CN109537314B - 一种真丝织物的天然黑色染料的染色方法 - Google Patents

一种真丝织物的天然黑色染料的染色方法 Download PDF

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Abstract

本发明属于天然染料染色领域，具体涉及一种真丝织物的天然黑色染料的染色方法，主要包括以下步骤：(1)将真丝织物裁剪成19×10cm的长方形，放入40℃蒸馏水中润湿浸泡，20min后取出，拧干。(2)将黑豆皮色素和蒸馏水混合均匀，制得染液。(3)染料浓度owf(染料与织物的质量比)为20‑30％，染色温度为80～95℃，染色pH为2‑4，织物与染液的质量比为1:50，染色时间为80min，取出，水洗，得到初步染色的真丝织物。(4)活化固色：将染色后的真丝织物，放入0.01‑0.5mol/L 2‑(N‑吗啉基)乙磺酸中，在超声功率为180w、超声频率为40kHz的超声条件下，20‑30℃下，活化固色0.1‑2h。(5)将步骤(4)得到的初步染色的真丝织物进行皂洗处理，取出后晾干，得到染色的真丝织物。该方法制得的染色真丝织物色牢度高，具有一定的抗菌性和抗紫外性。

Description

一种真丝织物的天然黑色染料的染色方法
本分案申请的原始发明专利的申请日为2016年12月21日，申请号为：201611189391.1,名称为“一种天然黑色染料染真丝织物的方法”。
技术领域
本发明涉及一种植物染料的染色方法，具体涉及一种真丝织物的天然黑色染料的染色方法，属于天然染料染色领域。
背景技术
自炼焦工业发展后，染料生产逐渐发展成为一个独立的产业。合成染料的生产是从石油衍生物中分离出的初级化合物质为原料，在高温高压条件下进行多种反应，在其生产过程中会产生许多致癌物质，例如芳香族硝基和氨基化合物，这些有毒的物质如果倾泻到河流或空气中，对环境造成严重污染。在人们穿劣质服装时一旦出汗，面料中的染料由于汗液的作用会转移到皮肤上，被皮肤吸收，对人体产生危害。而且随着地球石油资源的消耗，合成染料的原料问题也已暴露出来。因此，合成染料不能满足人们对健康、生态、环保的绿色纺织品的要求，唤起人们开发应用天然染料。
天然染料包括所有从植物、动物、矿物和微生物等原料中提取的色素。其中天然染料以植物为主，植物染料的来源更为广阔。尽管在天然染料中，使用媒染和某些后处理可提高染色牢度，但因为天然染料发色基团的固有的不稳定性，导致天然染料耐洗和耐光牢度不理想。另外，传统的媒染剂大多含有重金属离子，其中许多被列入生态纺织品所禁用的名单。有时染色中所使用的媒染剂还会影响染料的褪色情况。发明专利“自葡萄籽提取的天然燃料染蛋白质纤维及其织物的方法”(CN 201010582041.8)公开了采用葡萄籽色素溶液对羊毛、真丝等蛋白质纤维类织物采用直接染色方法或铝离子、铁离子预媒染的染色方法；发明专利“凤仙花天然染料在染色中的应用”(CN 201010617588.7)公开了一种对凤仙花原料进行前处理、超声波提取、粗制、精制，最后用精制得到的天然染料对真丝或棉织品染色的工艺；发明专利“使用靛蓝植物对纤维进行天然染色的方法”(CN 201180043209.0)公开了一种由靛蓝植物的叶片制成的可溶性色素对纤维进行染色的方法。以上这些染色方法中用到的天然染料由于其色牢度尤其是日晒牢度低等问题，并不适合产业化生产和应用。
黑豆营养丰富，含有蛋白质、脂肪、维生素、微量元素等多种营养成分，同时又具有多种生物活性物质，如黑豆色素、黑豆多糖和异黄酮等。从黑豆皮中提取的黑豆皮色素主要是花色苷类色素，是以黄酮核为基础的能呈现颜色的一类糖苷，是花色素(配体)与糖相结合形成的配糖体。主要成分是飞燕草素-3-葡萄糖苷和矢车菊素-3-葡萄糖苷。具有一定的抗氧化、抗癌、降心血管、改善视力、保健美容减肥、增强记忆力等作用。目前黑豆皮色素多用于食品添加剂以及功能性食品的应用，未发现采用黑豆皮色素应用于纺织行业的研究。
发明内容
