利用天然色素对棉织物染绿色的方法

摘要

本发明公开了一种利用天然色素对棉织物染绿色的方法，按照染色→后媒处理→后处理的工艺对棉织物进行染色。染液中，栀子黄色素与栀子蓝色素的质量比为5:4~5:7，栀子黄色素的用量为0.5%~2.5%owf；诃子提取物用量为0.5%~1.5%owf，中性电解质为氯化钠或硫酸钠，中性电解质用量为10~30g/L，媒染液中，媒染剂用量为1%~4%owf。本发明利用后媒染色法通过天然色素、媒染剂、纤维素纤维三者之间的络合，可有效提高染色织物的湿处理牢度。利用天然色素染棉织物使用环保型的媒染剂符合人们对环境保护和身体健康的要求。选用硫酸锌、氯化镧、氯化铈、明矾、硫酸铝做媒染剂，均可得到绿色棉织物。

说明书

技术领域

本发明属于织物的染色技术领域，具体涉及一种利用天然色素对棉织物染绿色的方法。

技术背景

天然色素生于自然终于自然，与环境相容性好，可生物降解，不会产生有毒性物质，不会对皮肤产生刺激性，更没有致癌性。天然色素染色产品色泽自然，柔和，色调独特。目前，绿色环保已成为纺织业的新标签，天然色素染色产品越来越受到消费者的青睐，产品需求与日俱增，但天然色素染色存在色谱不全的问题，尤其是缺乏绿色，天然色素的绿色通常是制备成叶绿素铜钠盐，而叶绿素铜钠盐中含有重金属铜离子，在纺织品染色中的应用受到限制，为了丰富天然色素染色产品的色谱，需研究开发天然色素染绿色的方法。采用天然色素中的栀子黄与栀子蓝拼色可以实现染绿色。

栀子黄与栀子蓝用于棉织物染色，通常存在上染率低，染料利用率低，湿处理牢度差、耐晒牢度差的问题。为解决上染率低，染料利用率低的问题，选用了纯度高，对棉纤维亲和力大的栀子黄色素和栀子蓝色素染色，通过加入中性电解质促染可进一步提高染料的利用率。染色后经过媒染处理使染料、金属离子、纤维素纤维之间发生络合提高染色织物的湿处理牢度。诃子提取物是从诃子中提取的鞣质、多酚类物质，具有清除自由基、抗氧化的作用，可以防止日晒过程中栀子黄与栀子蓝染色织物的氧化褪色，从而提高染色织物的耐晒牢度。

发明内容

本发明的目的是提供一种利用天然色素对棉织物染绿色的方法。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

利用天然色素对棉织物染绿色的方法，采用后媒染色法对棉织物进行染色。

所述的后媒染色法步骤如下：

（1）染色：将天然色素及诃子提取物溶于水配制染液，浴比1:20~1:30，于40℃投入经温水润湿的棉织物，以2℃/min的升温速率升温至60~70℃，保温染色20~30min后，加入中性电解质充分溶解，再继续染色20~30min；

（2）后媒处理：将媒染剂溶于水配制媒染液，浴比1:20~1:30，于40℃投入经染色的棉织物，再以2℃/min的升温速率升温至60~70℃，保温媒染30~50min；

（3）后处理：对媒染后的棉织物进行水洗、中性皂洗、水洗、脱水、自然晾干或烘干。

所述步骤（1）中的天然色素为栀子黄、栀子蓝，栀子黄色素与栀子蓝色素的质量比为5:4~5:7。

所述步骤（1）中的栀子黄色素的用量为0.5%~2.5%owf；诃子提取物用量为0.5%~1.5%owf。

所述步骤（1）中的中性电解质为氯化钠或硫酸钠，中性电解质用量为10~30g/L。

所述步骤（2）中媒染剂为硫酸锌、氯化镧、氯化铈、明矾、硫酸铝，媒染剂用量为1%~4%owf。

所述步骤（3）中的中性皂洗是将经水洗后的棉织物在中性洗涤剂浓度为3g/L的皂洗液中，80~85℃皂洗3~5min。

本发明的有益效果：栀子黄色素是从栀子果实中提取的一种类胡萝卜素色素，主要成分是藏花素和藏花酸，稳定性好、着色力强，耐热性、耐微生物性好，耐光性差，安全性高。栀子黄色素有类似栀子的作用，有清热祛火、凉血利胆、降低胆固醇的作用，是集着色及保健功能为一体的天然植物色素。桅子蓝色素是以栀子的果实为原料，采用生物工程技术制得的一种安全、无毒副作用的天然色素，为深蓝色粉末，物化性质稳定，着色力好，耐热性好，耐光性差。诃子是使君子科植物诃子或绒毛诃子的果实，是中药的常用药。诃子含有鞣质、多酚、多糖、挥发油等化学成分，具有抑菌、提高免疫力、抗肿瘤、保护心肌和肝脏、清除自由基等功效。诃子提取物是从诃子中提取的鞣质、多酚类物质，具有清除自由基、抗氧化的作用，可以防止日晒过程中栀子黄与栀子蓝染色织物的氧化褪色，从而提高染色织物的耐晒牢度。调节栀子黄与栀子蓝色素的质量比可以得到从偏黄光到偏蓝光的绿色，丰富所染绿色的色谱。后媒染色法通过天然色素、媒染剂、纤维素纤维三者之间的络合，可有效提高染色织物的湿处理牢度。栀子黄、栀子蓝用量不变时，用硫酸锌、氯化镧、氯化铈、明矾、硫酸铝作媒染剂媒染后染色织物呈现的绿色略有不同，但变化不大，用硫酸锌作媒染剂染得的绿色黄光较大，硫酸铝、明矾作媒染剂染得的绿色黄光较硫酸锌作媒染剂的略小，氯化镧、氯化铈作媒染剂染得的绿色黄光较小。

