CN110747662A - 一种天然染料染色方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种天然染料染色方法，包括：步骤1）：采用天然染料对织物进行染色，天然染料用量为0.5‑5%（o.m.f），浴比1:20‑40，染色温度50‑80℃，染色结束后，自然晾干，备用；步骤2）：将媒染剂溶于去离子水中，调节pH值3‑4，加入中性电解质，完全溶解；步骤3）：将经步骤（1）染色织物浸入媒染浴中，浴比1:5‑1:8，20‑25℃媒染温度下处理45‑90min后，加去离子水稀释至浴比1:30‑1:40；然后升温至50‑60℃，处理后，织物经0.5%草酸溶液漂洗后，再用水洗，自然晾干。在低碱度、较低温度和pH下，进行媒染处理，在媒染后期，通过提高pH、升温、加水稀释等方式，使水合金属离子水解、配聚作用增大，使金属络合物分子变大，促进金属络合物与天然染料、纤维的结合，提高天然染料的染色牢度。

Description

一种天然染料染色方法
技术领域
本发明属于纺织技术领域，特别涉及一种天然染料染色方法。
背景技术
天然染料是从植物、动物、矿物和微生物等原料中提取的染料，它不仅可给纺织品着色，而且在着色的同时可赋予纺织品其他附加功能，如抗菌、抗紫外，因此，深受人们的喜爱。
天然染料染色织物由于色牢度较差，通常需要进行媒染处理。其基本原理为：金属媒染剂在合适的条件下可与天然染料形成络合物，从而提高其水洗牢度。众所周知，固体金属盐溶于水，绝大多数金属离子首先与水分子形成水合离子，水合金属离子在溶液中会发生反应，给出H+，使水合金属离子带正电荷降低。如铬离子在水溶液中会发生如下水解反应：
Figure 111165DEST_PATH_IMAGE001
除此之外，水合金属离子在水解的同时，还会发生配聚作用，例如铬离子会发生如下配聚反应：
从而将单核的水合配离子或水合羟配离子联接起来，形成二核或多核的较大配离子，使分子变大、电荷升高。
传统天然染料媒染并未考虑金属离子在溶液中的水解、配聚作用，通常是在较高的温度，较大的浴比下进行，因此，染色效果不理想。
发明内容
为了解决上述问题，本发明公开了一种天然染料染色方法。
本发明的技术方案为：一种天然染料染色方法，包括下列步骤：
步骤1）：采用天然染料对织物进行染色，天然染料用量为0.5-5%（o.m.f），浴比1:20-40，染色温度50-80℃，染色时间30-45min，染色结束后，织物经水洗3-5次，自然晾干，备用；
步骤2）：将媒染剂溶于去离子水中，调节pH值3-4，加入中性电解质，待其完全溶解后，备用；
步骤3）：将经步骤（1）染色织物浸入媒染浴中，浴比1:5-1:8，20-25℃媒染温度下处理45-90min后，加去离子水稀释至浴比1:30-1:40；然后升温至50-60℃，处理30-60min后，用小苏打调节溶液pH值至6-7，保温10-15min后，取出织物，经0.5%草酸溶液漂洗后，再用水洗3-5次，自然晾干，即可。
进一步地，步骤（1）中的天然染料为姜黄色素、板栗壳色素、栀子黄色素、苏木色素、紫胶色素中的一种或几种。
进一步地，步骤（1）中的织物为真丝织物、羊毛织物或丝/毛混纺织物。
进一步地，步骤（2）中的媒染浴组成为：媒染剂用量2-4%(o.m.f)， pH值用甲酸调节；中性电解质5-10g/L；其中：媒染剂为：二价铁盐、三价铁盐、三价铝盐、二价锌盐、四价钛盐中的一种；中性电解质为无水硫酸钠或氯化钠。
本发明首先在较低pH、较低温度、较小浴比条件下对织物进行媒染处理，在此条件下，水合金属离子水解、配聚反应发生的较少，水合金属离子尺寸较小，利于媒染剂向纤维内部的渗透；在媒染后期，通过加水稀释、升温、加碱，促进金属离子配聚反应的发生，使金属络合物分子变大，有利于天然染料牢度提高。通过在媒染浴中添加中性电解质，中性电解质在溶液中电离的阴离子可进入金属络合物内界，取代部分不稳定的水分子，使金属络合物带的正电荷降低（反应如下），有利于金属络合物向纤维内部的渗透。
Figure 507698DEST_PATH_IMAGE004
