CN108894017A - 天然植物染料染棉织物的方法 - Google Patents

天然植物染料染棉织物的方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及天然植物染料染棉织物的方法，具体步骤为前处理‑预媒染‑染色‑后媒染‑固色‑脱水烘干，其中染色：加入天然植物染料搅匀运行5～8min，再加入已化好的元明粉搅匀运行10～15min，最后加入纤维素酶，升温至55～60℃并保温30～60min；后媒染：加入硫酸铁溶液运行10～15min，再加入明矾溶液搅匀运行3～10min，升温至60～65℃并保温30～35min；固色：先加入纯碱溶液运行3～5min，再加入乙醇，然后升温至60～65℃并保温30～40min。采用本发明技术方案，不仅解决了天然植物染料对棉产品亲和力低、上染率低的问题，同时也解决了染色产品颜色重现性差、牢度差的问题。

Description

天然植物染料染棉织物的方法
技术领域
本发明涉及棉织物染整技术领域，特别是涉及一种天然植物染料染棉织物的方法。
背景技术
合成染料色泽鲜艳，色谱齐全，耐洗耐晒，是纺织品的主要染料。但是，雾霾、苯、甲醛等各色污染纷至沓来，人们开始对合成染料的应用日益担忧。自合成染料问世以后，被逐渐淡出染料市场的植物染料，又被人们拾起和重视，生态纺织品的名词也开始出现。所谓生态纺织品，是指其原材料、生产、消费和遗弃的整个过程中，都不产生或不含有对人体健康可能产生伤害和和产生不良影响的任何物质的纺织品。而许多合成染料在加工过程中都会产生有害副产物或中间体，染整过程中排放的有害废液也同样令人担忧。显然，合成染料所染制的纺织品不可能达到要求。因此寻找和开发环保性的植物染料和染色方法是十分必要的。天然植物染料应用于纺织品印染已有几千年历史，但应用于棉纺织品时普遍存在上染率低、染色牢度差的缺点。
发明内容
为克服现有技术存在的技术缺陷，本发明提供一种天然植物染料染棉织物的方法，不仅解决了天然植物染料对棉产品亲和力低、上染率低的问题，同时也解决了染色产品颜色重现性差、牢度差的问题。
本发明采用的技术解决方案是：
天然植物染料染棉织物的方法，具体包括如下步骤：
（1）前处理：先将棉织物置于常温常压溢流染色机主缸内，加入茶皂素对棉漂白，茶皂素的用量为5％(owf)～8％(owf)，然后升温至95℃～100℃并浸泡30min～45min，降温，排液；
（2）预媒染：往步骤（1）前处理后的棉织物加入预媒染液，浴比为1:（5～30），然后升温至40℃～45℃，并保温30min～40min，处理后排液，并收集预媒染液；
（3）染色：往步骤（2）预媒染后的棉织物加入天然植物染料，浴比为1：（10～15），搅匀运行5min～8min，再加入已用热水化好的元明粉，元明粉的用量为10g/L～20g/L，搅匀运行10min～15min，最后加入0.05％(owf)～1％(owf)的纤维素酶，升温至55℃～60℃并保温30min～60min，处理后排液，并收集染色残液；
（4）后媒染：往步骤（3）染色后的棉织物加入硫酸铁溶液，浴比为1:（5～30），硫酸铁用量为0.05％(owf)～1％(owf)，运行10min～15min，再加入明矾溶液，明矾的用量为0.5g/L～5g/L，搅匀运行3min～10min，然后升温至60℃～65℃，并保温30min～35min，降温，排液，并收集处理液；
（5）固色：往步骤（4）后媒染后的棉织物加入纯碱溶液，浴比为1:（5～30），纯碱的用量为0.5g/L～5g/L，运行3min～5min，再加入乙醇，乙醇的用量为0.1g/L～10g/L，然后升温至60℃～65℃，并保温30min～40min，降温，排液，水洗出布；
（6）脱水，烘干，加天然绿茶芳香整理剂后整理。
本发明的有益效果：
1、本发明生产工艺简单，成本较低，采用天然植物染料对棉织物染色，在前处理、预媒染、染色、后媒染和固色过程中所采用的染色助剂皆属于生态环保且易降解物，不会残留在织物上，且所有工序处理残液皆可回收重复使用，降低或达到污水零排放，实现真正意义上的环保染色。
