CN107287935A - 一种提高天然染料染色性能的方法 - Google Patents

一种提高天然染料染色性能的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种提高天然染料染色性能的方法，将相对于待染纤维质量3％‑40％的天然染料和相对于待染纤维质量5％‑20％的阳离子染料固色剂溶解于水中，搅拌至染液均匀，完成染液的制备；将待染纤维浸入到制备的染液中一段时间，随后升温加热至染色温度70‑100℃后，保温30‑90min，完成对待染纤维的着色；着色完成后，将染液温度降至室温，将纤维取出，烘干；将完成烘干的纤维用洗涤剂进行洗涤，除去浮色；将经洗涤后的纤维烘干，完成天然染料的染色。本发明的有益效果是能够提高天然染料的吸尽率和固色率，同时还提高其耐水洗色牢度，并且不会对天然染料的色泽产生影响。

Description

一种提高天然染料染色性能的方法
技术领域
本发明属于纺织化学技术领域，涉及一种提高天然染料染色性能的方法。
背景技术
近年来，随着生态环境和人类健康问题的日益突出，环境友好的可再生生物资源引起了人们的关注。从动植物中提取的天然染料作为一种可持续的生物资源，具有无毒无害、无污染且生物可降解等优点，早在合成染料面世以前就已作为一种染色剂用于纺织品的染色。随着人们生活水平的提高，天然染料染色的纺织品受到消费者的青睐，天然染料的染色技术又受到广泛的关注。
天然染料的鲜艳度不高、色相不齐、耐气候牢度偏差，这些缺点很大程度上由染料本身结构决定。在染色时，由于天然染料对纤维的亲合力低，致使其在纤维上的吸尽率低和耐水洗色牢度差等缺点，限制了其在纺织品上的应用。
为了提高天然染料的吸尽率和耐水洗色牢度，通常，蛋白质和纤维素等亲水性纤维用无媒染色、先染后媒染色和先媒后染染色。由于部分金属离子具有颜色，如铁离子和铜离子，因此部分媒染工艺会使得天然染料在染色后的色泽有所改变。这些染色方法和技术经不能满足生态环保的要求。开发新的节能、高效、环保、健康的染色技术已迫在眉睫。
染料固色剂可以提高染料在纺织品颜色耐湿处理牢度所用的助剂，是在纺织品染色后进行固色处理。通常的阳离子表面活性季铵盐固色剂，其固色机理是在水溶性阴离子染料染色后，采用带有阳离子性的季铵盐类与染料上的磺酸基阴离子相结合，使得染料被固着在纺织品上，从而达到固色作用，提高色牢度，尤其是耐水洗色牢度。
发明内容
本发明的目的在于提供一种提高天然染料染色性能的方法，解决了现有的天然染料染色工艺存在染料吸尽率低和耐水洗色牢度差的问题。
本发明所采用的技术方案是按照以下步骤进行：
步骤1：将相对于待染纤维质量3％-40％的天然染料和相对于待染纤维质量5％-20％的阳离子染料固色剂溶解于水中，搅拌至染液均匀，完成染液的制备；
步骤2：将待染纤维浸入到制备的染液中一段时间，随后升温加热至染色温度70-100℃后，保温30-90min，完成对待染纤维的着色；
步骤3：着色完成后，将染液温度降至室温，将纤维取出，烘干；
步骤4：将完成烘干的纤维用洗涤剂进行洗涤，除去浮色；
步骤5：将经洗涤后的纤维烘干，完成天然染料的染色。
进一步，步骤2中升温速率为2℃/min。
进一步，步骤3中降温速率为5℃/min。
进一步，天然染料为植物天然染料。
进一步，植物天然染料为栀子蓝、姜黄、绿茶。
进一步，纤维为棉、麻、粘胶纱线。
本发明的有益效果是能够提高天然染料的吸尽率和固色率，同时还提高其耐水洗色牢度，并且不会对天然染料的色泽产生影响。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。
实施例1：在23℃下，将0.02g(1％o.m.f),0.04g(2％o.m.f),0.06g(3％o.m.f),和0.10g(5％o.m.f)天然染料栀子蓝及阳离子染料固色剂0.3g(15％o.m.f)分别配成70mL(浴比1：35)的染液，搅拌至均匀后，将2g的棉纱线浸入到染液中，在染色机中于室温下染色15分钟，让天然染料栀子蓝和阳离子染料固色剂均匀缓慢地被吸附在棉纱线上。随后以2℃/min的升温速率加热至80℃,并保温45min后，以5℃/min的降温速率降到23℃,取出染色棉纱线后在烘箱中于90℃下烘干。将烘干后的染色棉纱线在含有2g/L非离子洗涤剂的70ml洗涤液中，于70℃下洗涤15min，最后烘干，完成染色。
采用分光光度计检测染色前染液，染色后染色残液和洗涤液的吸光度，计算其吸尽率和固色率，并检测洗涤后染色棉纱线的耐水洗色牢度，结果列于表1中。耐水洗色牢度以染料对多纤维布中棉布的沾色程度，依据国标进行评定。表1中表明当染料用量为0.06g(3％o.m.f)时,天然染料的吸尽率和固色率最高，耐水洗色牢度达到4级。
表1.不同天然染料栀子蓝染料用量对上染棉纱线的吸尽率、固色率和耐水洗色牢度的影响
染料用量(g) 吸尽率(％) 固色率(％) 耐水洗色牢度(级)
0.02 60.4 85.3 3-4
0.04 65.2 86.6 3-4
0.06 78.9 91.7 4
0.10 41.2 88.2 3-j4
实施例2：在23℃下，将0.06g(3％o.m.f)天然染料栀子蓝及0g,0.1g(5％o.m.f),0.2g(10％o.m.f),0.3g(15％o.m.f)和0.4g(20％o.m.f)阳离子染料固色剂分别配成70mL(浴比1：35)的染液，搅拌至均匀后，将2g的棉纱线浸入到染液中，在染色机中于室温下染色15分钟，让天然染料栀子蓝和阳离子染料固色剂均匀缓慢地被吸附在棉纱线上。随后以2℃/min的升温速率加热至80℃,并保温45min后，以5℃/min的降温速率降到23℃,取出染色棉纱线后在烘箱中于90℃下烘干。将烘干后的染色棉纱线在含有2g/L非离子洗涤剂的70ml洗涤液中，于70℃下洗涤15min，最后烘干，完成染色。
