领域
本发明属于纺织品染整技术领域，涉及一种蚕丝织物的桑黄色素染色方法。
背景技术
桑黄（Phellinus igniarius，又称桑臣、桑耳、猢狲眼和桑黄菇）是一种寄生在桑树上的真菌（在杨、柳、桦、栎等树干上也有生长），子实体无柄，菌盖为扁半球形或马蹄形，木质，外表呈浅褐色至暗灰色。
作为一味古老的中药，《神农本草经》记载其具有“利五脏，宣肠胃气，排毒气”等功效。现代医学认为，桑黄在生物抗癌领域中的疗效居首位，是国际医药及保健品行业中抗癌制品的重要生产原料。桑黄具有高效的抗肿瘤活性，其中多糖是桑黄水溶性提取物中的主要成分，也是其重要的活性成分之一。桑黄多糖已被证实具有促进细胞分化、抗氧化、抗肿瘤、抗诱变和免疫保护等功效。另外，同样作为主要活性成分的桑黄三萜、桑黄黄酮类化合物和桑黄多酚类化合物也具有显著的抗炎症、抗肿瘤、细胞修复功能和免疫增强等活性。
近年来，虽然有关桑黄药理学和生物学性质的研究已被大量报道，但是至今尚无文献报道其在染色方面的应用。鉴于天然染料具有无毒、无害、无污染等优点，因此亟需开发出一种能够利用桑黄进行织物染色的新方法。
发明内容
针对上述情况，本发明以桑黄子实体经研磨后得到的桑黄粉为原料，通过醇提萃取、振荡离心、旋蒸回收溶剂等步骤，最终获得桑黄粉提取物——桑黄色素，进而研究其在蚕丝织物染色方面的应用。
具体而言，本发明提供了一种蚕丝织物的桑黄色素染色方法，其包括下列步骤：按照0.01~0.03 g桑黄色素:1 g蚕丝织物:40~60 mL水的比例，将桑黄色素加入到水中，并将pH值调节至2~4，得到染色液；将蚕丝织物加入到染色液中，在作为媒染剂的浓度为0.5~2.5g/L的混合稀土存在下，于70~90℃染色60~180分钟，最终得到桑黄色素染色的蚕丝织物；其中：所述混合稀土包含20~30重量%的三氧化二镧和45~55重量%的二氧化铈。
优选的，在上述染色方法中，所述桑黄色素、蚕丝织物、水之间的比例为0.02 g:1g:50 mL。
优选的，在上述染色方法中，所述桑黄色素为桑黄粉的醇提取物，既可以通过商业手段购买，也可以按照下列方法制备：按照1:40~60的重量体积比，将桑黄粉加入到醇性溶剂中，并于20~50℃振荡20~40分钟，然后在3000~5000 rpm的转速下离心10~20分钟；收集上清液，并将离心后的沉淀物按照上述工艺反复醇提、振荡、离心，直至上清液变得无色澄清；合并上清液，减压蒸馏，并将析出物于40~60℃干燥，最后研磨成粉末，即为桑黄色素。
更优选的，在上述制备方法中，按照1:50的重量体积比，将桑黄粉加入到醇性溶剂中。
更优选的，在上述制备方法中，所述醇性溶剂选自甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、仲丁醇、异丁醇、叔丁醇中的任意一种或其与水的混合溶剂，优选乙醇或其与水的混合溶剂，更优选75%乙醇（v/v）。
更优选的，在上述制备方法中，所述振荡的温度为30℃，时间为30分钟。
更优选的，在上述制备方法中，所述离心在离心机中进行，转速为4000 rpm，时间为15分钟。
更优选的，在上述制备方法中，所述干燥在烘箱中进行，温度为50℃。
优选的，在上述染色方法中，所述蚕丝织物选自真丝电力纺、真丝素绉缎、真丝塔夫绸、真丝乔其纱中的任意一种，优选真丝电力纺。
优选的，在上述染色方法中，所述水选自蒸馏水、纯净水、去离子水中的任意一种，优选去离子水。
优选的，在上述染色方法中，所述pH值通过柠檬酸-柠檬酸钠缓冲液或乙酸-乙酸钠缓冲液来调节，优选柠檬酸-柠檬酸钠缓冲液。