2、本发明为了提高天然植物染料对棉织物染色的上染百分率，在染色中加入纤维素酶，具有高度的专一性，催化效率高，可除去纤维和染料中所含天然杂质，织物的光洁性提高，而且纤维素酶对棉的作用强，在较短的时间内即可产生效果，能使分散在溶液中的染料沉积在织物表面，提高了染料分子与棉纤维的亲和力，提高染料的利用率；另外，在电解质盐的作用下，染料以范德华力和氢键的方式与棉纤维结合，提高天然植物染料对棉纤维的亲和力，从而提高染料的上染百分率。而且，纤维素酶本身无毒，容易生物降解，污水排放少，不会引起环境污染。在染色结束后可收集残液，重复使用，再次利用染色时，不需再添加纤维素酶，节约生产成本，同时也降低了污水排放量。
3、本发明为了解决天然植物染料的色牢度和色谱不齐全的问题，利用多种盐媒染剂对棉织物的协同作用原理，染色后采用两种不同用量的媒染剂混合使用，提高其染色牢度尤其是日晒牢度方面作用，显著增加色谱宽度，在一定程度上解决天然植物染料颜色单一性问题。而且，本发明的硫酸铁溶液和明矾溶液两种盐媒染剂依序加入，并且明矾溶液是在硫酸铁溶液加入运行一段时间后再加入的，这样染色牢度提高更为显著、稳定、全面，能够获得更齐全的色谱。
4、本发明在步骤（5）中创造性使用乙醇和纯碱配合，使残留在棉织物上的纤维素酶失活，同时可使未固着在纤维上的染料溶于水中，经水洗去除，极大地提高染色织物的水洗牢度和其它牢度。进一步的，可配合套染植物靛蓝，丰富植物染料染色颜色。
具体实施方式
实施例1：
本实施例提供一种天然植物染料染棉织物的方法，具体包括如下步骤：
（1）前处理：先将棉织物置于常温常压溢流染色机主缸内，加入茶皂素对棉漂白，茶皂素的用量为5％(owf)，然后按3.0℃/min的升温速率升温至98℃并浸泡30min，降温，排液；
（2）预媒染：往步骤（1）前处理后的棉织物在5min内完成加入明矾溶液，浴比为1:10，明矾的用量为5g/L，然后按2℃/min的升温速率升温至40℃并保温30min，处理后排液并收集预媒染液；
（3）染色：往步骤（2）预媒染后的棉织物在5min内完成加入2％(owf)的可可植物染料，浴比为1：15，搅匀运行5min，再在10min内完成加入已用热水化好的元明粉（用量为15g/L），搅匀运行10min，最后在3min内完成加入0.1％(owf)的纤维素酶，按2℃/min的升温速率升温至60℃并保温60min，处理后排液并收集染色残液；
（4）后媒染：往步骤（3）染色后的棉织物在5min内完成加入硫酸铁溶液，浴比为1:10，硫酸铁用量为0.2％(owf)，运行10min，再在3min内完成加入明矾溶液，明矾的用量为5g/L，搅匀运行3min，然后按0.5℃/min的升温速率升温至60℃并保温30min，降温，排液并收集处理液；
（5）固色：往步骤（4）后媒染后的棉织物在3min内完成加入纯碱溶液，浴比为1:10，纯碱的用量为2g/L，运行3min，再在3min内完成加入乙醇，乙醇的用量为2g/L，然后按3℃/min的升温速率升温至60℃并保温30min，降温，排液，水洗出布；
（6）脱水，烘干，加天然绿茶芳香整理剂后整理。
实施例2：
本实施例提供一种天然植物染料染棉织物的方法，具体包括如下步骤：
（1）前处理：先将棉织物置于常温常压溢流染色机主缸内，加入茶皂素对棉漂白，茶皂素的用量为8％(owf)，然后按2.5℃/min的升温速率升温至100℃并浸泡40min，降温，排液；
（2）预媒染：往步骤（1）前处理后的棉织物在5min内完成加入明矾溶液，浴比为1:15，明矾的用量为6.5g/L，然后按1℃/min的升温速率升温至40℃并保温40min，处理后排液并收集预媒染液；
（3）染色：往步骤（2）预媒染后的棉织物在5min内完成加入1％(owf)的栀子植物染料，浴比为1：12，搅匀运行6min，再在10min内完成加入已用热水化好的元明粉（用量为20g/L），搅匀运行15min，最后在10min内完成加入1％(owf)的纤维素酶，按3℃/min的升温速率升温至60℃并保温45min，处理后排液并收集染色残液；
（4）后媒染：往步骤（3）染色后的棉织物在5min内完成加入硫酸铁溶液，浴比为1:15，硫酸铁用量为0.5％(owf)，运行15min，再在5min内完成加入明矾溶液，明矾的用量为3g/L，搅匀运行10min，然后按0.5℃/min的升温速率升温至60℃并保温35min，降温，排液并收集处理液；
（5）固色：往步骤（4）后媒染后的棉织物在10min内完成加入纯碱溶液，浴比为1:15，纯碱的用量为5g/L，运行5min，再在10min内完成加入乙醇，乙醇的用量为10g/L，然后按5℃/min的升温速率升温至65℃并保温40min，降温，排液，水洗出布；
