CN109577031A - 利用植物染料对织物染色的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种利用植物染料对织物染色的方法，该方法以从天然植物中提取的染料母液作为染液，将预处理后的织物浸泡在染液中，向染液加入染色助剂而不加入媒染剂，在浴比1:(3～10)、温度30～50℃条件下进行超声染色，得到符合牢度要求的染色织物。获得利用植物染料对织物染色的方法，使用常规的染色助剂而非有毒的媒染剂用以调配天然植物染液，并通过低浴比的超声染色，得到既符合染色牢度要求，又绿色环保的染色织物；此方法在染色过程不仅能够极大降低染色浴比，还节约生产用水，更重要的是降低废水量，并且废水中无金属污染，无致癌物质，具有显著的环保意义。

Description

利用植物染料对织物染色的方法
技术领域
本发明涉及印染技术领域，尤其涉及一种利用植物染料对织物染色的方法。
背景技术
染料是能使纤维和其他材料着色的物质，其在使用过程中直接接触人们的皮肤。近代随着工业化的发展，合成材料以其丰富的色泽和稳定的染色牢度得到广泛使用；然而合成材料在生产过程中使用的原料和中间体常含有致癌物质，不仅严重污染环境，还使直接穿着者或生产者受到伤害。随着人们越来越关注绿色健康生活，追求原生态和自然的产物，从植物中提取的天然染料，与合成染料相比，其与环境相容性好，毒性低，可生物降解、环境污染小，还大大减少染色后印染废水的排放。
目前在植物染料的染色工艺上，大部分植物染料染色时需用媒染剂进行处理或进行改性处理来增加染色固牢度，但在这个过程中需消耗大量的化学助剂及能源；同时染色过程中，浴比较大，染色温度高，染料利用率低，且服用性能差。
发明内容
为解决现有技术存在的不足，本发明提供了一种利用植物染料对织物染色的方法，该染色方法利用染色助剂而非媒染剂调配天然植物染液，并通过低浴比的超声染色，得到既符合牢度要求又绿色环保的染色织物，不仅实现低浴比染色，节约生产用水，降低废水量，而且废水中无金属污染，无致癌物质，具有环保意义。
为实现上述目的，本发明提供的利用植物染料对织物染色的方法，是以从天然植物中提取的染料母液作为染液，将预处理后的织物浸泡在染液中，向染液加入染色助剂而不加入媒染剂，在浴比1:(3～10)、温度30～50℃条件下进行超声染色，得到符合牢度要求的染色织物。
本发明的利用植物染料对织物染色的方法，是以从天然植物中提取的染料母液，在不使用媒染剂的基础上，将织物浸泡在染液中进行超声染色，得到符合牢度要求的染色织物。在染色过程中，利用普通无毒的染色助剂而非媒染剂调配天然植物染液，再结合超声染色的方式，既从源头上避免了金属污染，防止致癌物质的产生，又实现了浸染操作的低浴比和低温，极大降低用水量，减少印染废水排放量和废水治理难度，同时显著降低染色过程的能耗；得到的染色织物还能满足牢度、匀染性、色谱广度、色泽柔和等标准，具有显著的经济和环保价值。
作为对上述技术方案的限定，从天然植物中提取染料母液的方法包括：
将天然植物原料粉碎过筛后，采用浸提法，按料液比1:(20～40)的比例加入pH5～6的缓冲溶液，并按15～25g/L的比例添加提取助剂，在80～100℃，80～100r/min下，提取1～2h，过滤得到染料母液。
进一步提供天然植物染料的提取操作，与有机溶剂提取法节省60％成本，还从源头上避免有机溶剂带来的污染，从而更利于环保生产和产品安全。
作为对上述技术方案的限定，所述天然植物包括姜黄、苏木、茜草、银杏叶、荞麦皮中的至少一种；所述缓冲溶液包括醋酸、醋酸钠、柠檬酸、柠檬酸钠中的至少一种；所述提取助剂包括十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、十二烷基磺酸钠、焦磷酸钠、过硫酸盐中的至少一种。
作为对上述技术方案的限定，所述天然植物原料经粉粹过筛得到的粒度为80～100目。
作为对上述技术方案的限定，所述织物的预处理操作是将织物在由碳酸钠和净洗剂制成的预处理液进行浸泡处理，所述净洗剂为棉型净洗剂。
作为对上述技术方案的限定，所述织物在染液中进行超声染色的浴比为1：(3～6)。