优选的，在上述染色方法中，将所述pH值调节至4。
优选的，在上述染色方法中，所述混合稀土的浓度为2.0 g/L。
优选的，在上述染色方法中，所述染色的温度为90℃，时间为120分钟。
优选的，在上述染色方法中，所述染色采用选自前媒染法、一浴法（又称同浴法）、后媒染法中的任意一种的媒染方法进行媒染，优选后媒染法；其中：
采用前媒染法的过程如下所述：将蚕丝织物加入到染色液中并加热；当染色液温度升至30℃时，向染色液中加入作为媒染剂的混合稀土，加入完毕后，继续升温至60℃并恒温保持30分钟，以便完成媒染过程；然后继续升温至70~90℃并恒温保持60~180分钟，以便完成色素染色过程；将染色液温度降至室温，取出蚕丝织物，经水洗、烘干，最终得到桑黄色素染色的蚕丝织物；
采用一浴法的过程如下所述：将蚕丝织物和作为媒染剂的混合稀土加入到染色液中并加热；当染色液温度升至30℃时，以1℃/分钟的恒定速率继续升温至70~90℃并恒温保持60~180分钟，以便同时完成媒染和色素染色过程；将染色液温度降至室温，取出蚕丝织物，经水洗、烘干，最终得到桑黄色素染色的蚕丝织物；
采用后媒染法的过程如下所述：将蚕丝织物加入到染色液中并加热；当染色液温度升至30℃时，以1℃/分钟的恒定速率继续升温至70~90℃并恒温保持60~180分钟，以便完成色素染色过程；停止加热后，当染色液温度降至60℃时，向染色液中加入作为媒染剂的混合稀土并恒温保持30分钟，以便完成媒染过程；将染色液温度降至室温，取出蚕丝织物，经水洗、烘干，最终得到桑黄色素染色的蚕丝织物。
与现有技术相比，采用上述技术方案的本发明具有如下优点：
（1）本发明首次公开了利用桑黄粉中提取得到的桑黄色素对蚕丝织物进行染色，使桑黄不仅能够广泛应用于生物医药领域，而且能够在纺织染整领域中得以应用，拓宽了桑黄的应用范围；
（2）本发明利用天然存在的真菌桑黄作为染料的直接来源，不仅具有无毒、无害、无污染、生物可降解、环境相容性强等优点，而且克服了天然染料存在的色牢度相对较差的通病，利用本发明的染色方法得到的染色织物的各项色牢度试验结果均较为理想；
（3）本发明还探索出桑黄色素的最佳染色工艺，该工艺具有设备要求较低、条件温和、简便易行等优点，适合于大规模工业化生产。
附图说明
图1为三种不同媒染方法的工艺曲线图，其中上图为前媒染法，中图为一浴法，下图为后媒染法。
图2为不同媒染方法对桑黄色素上染蚕丝织物的影响示意图。
图3为不同染色液pH值对桑黄色素上染蚕丝织物的影响示意图。
图4为不同染色时间对桑黄色素上染蚕丝织物的影响示意图。
图5为不同染色温度对桑黄色素上染蚕丝织物的影响示意图。
图6为不同媒染剂浓度对桑黄色素上染蚕丝织物的影响示意图。
具体实施方式
下文将结合附图和具体实施例来进一步说明本发明的技术方案。除非另有特殊说明，下列实施例中所使用的各种材料、试剂和仪器等均可通过商业手段获得。
实施例1：桑黄色素的提取。
称取1g桑黄粉，加入到50 mL的75%乙醇（v/v）中，并在30℃水浴锅中振荡30 min，然后置于离心机中，在4000 rpm的转速下离心15 min；收集上清液，并将离心后的沉淀物按照上述工艺反复醇提、振荡、离心，直至上清液变得无色澄清；合并上清液，采用旋转蒸发仪蒸发除去上清液中的乙醇，并将析出物置于50℃烘箱中干燥，最后采用玛瑙研钵研磨成粉末，即为桑黄色素。
实施例2：不同媒染方法对桑黄色素上染蚕丝织物的影响实验。