（6）脱水，烘干，加天然绿茶芳香整理剂后整理。
实施例3：
本实施例提供一种天然植物染料染棉织物的方法，具体包括如下步骤：
（1）前处理：先将棉织物置于常温常压溢流染色机主缸内，加入茶皂素对棉漂白，茶皂素的用量为6.5％(owf)，然后按3.0℃/min的升温速率升温至95℃并浸泡45min，降温，排液；
（2）预媒染：往步骤（1）前处理后的棉织物在10min内完成加入明矾溶液，浴比为1:30，明矾的用量为8g/L，然后按1℃/min的升温速率升温至45℃并保温35min，处理后排液并收集预媒染液；
（3）染色：往步骤（2）预媒染后的棉织物在8min内完成加入0.5％(owf)的可可植物染料和1.0％(owf)的栀子植物染料，浴比为1：15，搅匀运行8min，再在5min内完成加入已用热水化好的元明粉（用量为15g/L），搅匀运行12min，最后在5min内完成加入0.5％(owf)的纤维素酶，按1.5℃/min的升温速率升温至60℃并保温45min，处理后排液并收集染色残液；
（4）后媒染：往步骤（3）染色后的棉织物在10min内完成加入硫酸铁溶液，浴比为1:30，硫酸铁用量为1％(owf)，运行12min，再在10min内完成加入明矾溶液，明矾的用量为2.5g/L，搅匀运行5min，然后按0.2℃/min的升温速率升温至60℃并保温30min，降温，排液并收集处理液；
（5）固色：往步骤（4）后媒染后的棉织物在5min内完成加入纯碱溶液，浴比为1:30，纯碱的用量为2.5g/L，运行5min，再在8min内完成加入乙醇，乙醇的用量为5g/L，然后按3℃/min的升温速率升温至60℃并保温35min，降温，排液，水洗出布；
（6）脱水，烘干，加天然绿茶芳香整理剂后整理。
实施例4：
本实施例提供一种天然植物染料染棉织物的方法，具体包括如下步骤：
（1）前处理：先将棉织物置于常温常压溢流染色机主缸内，加入茶皂素对棉漂白，茶皂素的用量为5％(owf)，然后按2.0℃/min的升温速率升温至98℃并浸泡30min，降温，排液；
（2）预媒染：往步骤（1）前处理后的棉织物在1min内完成加入明矾溶液，浴比为1:5，明矾的用量为0.5g/L，然后按3℃/min的升温速率升温至40℃并保温30min，处理后排液并收集预媒染液；
（3）染色：往步骤（2）预媒染后的棉织物在1min内完成加入0.05％(owf)的红曲米植物染料，浴比为1：10，搅匀运行6min，再在1min内完成加入已用热水化好的元明粉（用量为10g/L），搅匀运行10min，最后在1min内完成加入0.05％(owf)的纤维素酶，按1℃/min的升温速率升温至55℃并保温30min，处理后排液并收集染色残液；
（4）后媒染：往步骤（3）染色后的棉织物在1min内完成加入硫酸铁溶液，浴比为1:5，硫酸铁用量为0.05％(owf)，运行15min，再在1min内完成加入明矾溶液，明矾的用量为0.5g/L，搅匀运行10min，然后按0.2℃/min的升温速率升温至65℃并保温35min，降温，排液并收集处理液；
（5）固色：往步骤（4）后媒染后的棉织物在1min内完成加入纯碱溶液，浴比为1:5，纯碱的用量为0.5g/L，运行5min，再在1min内完成加入乙醇，乙醇的用量为0.1g/L，然后按1℃/min的升温速率升温至60℃并保温30min，降温，排液，水洗出布；
（6）脱水，烘干，加天然绿茶芳香整理剂后整理。
对比例1：
本实施例提供一种天然植物染料染棉织物的方法，本对比例与上述实施例1的区别仅在于步骤（3）染色过程不同，具体到在本对比例中的染色步骤为：往步骤（2）预媒染后的棉织物在5min内完成加入2％(owf)的可可植物染料，并在3min内完成加入0.1％(owf)的纤维素酶，浴比为1：15，按2℃/min的升温速率升温至60℃，染色10min后在10min内完成加入已用热水化好的元明粉（用量为15g/L），搅匀继续保温染色60min，处理后排液并收集染色残液。
对比例2：
本实施例提供一种天然植物染料染棉织物的方法，本对比例与上述实施例1的区别仅在于步骤（4）后媒染不同，具体到在本对比例中的后媒染步骤为：往步骤（3）染色后的棉织物在5min内完成加入硫酸铁溶液和明矾溶液，浴比为1:10，硫酸铁用量为0.2％(owf)，明矾的用量为5g/L，搅匀运行3min，然后按0.5℃/min的升温速率升温至60℃并保温30min，降温，排液并收集处理液。