本发明为了克服现有技术的缺陷，提供了一种无毒、成本低、环境友好、色牢度高、抗菌、抗紫外线的取自黑豆皮的真丝织物的天然黑色染料的染色方法。
为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案为：
(1)准备工作：将真丝织物裁剪成19×10cm的长方形，放入蒸馏水中润湿浸泡，然后取出，拧干，排除真丝纤维之间的空气。
(2)染液配制：将黑豆皮色素和蒸馏水混合均匀，制得浓度为5-10g/L染液。
(3)染色工艺：染料浓度owf(染料与织物的质量比)为20-30％，染色温度为80～95℃，染色pH为2-4.5，织物与染液的质量比为1:50，染色，取出，水洗，得到初步染色的真丝织物。
(4)活化固色：将染色后的真丝织物放入0.01-0.5mol/L 2-(N-吗啉基)乙磺酸中在超声条件下进行活色固化，超声的处理频率为40kHz，处理功率为180w，处理温度为20-30℃，处理时间为0.1-2h。
(5)皂洗工艺：将步骤(4)得到的初步染色的真丝织物进行皂洗处理，然后取出晾干得到染色的真丝织物。
进一步地，所述步骤(1)中的长方形重约1g，蒸馏水温度为40℃，在蒸馏水中润湿浸泡时间为20min。
进一步地，所述步骤(2)中的黑豆皮色素呈棕色粉末状。
进一步地，所述步骤(2)中的黑豆皮色素的质量浓度为5-10g/L。
进一步地，所述步骤(3)中的染色pH由1mol/L的盐酸和氢氧化钠调节。
进一步地，所述步骤(3)中的染色时间为80min。
进一步地，所述步骤(3)中的水洗次数为3次。
进一步地，所述步骤(5)中的皂洗液是由中性皂片溶解于蒸馏水中形成的溶液组成，所述的中性皂片的质量浓度为2g/L。
进一步地，所述步骤(5)中的皂洗温度为80℃，皂洗时间为10min。
有益效果：
本发明提供了一种真丝织物的天然黑色染料的染色方法。该方法所采用的天然染料来源于植物，成本低，对人体无毒害，是一种生物相容性和环境友好型染料，将该天然染料应用于真丝织物的染色，整个染色过程清洁，织物色牢度高，具有一定的抗菌性和抗紫外性，染色后的织物呈现出自然的颜色，经过染色处理的真丝织物是一种具有高附加值的绿色纺织品。
本发明从黑豆皮中提取的黑豆皮色素是一种纯天然色素，该色素主要属于花色苷类色素，呈深棕色，是以黄酮核为基础的能呈现颜色的一类糖苷，是花色素(配体)与糖相结合形成的配糖体。主要成分是飞燕草素-3-葡萄糖苷和矢车菊素-3-葡萄糖苷。具有一定的抗氧化、抗癌、降心血管、改善视力、保健美容减肥、增强记忆力等作用。
由黑豆皮色素制备的天然染料用于真丝织物的染色，无需加盐促染，经该天然染料染色后的真丝织物耐摩擦色牢度、耐洗色牢度均能达到4～5级，耐日晒牢度达到4级。经染色处理的真丝织物的Integ值为1.37-2.08，上色较好且呈现出自然的颜色。经染色处理的真丝织物与人体长期接触，还具有一定的抗氧化、抗癌、降心血管、改善视力、保健美容减肥、增强记忆力等作用。
染色机理：该天然染料的分子结构上含有一定数量的酚羟基，与真丝纤维上的氨基染座发生结合，上染纤维。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应该理解，这些实施例仅用于说明本发明而不是用于限制本发明的范围。除非特别说明，实施方式中未描述的技术手段均可以用本领域技术人员所公知的方式实现。另外，实施方案应理解为说明性的，而非限制本发明的范围，对于本领域技术人员而言，在不背离本发明实质和范围的前提下，对这些实施方案中的物料成分、用量、尺寸、形状进行的各种修改、替换、改进，这些等价形式也同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。特别说明，本发明所限定的具体参数应有可允许的误差范围。
实施例中涉及的Integ值是指可见光范围内(400～700nm)求取有色物体的伪三刺激值之和，它反映了整个可见光范围内光的吸收和散射情况，与人眼对色深的评估有很好的一致性，所以用Integ值表示色深。通过Datacolor SF-600测色配色仪(美国Datacolor公司)测得Integ值。