按照下述方法一式三份地配制染色液，以便考察在不同的媒染方法（包括前媒染法、一浴法和后媒染法，三者的工艺曲线如图1所示）中桑黄色素对蚕丝织物的染色情况：称取0.02 g（2% o.w.f）的桑黄色素，加入到50 mL的去离子水中，并采用柠檬酸-柠檬酸钠缓冲液将pH值调节至5，得到三份染色液。
取第一份染色液，在红外线染色机上进行前媒染法染色：将1 g真丝电力纺加入到染色液中并加热；当染色液温度升至30℃时，向染色液中加入50 mg混合稀土（其中包含30重量%的La2O3和45重量%的CeO2）作为媒染剂，继续升温至60℃并恒温保持30 min，以便完成媒染过程；然后继续升温至80℃并恒温保持60 min，以便完成色素染色过程；将染色液温度降至室温，取出真丝电力纺，经水洗、烘干，最终得到桑黄色素染色的蚕丝织物。
取第二份染色液，在红外线染色机上进行一浴法染色：将1 g真丝电力纺和作为媒染剂的50 mg混合稀土（其中包含30重量%的La2O3和45重量%的CeO2）加入到染色液中并加热；当染色液温度升至30℃时，以1℃/min的恒定速率继续升温至80℃并恒温保持60 min，以便同时完成媒染和色素染色过程；将染色液温度降至室温，取出真丝电力纺，经水洗、烘干，最终得到桑黄色素染色的蚕丝织物。
取第三份染色液，在红外线染色机上进行后媒染法染色：将1 g真丝电力纺加入到染色液中并加热；当染色液温度升至30℃时，以1℃/min的恒定速率继续升温至80℃并恒温保持60 min，以便完成色素染色过程；停止加热后，当染色液温度降至60℃时，向染色液中加入50 mg混合稀土（其中包含30重量%的La2O3和45重量%的CeO2）作为媒染剂并恒温保持30min，以便完成媒染过程；将染色液温度降至室温，取出真丝电力纺，经水洗、烘干，最终得到桑黄色素染色的蚕丝织物。
由图2可知，后媒染法染色织物的K/S值最大，因此最佳的媒染方法为后媒染法。
实施例3：不同染色液pH值对桑黄色素上染蚕丝织物的影响实验。
按照下述方法一式五份地配制染色液，以便考察在不同的染色液pH值条件下桑黄色素对蚕丝织物的染色情况：称取0.02 g（2% o.w.f）的桑黄色素，加入到50 mL的去离子水中，并采用磷酸-磷酸钠缓冲液分别将pH值调节至2、3、4、5和6，得到五份具有不同pH值的染色液。
按照实施例2中记载的后媒染法，在不同pH值的染色液中对1 g真丝电力纺进行染色，具体参数如下：始染温度为30℃，升温速率为1℃/min，80℃保温染色60 min，媒染剂浓度为1 g/L，60℃保温媒染30 min。
由图3可知，当pH值为4时，蚕丝织物的K/S值最大，因此最佳的染色液pH值为4。
实施例4：不同染色时间对桑黄色素上染蚕丝织物的影响实验。
称取0.02 g（2% o.w.f）的桑黄色素，加入到50 mL的去离子水中，并采用柠檬酸-柠檬酸钠缓冲液将pH值调节至4，得到染色液。
按照实施例2中记载的后媒染法，在不同染色时间点考察1 g真丝电力纺的染色情况，具体参数如下：始染温度为30℃，升温速率为1℃/min，80℃保温染色30、60、90、120、180和240 min，媒染剂浓度为1 g/L，60℃保温媒染30 min。
由图4可知，当染色时间为120 min时，蚕丝织物的K/S值最大，因此最佳的染色时间为120 min。
实施例5：不同染色温度对桑黄色素上染蚕丝织物的影响实验。
称取0.02 g（2% o.w.f）的桑黄色素，加入到50 mL的去离子水中，并采用柠檬酸-柠檬酸钠缓冲液将pH值调节至4，得到染色液。