作为对上述技术方案的限定，所述染色助剂包括：十二烷基硫酸钠10～30％、醋酸钠或柠檬酸钠30～50％、醋酸或柠檬酸10～30％、氯化钠10～30％。
作为对上述技术方案的限定，所述染色助剂在染液中的加入量为15～25g/L。
作为对上述技术方案的限定，所述超声染色时间为30～50min。
作为对上述技术方案的限定，所述超声染色之后，将织物再进行水洗、皂洗、漂洗、脱水、烘干处理，得到符合牢度要求的染色织物。
进一步限定天然植物染料提取方法中，植物、缓冲溶液、提取助剂的物质种类，织物的预处理操作，织物超声染色浴比，染色助剂物质种类及加入量，染色时间，以及超声染色后的操作等因素，使提取操作更完善，得到的染色织物品质更优、更环保。
综上所述，采用本发明的技术方案，获得的利用植物染料对织物染色的方法，从天然植物提取染料母液后，将织物浸泡在不使用媒染剂而仅使用常规染色助剂的染液中进行超声染色，实现低浴比、低温染色，得到绿色环保且耐皂洗和耐摩擦染色牢度好的染色织物。该染色方法能够从根源上避免有害物质，提高染色织物的环保性和安全性，同时降低染色过程的浴比，极大减少用水量和废水产生量，解决印染废水难处理的问题；另外，染色过程的低温操作还能降低生产能耗，具有显著的经济和环保价值。
附图说明
图1：为本发明实施例2.1不同条件获得的染色织物对照图；
图2：为本发明实施例2.2不同条件获得的染色织物对照图。
具体实施方式
下面将结合实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一
本实施例涉及利用植物染料对织物的染色。
实施例1.1
取适量的姜黄，将其粉粹并筛选出粒度为80目的姜黄粉，按料液比(m:m)8g：200g的比例往姜黄粉中加入pH为5的醋酸和醋酸钠缓冲溶液，并加入20g/L的十二烷基硫酸钠，在100℃,100r/min下提取1h，提取液经过滤得到染料母液，并将染料母液作为染液。
取15g的碳酸钠和10g的净洗剂制成1L预处理液，将棉织物浸泡到预处理液中，然后在浴比(m:m)1:20，温度80℃，时间30～60min条件下进行预处理。
将预处理好的棉织物浸泡在染液中，并向染液中加入15g/L的染色助剂，其中染色助剂包括：十二烷基硫酸钠2.5g、醋酸钠5.5g、醋酸3g、氯化钠4g，同时在浴比(m:m)1:5，温度50℃，时间30min，超声波功率220w的条件下进行超声染色，将染色好的织物进行水洗，皂洗，漂洗，脱水，烘干。
若需染色较深的织物，仅需重复染色即可。将染色好的棉织物按《纺织品色牢度试验耐皂洗色牢度》GB/T 3921-2008和《纺织品色牢度试验耐摩擦色牢度》GB/T 3920-2008标准测定，得到耐皂洗色牢度为3～4级，耐摩擦色牢度为3～4级。
实施例1.2
取适量的苏木，将其粉粹并筛选出粒度为100目的苏木粉，按料液比(m:m)8g：160g的比例往苏木粉中加入pH为6的醋酸和醋酸钠缓冲溶液，并加入20g/L的焦磷酸钠，在90℃，90r/min下提取1.2h，提取液经过滤得到染料母液，并将染料母液作为染液。
取15g的碳酸钠和10g的净洗剂制成1L预处理液，将棉织物浸泡到预处理洗液中，然后在浴比(m:m)1:20，温度80℃，时间50min条件下进行预处理。
将预处理好的棉织物浸泡在染液中，并向染液中加入18g/L的染色助剂，其中染色助剂包括：十二烷基硫酸钠3.5g、醋酸钠6.0g、醋酸4.5g、氯化钠4g，同时在浴比(m:m)1:5.5，温度40℃，时间40min，超声波功率200w的条件下进行超声染色，将染色好的织物进行水洗，皂洗，漂洗，脱水，烘干。
若需染色较深的织物，仅需重复染色即可。将染色好的棉织物按《纺织品色牢度试验耐皂洗色牢度》GB/T 3921-2008和《纺织品色牢度试验耐摩擦色牢度》GB/T 3920-2008标准测定，得到耐皂洗色牢度为3|～4级，耐摩擦色牢度为3～4级。
实施例1.3