具体实施例一：
(1)准备工作：将真丝织物裁剪成19×10cm的长方形，放入40℃蒸馏水中润湿浸泡，20min后取出，拧干。
(2)染液配制：将黑豆皮色素和蒸馏水混合均匀，制得染液。
(3)染色工艺：染料浓度owf(染料与织物的质量比)为20％，染色温度为90℃，染色pH为3.1，织物与染液的质量比为1:50，染色时间为80min，取出，水洗，得到初步染色的真丝织物。
(4)活化固色：将染色后的真丝织物放入0.1mol/L 2-(N-吗啉基)乙磺酸中在超声条件下进行活色固化，超声的处理频率为40kHz，处理功率为180w，处理温度为25℃，处理时间为0.5h。
(5)皂洗工艺：将步骤(4)得到的初步染色的织物进行皂洗处理，然后取出晾干得到染色的真丝织物。
进一步地，所述步骤(1)中的长方形重约1g。
进一步地，所述步骤(2)中的黑豆皮色素呈棕色粉末状。
进一步地，所述步骤(2)中的黑豆皮色素的质量浓度为10g/L。
进一步地，所述步骤(3)中的染色pH由1mol/L的盐酸和氢氧化钠调节。
进一步地，所述步骤(3)中的水洗次数为3次。
进一步地，所述步骤(5)中的皂洗液是由中性皂片﹑碳酸钠溶解于蒸馏水中形成的溶液组成，所述的中性皂片的质量浓度为2g/L。
进一步地，所述步骤(5)中的皂洗温度为80℃，皂洗时间为10min。
经测定染色的真丝织物的Integ值达到1.383，说明染色后的真丝织物上色较好。
将染色的真丝织物进行色牢度测试，结果如表1所示，耐摩擦色牢度﹑耐洗色牢度5级，耐日晒色牢度达到5级，说明染色后的真丝织物色牢度高。
具体实施例二：
(1)准备工作：将真丝织物裁剪成19×10cm的长方形，放入40℃蒸馏水中润湿浸泡，20min后取出，拧干。
(2)染液配制：将黑豆皮色素和蒸馏水混合均匀，制得染液。
(3)染色工艺：染料浓度owf(染料与织物的质量比)为25％，染色温度为90℃，染色pH为3.96，织物与染液的质量比为1:50，染色时间80min，取出，水洗，得到初步染色的真丝织物。
(4)活化固色：将染色后的真丝织物放入0.01mol/L 2-(N-吗啉基)乙磺酸中在超声条件下进行活色固化，超声的处理频率为40kHz，处理功率为180w，处理温度为20℃，处理时间为0.1h。
(5)皂洗工艺：将步骤(4)得到的初步染色的真丝织物进行皂洗处理，然后取出晾干得到染色的真丝织物。
进一步地，所述步骤(1)中的长方形重约1g。
进一步地，所述步骤(2)中的黑豆皮色素呈棕色粉末状。
进一步地，所述步骤(2)中的黑豆皮色素的质量浓度为10g/L。
进一步地，所述步骤(3)中的染色pH由1mol/L的盐酸和氢氧化钠调节。
进一步地，所述步骤(3)中的水洗次数为3次。
进一步地，所述步骤(5)中的皂洗液是由中性皂片溶解于蒸馏水中形成的溶液组成，所述的中性皂片的质量浓度为2g/L。
进一步地，所述步骤(5)中的皂洗温度为80℃，皂洗时间为10min。
经测定染色的真丝织物的Integ值达到1.37，说明染色后的真丝织物上色较好。
将染色的真丝织物进行色牢度测试，结果如表1所示，耐摩擦色牢度﹑耐洗色牢度均达到5级，耐日晒色牢度达到3级，说明染色后的真丝织物色牢度高。
具体实施例三：
(1)准备工作：将真丝织物裁剪成19×10cm的长方形，放入40℃蒸馏水中润湿浸泡，20min后取出，拧干。
(2)染液配制：将黑豆皮色素和蒸馏水混合均匀，制得染液。
(3)染色工艺：染料浓度owf(染料与织物的质量比)为30％，染色温度为90℃，染色pH为2.1，织物与染液的质量比为1:50，染色时间为80min，取出，水洗，得到初步染色的真丝织物。
(4)活化固色：将染色后的真丝织物放入0.5mol/L 2-(N-吗啉基)乙磺酸中在超声条件下进行活色固化，超声的处理频率为40kHz，处理功率为180w，处理温度为30℃，处理时间为2h。
(5)皂洗工艺：将步骤(4)得到的初步染色的真丝织物进行皂洗处理，然后取出晾干得到染色的真丝织物。