按照实施例2中记载的后媒染法，在不同染色温度下考察1 g真丝电力纺的染色情况，具体参数如下：始染温度为30℃，升温速率为1℃/min，分别在60、70、80、90、100和110℃下保温染色120 min，媒染剂浓度为1 g/L，60℃保温媒染30 min。
由图5可知，当染色温度为90℃时，蚕丝织物的K/S值最大，因此最佳的染色温度为90℃。
实施例6：不同媒染剂浓度对桑黄色素上染蚕丝织物的影响实验。
称取0.02 g（2% o.w.f）的桑黄色素，加入到50 mL的去离子水中，并采用柠檬酸-柠檬酸钠缓冲液将pH值调节至4，得到染色液。
按照实施例2中记载的后媒染法，在不同媒染剂浓度下考察1 g真丝电力纺的染色情况，具体参数如下：始染温度为30℃，升温速率为1℃/min，90℃保温染色120 min，媒染剂浓度为0、0.5、1.0、1.5、2.0和2.5 g/L，60℃保温媒染30 min。
由图6可知，当媒染剂浓度为2.0 g/L时，蚕丝织物的K/S值最大，因此最佳的媒染剂浓度为2.0 g/L。
实施例7：桑黄色素染色的蚕丝织物的色牢度考察实验。
按照如下最佳工艺条件对蚕丝织物进行桑黄色素染色：采用后媒染法进行染色，pH=4，染色时间为120 min，染色时间为90℃，媒染剂浓度为2.0 g/L。从水洗牢度（变色、棉沾、丝沾）、摩擦牢度（干摩擦、湿摩擦）和日晒牢度三个方面对桑黄色素染色的蚕丝织物进行考察，其中耐皂洗色牢度按照GB/T 3921-2008《纺织品 色牢度试验 耐皂洗色牢度》中记载的试验方法进行，耐摩擦色牢度按照GB/T 3920-2008《纺织品 色牢度试验 耐摩擦色牢度》中记载的试验方法进行，耐日晒色牢度按GB/T 8427-2008《纺织品 色牢度试验 耐日晒色牢度》中记载的试验方法进行，其结果如表1所示。
由表1可知，根据本发明的染色方法进行染色的蚕丝织物的摩擦牢度、皂洗牢度、日晒牢度均为3级或3级以上，符合真丝绸染色标准。

Claims (5)

1.一种蚕丝织物的桑黄色素染色方法，其包括下列步骤：按照0.01~0.03 g桑黄色素:1g蚕丝织物:40~60 mL水的比例，将桑黄色素加入到水中，并将pH值调节至4，得到染色液；将蚕丝织物加入到染色液中，在作为媒染剂的浓度为2.0 g/L的混合稀土存在下，于90℃染色120分钟，最终得到桑黄色素染色的蚕丝织物；其中：所述混合稀土包含20~30重量%的三氧化二镧和45~55重量%的二氧化铈；所述桑黄色素、蚕丝织物、水之间的比例为0.02 g:1g:50 mL。
2.根据权利要求1所述的蚕丝织物的桑黄色素染色方法，其特征在于：所述蚕丝织物选自真丝电力纺、真丝素绉缎、真丝塔夫绸、真丝乔其纱中的任意一种。
3.根据权利要求1所述的蚕丝织物的桑黄色素染色方法，其特征在于：所述水选自蒸馏水、纯净水、去离子水中的任意一种。
4.根据权利要求1所述的蚕丝织物的桑黄色素染色方法，其特征在于：所述pH值通过柠檬酸-柠檬酸钠缓冲液或乙酸-乙酸钠缓冲液来调节。
5.根据权利要求1所述的蚕丝织物的桑黄色素染色方法，其特征在于：所述染色采用选自前媒染法进行媒染；其中：采用前媒染法的过程如下所述：将蚕丝织物加入到染色液中并加热；当染色液温度升至30℃时，向染色液中加入作为媒染剂的混合稀土，加入完毕后，继续升温至60℃并恒温保持30分钟，以便完成媒染过程；然后继续升温至90℃并恒温保持120分钟，以便完成色素染色过程；将染色液温度降至室温，取出蚕丝织物，经水洗、烘干，最终得到桑黄色素染色的蚕丝织物。
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