具体实施方式

实施例1

本实施例的利用天然色素对棉织物染绿色的后媒染色法，步骤如下：

（1）将经温水润湿的棉织物投入40℃含栀子黄色素0.5%（owf），栀子蓝色素0.4%（owf），诃子提取物（河南中大恒源生物科技股份有限公司）0.5%（owf）的染液中，浴比1:30，以2℃/min的升温速率升温至60℃，保温染色20min后，加入氯化钠10g/L充分溶解，再继续染色20min；

（2）将染色后的棉织物投入40℃，含氯化铈1%（owf）的媒染液中，浴比1:30，以2℃/min的升温速率升温至60℃，保温媒染30min；

（3）对媒染后的棉织物进行水洗、中性皂洗、水洗、脱水、自然晾干或烘干。即：冷水洗、50~60℃温水洗、3g/L中性洗涤剂于80~85℃皂洗3~5min、50~60℃温水洗、冷水洗、脱水、自然晾干或70~80℃烘干。

实施例2

本实施例的利用天然色素对棉织物染绿色的后媒染色法，步骤如下：

（1）将经温水润湿的棉织物投入40℃含栀子黄色素2.5%（owf），栀子蓝色素3.5%（owf），诃子提取物1.5%（owf）的染液中，浴比1:20，以2℃/min的升温速率升温至70℃，保温染色30min后，加入氯化钠30g/L充分溶解，再继续染色30min；

（2）将染色后的棉织物投入40℃，含明矾4%（owf）的媒染液中，浴比1:20，以2℃/min的升温速率升温至70℃，保温媒染50min；

（3）对媒染后的棉织物进行水洗、中性皂洗、水洗、脱水、自然晾干或烘干。

实施例3

本实施例的利用天然色素对棉织物染绿色的后媒染色法，步骤如下：

（1）将经温水润湿的棉织物投入40℃含栀子黄色素2%（owf），栀子蓝色素2%（owf），诃子提取物1%（owf）的染液中，浴比1:25，以2℃/min的升温速率升温至65℃，保温染色25min后，加入硫酸钠20g/L充分溶解，再继续染色25min；

（2）将染色后的棉织物投入40℃，含氯化镧3%（owf）的媒染液中，浴比1:25，以2℃/min的升温速率升温至65℃，保温媒染40min；

（3）对媒染后的棉织物进行水洗、中性皂洗、水洗、脱水、自然晾干或烘干。

实施例4

本实施例的利用天然色素对棉织物染绿色的后媒染色法，步骤如下：

（1）将经温水润湿的棉织物投入40℃含栀子黄色素1.5%（owf），栀子蓝色素1.8%（owf），诃子提取物1.2%（owf）的染液中，浴比1:28，以2℃/min的升温速率升温至67℃，保温染色20min后，加入氯化钠25g/L充分溶解，再继续染色20min；

（2）将染色后的棉织物投入40℃，含硫酸锌3%（owf）的媒染液中，浴比1:28，以2℃/min的升温速率升温至63℃，保温媒染45min；

（3）对媒染后的棉织物进行水洗、中性皂洗、水洗、脱水、自然晾干或烘干。

实施例5

本实施例的利用天然色素对棉织物染绿色的后媒染色法，步骤如下：

（1）将经温水润湿的棉织物投入40℃含栀子黄色素1%（owf），栀子蓝色素1%（owf），诃子提取物0.6%（owf）的染液中，浴比1:23，以2℃/min的升温速率升温至63℃，保温染色27min后，加入硫酸钠15g/L充分溶解，再继续染色23min；

（2）将染色后的棉织物投入40℃，含硫酸铝2%（owf）的媒染液中，浴比1:25，以2℃/min的升温速率升温至67℃，保温媒染35min；

（3）对媒染后的棉织物进行水洗、中性皂洗、水洗、脱水、自然晾干或烘干。

实施例6

本实施例的利用天然色素对棉织物染绿色的后媒染色法，步骤如下：

（1）将经温水润湿的棉织物投入40℃含栀子黄色素2%（owf），栀子蓝色素2.8%（owf），诃子提取物0.8%（owf）的染液中，浴比1:30，以2℃/min的升温速率升温至63℃，保温染色30min后，加入硫酸钠30g/L充分溶解，再继续染色30min；