进一步地，所述步骤(1)中的长方形重约1g。
进一步地，所述步骤(2)中的黑豆皮色素呈棕色粉末状。
进一步地，所述步骤(2)中的黑豆皮色素的质量浓度为10g/L。
进一步地，所述步骤(3)中的染色pH由1mol/L的盐酸和氢氧化钠调节。
进一步地，所述步骤(3)中的水洗次数为3次。
进一步地，所述步骤(5)中的皂洗液是由中性皂片溶解于蒸馏水中形成的溶液组成，所述的中性皂片的质量浓度为2g/L。
进一步地，所述步骤(5)中的皂洗温度为80℃，皂洗时间为10min。
经测定染色的真丝织物的Integ值达到1.783，说明染色后的真丝织物上色较好。
将染色的真丝织物进行色牢度测试，结果如表1和2所示，耐摩擦色牢度﹑耐洗色牢度均达到4-5级，耐日晒色牢度达到3级，说明染色后的真丝织物色牢度高。
具体实施例四：
(1)准备工作：将真丝织物裁剪成19×10cm的长方形，放入40℃蒸馏水中润湿浸泡，20min后取出，拧干。
(2)染液配制：将黑豆皮色素和蒸馏水混合均匀，制得染液。
(3)染色工艺：染料浓度owf(染料与织物的质量比)为20％，染色温度为95℃，染色pH为4.01，织物与染液的质量比为1:50，染色时间为80min，取出，水洗，得到初步染色的真丝织物。
(4)活化固色：将染色后的真丝织物放入0.5mol/L 2-(N-吗啉基)乙磺酸中在超声条件下进行活色固化，超声的处理频率为40kHz，处理功率为180w，处理温度为30℃，处理时间为2h。
(5)皂洗工艺：将步骤(4)得到的初步染色的真丝织物进行皂洗处理，然后取出晾干得到染色的真丝织物。
进一步地，所述步骤(1)中的长方形重约1g。
进一步地，所述步骤(2)中的黑豆皮色素呈棕色粉末状。
进一步地，所述步骤(2)中的黑豆皮色素的质量浓度为5g/L。
进一步地，所述步骤(3)中的染色pH由1mol/L的盐酸和氢氧化钠调节。
进一步地，所述步骤(3)中的水洗次数为3次。
进一步地，所述步骤(5)中的皂洗液是由中性皂片溶解于蒸馏水中形成的溶液组成，所述的中性皂片的质量浓度为2g/L。
进一步地，所述步骤(5)中的皂洗温度为80℃，皂洗时间为10min。
经测定染色的真丝织物的Integ值达到1.63，说明染色后的真丝织物上色较好。
将染色的真丝织物进行色牢度测试，结果如表1和2所示，耐摩擦色牢度﹑耐洗色牢度﹑耐汗渍色牢度均达到4-5级，耐日晒色牢度达到4级，说明染色后的真丝织物色牢度高。
具体实施例五：
(1)准备工作：将真丝织物裁剪成19×10cm的长方形，放入40℃蒸馏水中润湿浸泡，20min后取出，拧干。
(2)染液配制：将黑豆皮色素和蒸馏水混合均匀，制得染液。
(3)染色工艺：染料浓度owf(染料与织物的质量比)为25％，染色温度为95℃，染色pH为2.09，织物与染液的质量比为1:50，染色时间为80min，取出，水洗，得到初步染色的真丝织物。
(4)活化固色：将染色后的真丝织物放入0.5mol/L 2-(N-吗啉基)乙磺酸中在超声条件下进行活色固化，超声的处理频率为40kHz，处理功率为180w，处理温度为30℃，处理时间为2h。
(5)皂洗工艺：将步骤(4)得到的初步染色的真丝织物进行皂洗处理，然后取出晾干得到染色的真丝织物。
进一步地，所述步骤(1)中的长方形重约1g。
进一步地，所述步骤(2)中的黑豆皮色素呈棕色粉末状。
进一步地，所述步骤(2)中的黑豆皮色素的质量浓度为5g/L。
进一步地，所述步骤(3)中的染色pH由1mol/L的盐酸和氢氧化钠调节。
进一步地，所述步骤(3)中的水洗次数为3次。
进一步地，所述步骤(5)中的皂洗液是由中性皂片溶解于蒸馏水中形成的溶液组成，所述的中性皂片的质量浓度为2g/L。
进一步地，所述步骤(5)中的皂洗温度为80℃，皂洗时间为10min。
经测定染色的真丝织物的Integ值达到2.08，说明染色后的真丝织物上色较好。
将染色的真丝织物进行色牢度测试，结果如表1所示，耐摩擦色牢度﹑耐洗色牢度﹑耐汗渍色牢度均达到4-5级，耐日晒色牢度达到4级，说明染色后的真丝织物色牢度高。