取适量的茜草，将其粉粹并筛选出粒度为85目的茜草粉，按料液比(m:m)8g：240g的比例往茜草粉中加入pH为5.5的柠檬酸和柠檬酸钠缓冲溶液，并加入25g/L的十二烷基磺酸钠，在85℃，100r/min下提取1.5h,，提取液经过滤得到染料母液，并将染料母液作为染液。
取15g的碳酸钠和10g的净洗剂制成1L预处理液，将棉织物浸泡到预处理液中，然后在浴比(m:m)1:20，温度80℃，时间30～60min条件下进行预处理。
将预处理好的棉织物浸泡在染液中，并向染液中加入20g/L的染色助剂，其中染色助剂包括：十二烷基硫酸钠3.7g、柠檬酸钠7.6g、柠檬酸5.8g、氯化钠2.9g，同时在浴比(m:m)1:8，温度45℃，时间40min，超声波功率220w的条件下进行超声染色，将染色好的织物进行水洗，皂洗，漂洗，脱水，烘干。
若需染色较深的织物，仅需重复染色即可。将染色好的棉织物按《纺织品色牢度试验耐皂洗色牢度》GB/T 3921-2008和《纺织品色牢度试验耐摩擦色牢度》GB/T 3920-2008标准测定，得到耐皂洗色牢度为3～4级，耐摩擦色牢度为3～4级。
实施例1.4
取适量的银杏叶，将其粉粹并筛选出粒度为95目的银杏叶粉，按料液比(m:m)10g：250g的比例往银杏叶粉中加入pH为6的柠檬酸和柠檬酸钠缓冲溶液，并加入15g/L的过硫酸钾，在80℃，100r/min下提取1.6h，提取液经过滤得到染料母液，并将染料母液作为染液。
取15g的碳酸钠和10g的净洗剂制成1L预处理液，将棉织物浸泡到预处理液中，然后在浴比(m:m)1:20，温度80℃，时间30～60min条件下进行预处理。
将预处理好的棉织物浸泡在染液中，并向染液中加入15g/L的染色助剂，其中染色助剂包括：十二烷基硫酸钠2.2g、柠檬酸钠5.9g、柠檬酸4.5g、氯化钠2.4g，同时在浴比(m:m)1:6，温度40℃，时间40min，超声波功率200w的条件下进行超声染色，将染色好的织物进行水洗，皂洗，漂洗，脱水，烘干。
若需染色较深的织物，仅需重复染色即可。将染色好的棉织物按《纺织品色牢度试验耐皂洗色牢度》GB/T 3921-2008和《纺织品色牢度试验耐摩擦色牢度》GB/T 3920-2008标准测定，得到耐皂洗色牢度为3～4级，耐摩擦色牢度为3～4级。
实施例1.5
取适量的荞麦皮，将其粉粹并筛选出粒度为80目的荞麦皮粉，按料液比(m:m)10g：200g的比例往荞麦皮粉中加入pH为5的醋酸和醋酸钠缓冲溶液，并加入18g/L的十二烷基苯磺酸钠，在95℃，100r/min下提取1h，提取液经过滤得到染料母液，并将染料母液作为染液。
取15g的碳酸钠和10g的净洗剂制成1L预处理液，将棉织物浸泡到预处理液中，然后在浴比(m:m)1:20，温度80℃，时间30～60min条件下进行预处理。
将预处理好的棉织物浸泡在染液中，并向染液中加入16g/L的染色助剂，其中染色助剂包括：十二烷基硫酸钠3.5g、醋酸钠5.5g、醋酸3g、氯化钠4g，同时在浴比(m:m)1:4，温度40℃，时间50min，超声波功率200w的条件下进行超声染色，将染色好的织物进行水洗，皂洗，漂洗，脱水，烘干。
若需染色较深的织物，仅需重复染色即可。将染色好的棉织物按《纺织品色牢度试验耐皂洗色牢度》GB/T 3921-2008和《纺织品色牢度试验耐摩擦色牢度》GB/T 3920-2008标准测定，得到耐皂洗色牢度为3～4级，耐摩擦色牢度为3～4级。
将上述实施例一中染好的棉织物按《一次性使用卫生用品卫生标准》GB/T15979-2002检测抗菌性能，测定得到的结果如下表：
由上表可见，实施例内金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的抑菌率均≥90％，符合标准要求。可见本发明得到的染色好的棉织物具有较强的抑菌作用。
实施例二
本实施例涉及本发明染色方法中染色助剂与超声对织物染色性能的影响。
实施例2.1
采用与实施例1.1相同的处理方法，检测使用不同染色助剂进行染色之后织物的染色深度K/S值，以体现染色性能。
染色深度K/S值是对染料染色性能评价的重要指标，染色深度方程在被测物体的吸收系数K和散射系数S，与固体试样中的有色物质浓度C之间建立了一定的函数关系，通过计算得到的K/S值越大，固体试样表面颜色越深，即有色物质浓度越高，染料染色性能越好。