此外，用于调节PH值的甲酸，在溶液中可电离出HCOO-，它也可进入金属络合物内界，取代部分不稳定的水分子，使金属络合物带的正电荷降低，反应如下：
Figure 64581DEST_PATH_IMAGE006
在媒染初期，通过中性电解质电离阴离子以及甲酸根离子双重作用下，抑制媒染剂中金属离子配聚反应的发生，有利于媒染过程中，金属离子向纤维内部的渗透；在媒染后期，通过加水稀释、升高温度、提高pH值等方式，使水合金属离子水解、配聚作用增大，使金属络合物分子变大，促进金属络合物与天然染料、纤维的结合，提高天然染料的染色牢度。
本发明的有益之处：本申请充分考虑金属媒染剂在溶液中的水解反应、配聚作用，在低碱度、较低温度和pH下，进行媒染处理，在媒染后期，通过提高pH、升温、加水稀释等方式，使水合金属离子水解、配聚作用增大，使金属络合物分子变大，促进金属络合物与天然染料、纤维的结合，提高天然染料的染色牢度。
具体实施方式
为了加深对本发明的理解，下面结合实施例详细描述本发明的具体实施方式，该实施例仅用于解释本发明，并不构成对本发明的保护范围的限定。
实施例1
步骤1）：采用姜黄色素对真丝织物进行染色，天然染料用量为0.5%（o.m.f），浴比1:20，染色温度50℃，染色时间30min，染色结束后，织物经水洗3次，自然晾干，备用；
步骤2）：将媒染剂硫酸亚铁溶于去离子水中，用甲酸调节pH值3，加入无水硫酸钠，待其完全溶解后，备用，
步骤3）：将经步骤（1）染色织物浸入上述媒染浴中，媒染浴中各组分用量为：硫酸亚铁用量2%(o.m.f)，无水硫酸钠5g/L；浴比1:5，20℃处理90min，加去离子水稀释至浴比1:30；然后升温至50℃，处理60min后，用小苏打调节溶液pH值至6，保温10min后，取出织物，织物经0.5%草酸溶液漂洗后，再用水洗3次，自然晾干，即可。
比较例1（传统媒染）
步骤1）：采用姜黄色素对真丝织物进行染色，天然染料用量为0.5%（o.m.f），浴比1:20，染色温度50℃，染色时间30min，染色结束后，织物经水洗3次，自然晾干，备用；
步骤2）：将经步骤（1）染色织物浸入媒染浴中，媒染浴组成为：硫酸亚铁用量2%(o.m.f)，pH值3，pH值用冰醋酸调节；浴比1:40，40℃入染，以2℃/min速度升温至50℃，处理60min后，取出，织物经0.5%草酸溶液漂洗后，再用水洗3次，自然晾干，即可。
实施例2
步骤1）：采用板栗壳色素对羊毛织物进行染色，天然染料用量为5%（o.m.f），浴比1:40，染色温度80℃，染色时间30min，染色结束后，织物经水洗5次，自然晾干，备用；
步骤2）：将媒染剂氯化铁溶于去离子水中，用甲酸调节pH值4，加入无水硫酸钠，待其完全溶解后，备用，
步骤3）：将经步骤（1）染色织物浸入上述媒染浴中，媒染浴中各组分用量为：氯化铁用量4%(o.m.f)，无水硫酸钠10g/L；浴比1:8，25℃处理45min，加去离子水稀释至浴比1:40；然后升温至60℃，处理30min后，用小苏打调节溶液pH值至7，保温15min后，取出织物，织物经0.5%草酸溶液漂洗后，再用水洗5次，自然晾干，即可。
比较例2（传统媒染）
步骤1）：采用板栗壳色素对羊毛织物进行染色，天然染料用量为5%（o.m.f），浴比1:40，染色温度80℃，染色时间30min，染色结束后，织物经水洗5次，自然晾干，备用；
步骤2）：将经步骤（1）染色织物浸入媒染浴中，媒染浴组成为：氯化铁用量4%(o.m.f)，pH值4，pH值用冰醋酸调节，浴比1:40；然后以2℃/min速度升温至60℃，处理30min后，取出，织物经0.5%草酸溶液漂洗后，再用水洗5次，自然晾干，即可。
实施例3
步骤1）：采用栀子黄色素对真丝/毛混纺织物进行染色，天然染料用量为1%（o.m.f），浴比1:30，染色温度60℃，染色时间40min，染色结束后，织物经水洗4次，自然晾干，备用；
步骤2）：将媒染剂硫酸铝溶于去离子水中，用甲酸调节pH值3.5，加入无水硫酸钠，待其完全溶解后，备用，
步骤3）：将经步骤（1）染色织物浸入上述媒染浴中，媒染浴中各组分用量为：硫酸铝用量3%(o.m.f)，无水硫酸钠6g/L；浴比1:6，22℃处理60min，加去离子水稀释至浴比1:35；然后升温至55℃，处理45min后，用小苏打调节溶液pH值6.5，保温12min后，取出织物，织物经0.5%草酸溶液漂洗后，再用水洗4次，自然晾干，即可。