对比例3：
本实施例提供一种天然植物染料染棉织物的方法，本对比例与上述实施例1的区别仅在于步骤（5）固色不同，具体到在本对比例中的固色步骤为：往步骤（4）后媒染后的棉织物加入固色液中进行固色，所述固色液含有食盐3-5g/L，松香粉3-5g/L，乙醇10-20g/L，浴比为20:1，固色温度50-60℃，固色时间为30-40min，然后降温，排液，水洗出布。
对上述实施例1-4和对比例1-3的牢度测试结果参见表1。
以上显示和描述了本发明创造的基本原理和主要特征及本发明的优点，本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明创造精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内，本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (9)

1.天然植物染料染棉织物的方法，其特征在于，具体包括如下步骤：
（1）前处理：先将棉织物置于常温常压溢流染色机主缸内，加入茶皂素对棉漂白，茶皂素的用量为5％(owf)～8％(owf)，然后升温至95℃～100℃并浸泡30min～45min，降温，排液；
（2）预媒染：往步骤（1）前处理后的棉织物加入预媒染液，浴比为1:（5～30），然后升温至40℃～45℃，并保温30min～40min，处理后排液，并收集预媒染液；
（3）染色：往步骤（2）预媒染后的棉织物加入天然植物染料，浴比为1：（10～15），搅匀运行5min～8min，再加入已用热水化好的元明粉，元明粉的用量为10g/L～20g/L，搅匀运行10min～15min，最后加入0.05％(owf)～1％(owf)的纤维素酶，升温至55℃～60℃并保温30min～60min，处理后排液，并收集染色残液；
（4）后媒染：往步骤（3）染色后的棉织物加入硫酸铁溶液，浴比为1:（5～30），硫酸铁用量为0.05％(owf)～1％(owf)，运行10min～15min，再加入明矾溶液，明矾的用量为0.5g/L～5g/L，搅匀运行3min～10min，然后升温至60℃～65℃，并保温30min～35min，降温，排液，并收集处理液；
（5）固色：往步骤（4）后媒染后的棉织物加入纯碱溶液，浴比为1:（5～30），纯碱的用量为0.5g/L～5g/L，运行3min～5min，再加入乙醇，乙醇的用量为0.1g/L～10g/L，然后升温至60℃～65℃，并保温30min～40min，降温，排液，水洗出布；
（6）脱水，烘干，加天然绿茶芳香整理剂后整理。
2.根据权利要求1所述的天然植物染料染棉织物的方法，其特征在于，所述步骤（2）的升温速率控制在1℃/min～3℃/min。
3.根据权利要求1所述的天然植物染料染棉织物的方法，其特征在于，所述步骤（3）的升温速率控制在1℃/min～3℃/min。
4.根据权利要求1所述的天然植物染料染棉织物的方法，其特征在于，所述步骤（4）的升温速率控制在0.2℃/min～0.5℃/min。
5.根据权利要求1所述的天然植物染料染棉织物的方法，其特征在于，所述步骤（5）的升温速率控制在1℃/min～5℃/min。
6.根据权利要求1所述的天然植物染料染棉织物的方法，其特征在于，所述天然植物染料为可可、栀子、红曲米植物中提取的一种或多种混合，所述天然植物染料的用量为0.2％(owf)～2％(owf)。
7.根据权利要求1所述的天然植物染料染棉织物的方法，其特征在于，所述预媒染液为明矾溶液，明矾的用量为0.5g/L～8g/L，所述预媒染液的加入时间控制在1min～10min完成。
8.根据权利要求1所述的天然植物染料染棉织物的方法，其特征在于，所述步骤（4）中的硫酸铁溶液的加入时间控制在1min～10min完成，所述步骤（4）中的明矾溶液的加入时间控制在1min～10min完成。
9.根据权利要求1所述的天然植物染料染棉织物的方法，其特征在于，所述步骤（5）中的纯碱溶液的加入时间控制在1min～10min完成，所述步骤（5）中的乙醇的加入时间控制在1min～10min完成。
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