实施例2.1.1使用的染色助剂为实施例1.1的染色助剂，实施例2.1.2使用的染色助剂为十二烷基苯磺酸钠(SDBS)2.5g、醋酸钠5.5g、醋酸3g、氯化钠4g，实施例2.1.3使用的染色助剂为脂肪醇聚氧乙烯醚(JFC)2.5g、醋酸钠5.5g、醋酸4g、氯化钠3g；采用实施例2.1所示的染色助剂得到染色好的棉织物如图1所示，检测染色完成后的染色深度K/S值，结果如下表可见：
类型 实施例2.1.1 实施例2.1.2 实施例2.1.3
K/S 1.3 0.94 0.88
由上表可见，该织物染色方法中，使用本发明的染色助剂得到的K/S值最高，即染料染色性能最好。
实施例2.2
实施例2.2.1不采用超声进行染色，实施例2.2.2采用超声染色，其它操作均与实施例1.1相同，按照实施2.2所示的方法进行染色，得到如图2所示的染色棉织物，检测染色完成后的染色深度K/S值，结果如下表可见：
类型 实施例2.2.1 实施例2.2.2
K/S 0.5 1.25
由上表可知，对比例2.2.2中的K/S值远远大于对比例2.2.1中的K/S值。由此可见，本发明的染色方法中，在特定染色助剂的条件下超声操作能显著提高染色织物的染色深度。
综上所述，本发明的技术方案，获得的利用植物染料对织物染色的方法，在不使用媒染剂的基础上，只通过普通染色助剂调配天然植物染液，并利用超声染色即可得到符合牢度标准且绿色健康的染色织物。在染色过程中，不仅实现低浴比的染色，节约水资源，排污少，还避免有毒物质的产生，从根源上杜绝致癌物质，并降低印染废水的处理难度。

Claims (10)

1.一种利用植物染料对织物染色的方法，其特征在于：该方法以从天然植物中提取的染料母液作为染液，将预处理后的织物浸泡在染液中，向染液加入染色助剂而不加入媒染剂，在浴比1:(3～10)、温度30～50℃条件下进行超声染色，得到符合牢度要求的染色织物。
2.根据权利要求1所述的利用植物染料对织物染色的方法，其特征在于：从天然植物中提取染料母液的方法包括：
将天然植物原料粉碎过筛后，采用浸提法，按料液比1:(20～40)的比例加入pH5～6的缓冲溶液，并按15～25g/L的比例添加提取助剂，在80～100℃，80～100r/min下，提取1～2h，过滤得到染料母液。
3.根据权利要求2所述的利用植物染料对织物染色的方法，其特征在于：所述天然植物包括姜黄、苏木、茜草、银杏叶、荞麦皮中的至少一种；所述缓冲溶液包括醋酸、醋酸钠、柠檬酸、柠檬酸钠中的至少一种；所述提取助剂包括十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、十二烷基磺酸钠、焦磷酸钠、过硫酸盐中的至少一种。
4.根据权利要求2所述的利用植物染料对织物染色的方法，其特征在于：所述天然植物原料经粉粹过筛得到的粒度为80～100目。
5.根据权利要求1所述的利用植物染料对织物染色的方法，其特征在于：所述织物的预处理操作是将织物在由碳酸钠和净洗剂制成的预处理液进行浸泡处理，所述净洗剂为棉型净洗剂。
6.根据权利要求1所述的利用植物染料对织物染色的方法，其特征在于：所述织物在染液中进行超声染色的浴比为1:(3～6)。
7.根据权利要求1所述的利用植物染料对织物染色的方法，其特征在于：所述染色助剂包括：十二烷基硫酸钠10～30％、醋酸钠或柠檬酸钠30～50％、醋酸或柠檬酸10～30％、氯化钠10～30％。
8.根据权利要求1所述的利用植物染料对织物染色的方法，其特征在于：所述染色助剂在染液中的加入量为15～25g/L。
9.根据权利要求1所述的利用植物染料对织物染色的方法，其特征在于：所述超声染色时间为30～50min。
10.根据权利要求1所述的利用植物染料对织物染色的方法，其特征在于：所述超声染色之后，将织物再进行水洗、皂洗、漂洗、脱水、烘干处理，得到符合牢度要求的染色织物。
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