比较例3
步骤1）：采用栀子黄色素对真丝/毛混纺织物进行染色，天然染料用量为1%（o.m.f），浴比1:30，染色温度60℃，染色时间40min，染色结束后，织物经水洗4次，自然晾干，备用；
步骤2）：将经步骤（1）染色织物浸入媒染浴中，媒染浴组成为：硫酸铝用量3%(o.m.f)，pH值3.5，pH值用冰醋酸调节，浴比1:35；然后以2℃/min速度升温至55℃，处理45min后，取出，织物经0.5%草酸溶液漂洗后，再用水洗4次，自然晾干，即可。
实施例4
步骤1）：采用苏木色素对真丝织物进行染色，天然染料用量为2%（o.m.f），浴比1:25，染色温度70℃，染色时间35min，染色结束后，织物经水洗5次，自然晾干，备用；
步骤2）：将媒染剂氯化锌溶于去离子水中，用甲酸调节pH值3.3，加入无水硫酸钠，待其完全溶解后，备用，
步骤3）：将经步骤（1）染色织物浸入上述媒染浴中，媒染浴中各组分用量为：氯化锌用量2.5%(o.m.f)，无水硫酸钠8g/L；浴比1:7，23℃处理75min，加去离子水稀释至浴比1:32；然后升温至52℃，处理40min后，用小苏打调节溶液pH值6.7，保温13min后，取出织物，织物经0.5%草酸溶液漂洗后，再用水洗5次，自然晾干，即可。
比较例4
步骤1）：采用苏木色素对真丝织物进行染色，天然染料用量为2%（o.m.f），浴比1:25，染色温度70℃，染色时间35min，染色结束后，织物经水洗5次，自然晾干，备用；
步骤2）：将经步骤（1）染色织物浸入媒染浴中，媒染浴组成为：氯化锌用量2.5%(o.m.f)，pH值3，pH值用冰醋酸调节，浴比1:32；然后以2℃/min速度升温至52℃，处理40min后，取出，织物经0.5%草酸溶液漂洗后，再用水洗5次，自然晾干，即可。
实施例5
颜色深度（K/S值）的测定：将染色织物折叠两次(四层)，采用Datacolor SF600X电脑测色配色仪在λmax处测定染色织物的K/S值，每个试样测四次取平均值。
色牢度的测定：耐摩擦色牢度按GB/T 3920-2008规定方法测定；耐洗色牢度按GB/T 3921-2008《纺织品 色牢度试验 耐皂洗色牢度》方法测定。
表1 染色织物的K/S值及其色牢度
Figure 800456DEST_PATH_IMAGE007
从上表可看出，采用本发明方法染色织物K/S值，摩擦牢度、皂洗牢度明显高于传统媒染方法所得织物。

Claims (4)

1.一种天然染料染色方法，其特征在于，包括下列步骤：
步骤1）：采用天然染料对织物进行染色，天然染料用量为0.5-5%（o.m.f），浴比1:20-40，染色温度50-80℃，染色时间30-45min，染色结束后，织物经水洗3-5次，自然晾干，备用；
步骤2）：将媒染剂溶于去离子水中，调节pH值3-4，加入中性电解质，待其完全溶解后，备用；
步骤3）：将经步骤（1）染色织物浸入步骤2）中的媒染浴中，浴比1:5-1:8，20-25℃媒染温度下处理45-90min后，加去离子水稀释至浴比1:30-1:40；然后升温至50-60℃，处理30-60min后，调节溶液pH值至6-7，保温10-15min后，取出织物，经0.5%草酸溶液漂洗后，再用水洗3-5次，自然晾干，即可。
2.根据权利要求1所述的一种天然染料染色方法，其特征在于：所述步骤（1）中的天然染料为姜黄色素、板栗壳色素、栀子黄色素、苏木色素、紫胶色素中的一种或几种。
3.根据权利要求1所述的一种天然染料染色方法，其特征在于：所述步骤（1）中的织物为真丝织物、羊毛织物或丝/毛混纺织物。
4.根据权利要求1所述的一种天然染料染色方法，其特征在于：所述步骤（2）中的媒染浴组成为：媒染剂用量2-4%(o.m.f)，pH值用甲酸调节；中性电解质5-10g/L；其中：媒染剂为：二价铁盐、三价铁盐、三价铝盐、二价锌盐、四价钛盐中的一种；中性电解质为无水硫酸钠或氯化钠。
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