采用分光光度计检测染色前染液，染色后染色残液和洗涤液的吸光度，并计算其吸尽率和固色率，并检测洗涤后染色棉纱线的耐水洗色牢度，结果列于表2中。耐水洗色牢度以染料对多纤维布中棉布的沾色程度，依据国标进行评定。表2中表明当阳离子染料固色剂用量为0.3g(15％o.m.f)时,天然染料的吸尽率和固色率最高，耐水洗色牢度达到4级。
表2.不同阳离子染料固色剂用量对天然染料栀子蓝的吸尽率、固色率和耐水洗色牢度的影响
实施例3：在23℃下，将0.06g(3％o.m.f)天然染料栀子蓝及0.3g(15％o.m.f)的阳离子染料固色剂配成70mL(浴比1：35)的染液，搅拌至均匀后，将2g的棉纱线浸入到染液中，在染色机中于室温下染色15分钟，让天然染料栀子蓝和阳离子染料固色剂均匀缓慢地被吸附在棉纱线上。随后以2℃/min的升温速率加热至80℃,并保温30、45、60和90min后，以5℃/min的降温速率降到23℃,取出染色物后在烘箱中于90℃下烘干。将烘干后的染色棉纱线在含有2g/L非离子洗涤剂的70ml洗涤液中，于70℃下洗涤15min，最后烘干，完成染色。
采用分光光度计检测染色前染液，染色后染色残液和洗涤液的吸光度，并计算其吸尽率和固色率，并检测洗涤后染色棉纱线的耐水洗色牢度，结果列于表3中。耐水洗色牢度以染料对多纤维布中棉布的沾色程度，依据国标进行评定。表3中表明当保温为45min时,天然染料的吸尽率和固色率最高，耐水洗色牢度达到4级。
表3.不同保温时间对天然染料栀子蓝的吸尽率、固色率和耐水洗色牢度的影响
保温时间(min) 吸尽率(％) 固色率(％) 耐水洗色牢度(级)
30 48.9 76.1 3
45 78.9 91.7 4
60 71.5 85.4 3-4
90 67.9 86.2 3-4
实施例4：在23℃下，将0.06g(3％o.m.f)天然染料栀子蓝及0.3g(15％o.m.f)的阳离子染料固色剂配成70mL(浴比1：35)的染液，搅拌至均匀后，将2g的棉纱线浸入到染液中，在染色机中于室温下染色15分钟，让天然染料栀子蓝和阳离子染料固色剂均匀缓慢地被吸附在棉纱线上。随后以2℃/min的升温速率加热至70、80、90和100℃,并保温45min后，以5℃/min的降温速率降到23℃,取出棉纱线后在烘箱中于80℃下烘干。将烘干后的棉纱线在含有2g/L非离子洗涤剂的70ml洗涤液中，于70℃下洗涤15min，最后烘干，完成染色。
采用分光光度计检测染色前染液，染色后染色残液和洗涤液的吸光度，并计算其吸尽率和固色率，并检测洗涤后棉纱线的耐水洗色牢度，结果列于表4中。耐水洗色牢度以染料对多纤维布中棉布的沾色程度，依据国标进行评定。表4中表明当染色温度为80℃时,天然染料的吸尽率和固色率最高，耐水洗色牢度达到4级。
表4.不同保温时间对天然染料栀子蓝的吸尽率、固色率和耐水洗色牢度的影响
染色温度(℃) 吸尽率(％) 固色率(％) 耐水洗色牢度(级)
70 74.9 86.1 3-4
80 78.9 91.7 4
90 70.8 78.4 3
100 70.3 81.2 3
实施例5：在23℃下，将0.06g(3％o.m.f)天然染料栀子蓝及0.3g(15％o.m.f)的阳离子染料固色剂配成70mL(浴比1：35)的染液，搅拌至均匀后，将2g的棉纱线浸入到染液中，在染色机中于室温下染色15分钟，让天然染料栀子蓝和阳离子染料固色剂均匀缓慢地被吸附在棉纱线上。随后以2℃/min的升温速率加热至80℃,并保温45min后(染色固色同步)，以5℃/min的降温速率降到23℃,取出棉纱线后在烘箱中于80℃下烘干。
在23℃下，将0.06g(3％o.m.f)天然染料栀子蓝配成70mL(浴比1：35)的染液，搅拌至均匀后，将2g的棉纱线浸入到染液中，在染色机中于室温下染色15分钟，让天然染料栀子蓝缓慢地被吸附在棉纱线上。随后以2℃/min的升温速率加热至80℃,并保温45min后，随后加入0.3g(15％o.m.f)的阳离子染料固色剂进行固色30min(即先染色后固色)，以5℃/min的降温速率降到23℃,取出棉纱线后在烘箱中于80℃下烘干。
将烘干后的染色棉纱线在含有2g/L非离子洗涤剂的70ml洗涤液中，于70℃下洗涤15min，最后烘干，完成染色。
采用分光光度计检测染色前染液，染色后染色残液和洗涤液的吸光度，并计算其吸尽率和固色率，并检测洗涤后棉纱线的耐水洗色牢度，结果列于表4中。耐水洗色牢度以染料对多纤维布中棉布的沾色程度，依据国标进行评定。
表5中先染色后固色的染色方式的染料吸尽率，固色率和耐水洗色牢度都比染色固色同步的染色方式低，表明染色固色同步的染色方式比先染色后固色的染色方式好。
表5.不同染色方式对天然染料栀子蓝的吸尽率、固色率和耐水洗色牢度的影响
染色方式 吸尽率(％) 固色率(％) 耐水洗色牢度(级)
先染色后固色 57.6 65.4 3-4
染色固色同步 78.9 91.7 4
本发明的优点还在于本发明的天然染料和阳离子染料固色剂同浴同步进行染色，而不是先染色后再固色，节约染色时间和简化染色工序，是节能减耗的染色新技术。该技术不仅提高天然染料的吸尽率和固色率，同时还提高其耐水洗色牢度，并且不会对天然染料的色泽产生影响。
以上所述仅是对本发明的较佳实施方式而已，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施方式所做的任何简单修改，等同变化与修饰，均属于本发明技术方案的范围内。