（2）将染色后的棉织物投入40℃，含硫酸铝4%（owf）的媒染液中，浴比1:30，以2℃/min的升温速率升温至64℃，保温媒染30min；

（3）对媒染后的棉织物进行水洗、中性皂洗、水洗、脱水、自然晾干或烘干。

织物表观色深K/S值的测定：用CE-7000A SCT高精度测色仪测定，采用D65光源和10°观察角，每个试样测4次，取平均值。

耐摩擦色牢度：参照GB/T 3920—2008 《纺织品色牢度试验耐摩擦色牢度》进行测试。

耐皂洗色牢度：参照GB/T 3921—2008《纺织品色牢度试验耐皂洗色牢度》进行测试。

耐水色牢度：参照GB/T 5713-2013《纺织品色牢度试验耐水色牢度》进行测试。

耐汗渍色牢度：参照GB/T 3922-2013《纺织品色牢度试验耐汗渍色牢度》进行测试。

耐晒色牢度：参照GB/T 8427-2008《纺织品色牢度试验耐人造光色牢度：氙弧》进行测试。

表1按照实施例3染色后棉织物的K/S值及色牢度

表2按照实施例4染色后棉织物的K/S值及色牢度

表3按照实施例6染色后棉织物的K/S值及色牢度

表1至表3中测得的染色棉织物的色牢度均达到GB/T 411-2008《棉印染布》一等品标准。表明染得的棉织物具有优良的色牢度。

对比例1

按照实施例3的处方对棉织物染绿色的预媒媒染色法，步骤如下：

（1）将经温水润湿的棉织物投入40℃，含氯化镧3%（owf）的媒染液中，浴比1:25，以2℃/min的升温速率升温至65℃，保温媒染40min；

（2）将经预媒处理的棉织物投入40℃含栀子黄色素2%（owf），栀子蓝色素2%（owf），诃子提取物1%（owf）的染液中，浴比1:25，以2℃/min的升温速率升温至65℃，保温染色25min后，加入硫酸钠20g/L充分溶解，再继续染色25min；

（3）对染色后的棉织物进行水洗、中性皂洗、水洗、脱水、自然晾干或烘干。

附表1按照实施例3的处方采用预媒染色法染色后棉织物的K/S值及色牢度

附表1与表1对比可知，采用后媒染色法染色后织物的湿处理牢度优于预媒染色法，因为预媒染色法在染色前对织物进行媒染处理，减小了染料与纤维之间的斥力作用，有利于染料上染纤维，但上染到纤维上的染料不能全部与媒染剂发生络合反应，导致织物的湿处理牢度降低。染料、媒染剂、纤维之间不能充分络合，导致染料与纤维间的结合力小，耐晒牢度降低。

对比例2

按照实施例3的处方对棉织物染绿色的同媒媒染色法，步骤如下：

（1）将经温水润湿的棉织物投入40℃含栀子黄色素2%（owf），栀子蓝色素2%（owf），诃子提取物1%（owf），氯化镧3%（owf）的染液中，浴比1:25，以2℃/min的升温速率升温至65℃，保温染色25min后，加入硫酸钠20g/L充分溶解，再继续染色25min；

（2）对染色后的棉织物进行水洗、中性皂洗、水洗、脱水、自然晾干或烘干。

附表2按照实施例3的处方采用同媒染色法染色后棉织物的K/S值及色牢度

附表2与表1对比可知，采用同媒染色法染色后织物表观色深K/S值明显低于后媒染色法的，且摩擦牢度下降。同媒染色时，染料、媒染剂共存于染液中，染料与媒染剂在染液中会发生络合反应，导致染料向纤维内部扩散困难，染料上染率，同时，由于染料向纤维内部扩散不充分，导致纤维表面染料多，摩擦牢度降低。

对比例3

按照实施例3染液中不加诃子提取物对棉织物染绿色的后媒染色法，步骤如下：

（1）将经温水润湿的棉织物投入40℃含栀子黄色素2%（owf），栀子蓝色素2%（owf）的染液中，浴比1:25，以2℃/min的升温速率升温至65℃，保温染色25min后，加入硫酸钠20g/L充分溶解，再继续染色25min；

（2）将染色后的棉织物投入40℃，含氯化镧3%（owf）的媒染液中，浴比1:25，以2℃/min的升温速率升温至65℃，保温媒染40min；

（3）对媒染后的棉织物进行水洗、中性皂洗、水洗、脱水、自然晾干或烘干。

附表3按照实施例3不加诃子提取物染色后棉织物的K/S值及色牢度

附表3与表1对比可知，染液中加与不加诃子提取物染色后织物的K/S值及色牢度（耐晒牢度除外）没有明显变化，这是因为，诃子提取物本身的颜色很浅，不影响染色织物的颜色。染液中不加诃子提取物染色后织物的耐晒牢度较差，这是因为诃子提取物是从诃子中提取的鞣质、多酚类物质，具有清除自由基、抗氧化的作用，可以防止日晒过程中栀子黄与栀子蓝染色织物的氧化褪色，从而提高染色织物的耐晒牢度。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征以及本发明的优点。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。