具体实施例六：
(1)准备工作：将真丝织物裁剪成19×10cm的长方形，放入40℃蒸馏水中润湿浸泡，20min后取出，拧干。
(2)染液配制：将黑豆皮色素和蒸馏水混合均匀，制得染液。
(3)染色工艺：染料浓度owf(染料与织物的质量比)为30％，染色温度为95℃，染色pH为3.13，织物与染液的质量比为1:50，染色时间为80min，取出，水洗，得到初步染色的真丝织物。
(4)活化固色：将染色后的真丝织物放入0.5mol/L 2-(N-吗啉基)乙磺酸中，在超声条件下进行活色固化，超声的处理频率为40kHz，处理功率为180w，处理温度为30℃，处理时间为2h。
(5)皂洗工艺：将步骤(4)得到的初步染色的真丝织物进行皂洗处理，然后取出晾干得到染色的真丝织物。
进一步地，所述步骤(1)中的长方形重约1g。
进一步地，所述步骤(2)中的黑豆皮色素呈棕色粉末状。
进一步地，所述步骤(2)中的黑豆皮色素的质量浓度为10g/L。
进一步地，所述步骤(3)中的染色pH由1mol/L的盐酸和氢氧化钠调节。
进一步地，所述步骤(3)中的水洗次数为3次。
进一步地，所述步骤(5)中的皂洗液是由中性皂片溶解于蒸馏水中形成的溶液组成，所述的中性皂片的质量浓度为2g/L。
进一步地，所述步骤(5)中的皂洗温度为80℃，皂洗时间为10min。
经测定染色的真丝织物的Integ值达到2.01，说明染色后的真丝织物上色较好。
将染色的真丝织物进行色牢度测试，结果如表1所示，耐摩擦色牢度﹑耐洗色牢度﹑耐汗渍色牢度均达到4-5级，耐日晒色牢度达到4级，说明染色后的真丝织物色牢度高。
表1染色后的真丝织物的色牢度测试
Figure BDA0001856874510000091
以上实施例中测试方法分别依据如下标准：
耐摩擦色牢度根据GB/T3920—2008《纺织品色牢度试验耐摩擦色牢度》测定；耐洗色牢度根据GB/T3921—2008《纺织品色牢度试验耐皂洗色牢度》测定；耐日晒色牢度根据GB/T8427—1998《纺织品耐人造光色牢度氙弧灯》测定。

Claims (5)

1.一种真丝织物的天然黑色染料的染色方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）准备工作：将真丝织物裁剪成19×10cm的长方形，放入蒸馏水中润湿浸泡，然后取出，拧干；
（2）染液配制：将黑豆皮色素和蒸馏水混合均匀，制得质量浓度为5-10g/L的染液；所述步骤（2）中的黑豆皮色素呈棕色粉末状；
（3）染色工艺：染料浓度为20-30%，染色温度为80～95℃，染色pH为2.0-4.0，织物与染液的质量比为1:50，染色80min，取出，水洗，得到初步染色的真丝织物；所述步骤（3）中的染色pH由1mol/L的盐酸和氢氧化钠调节；
（4）活化固色：将染色后的真丝织物放入0.01-0.5mol/L的2-（N-吗啉基）乙磺酸中在超声条件下进行活化固色，超声的处理频率为40kHz，处理功率为180w，处理温度为20-30℃，处理时间为0.1-2h；
（5）皂洗工艺：将步骤（4）得到的经活化固色的真丝织物放入皂洗液中进行皂洗处理，然后取出晾干得到染色的真丝织物。
2.根据权利要求1所述的真丝织物的天然黑色染料的染色方法，其特征在于，所述步骤（1）中的长方形真丝织物重1g，蒸馏水温度为40℃，在蒸馏水中润湿浸泡时间为20min。
3.根据权利要求1所述的真丝织物的天然黑色染料的染色方法，其特征在于，所述步骤（3）中的水洗次数为3次。
4.根据权利要求1所述的真丝织物的天然黑色染料的染色方法，其特征在于，所述步骤（5）中的皂洗液是由中性皂片溶解于蒸馏水中形成的溶液组成，所述的中性皂片的质量浓度为2g/L。
5.根据权利要求1所述的真丝织物的天然黑色染料的染色方法，其特征在于，所述步骤（5）中的皂洗温度为80℃，皂洗时间为10min。
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