Claims (6)

1.一种提高天然染料染色性能的方法，其特征在于按照以下步骤进行：
步骤1：将相对于待染纤维质量3％-40％的天然染料和相对于待染纤维质量5％-20％的阳离子染料固色剂溶解于水中，搅拌至染液均匀，完成染液的制备；
步骤2：将待染纤维浸入到制备的染液中一段时间，随后升温加热至染色温度70-100℃后，保温30-90min，完成对待染纤维的着色；
步骤3：着色完成后，将染液温度降至室温，将纤维取出，烘干；
步骤4：将完成烘干的纤维用洗涤剂进行洗涤，除去浮色；
步骤5：将经洗涤后的纤维烘干，完成天然染料的染色。
2.按照权利要求1所述一种提高天然染料染色性能的方法，其特征在于：所述步骤2中升温速率为2℃/min。
3.按照权利要求1所述一种提高天然染料染色性能的方法，其特征在于：所述步骤3中降温速率为5℃/min。
4.按照权利要求1所述一种提高天然染料染色性能的方法，其特征在于：所述天然染料为植物天然染料。
5.按照权利要求4所述一种提高天然染料染色性能的方法，其特征在于：所述植物天然染料为栀子蓝、姜黄、绿茶。
6.按照权利要求1所述一种提高天然染料染色性能的方法，其特征在于：所述纤维为棉、麻、粘胶纱线。
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