一种漆酶催化氧化核桃青皮粉染色棉织物的方法

摘要

本发明公开了一种漆酶催化氧化核桃青皮粉染色棉织物的方法，该方法使用漆酶催化氧化核桃青皮粉得到核桃青皮色素，然后将色素上染阳离子改性的棉织物。核桃青皮色素染液制作步骤如下：将核桃青皮粉加入到含有柠檬酸和磷酸氢二钠的缓冲溶液中，将pH值调节至3‑5。然后在核桃青皮液中加入漆酶，把混合液转移到锥形瓶中在培养箱摇床中以55℃和180转/分的速度培养一段时间。反应完成后取出混合液进行抽滤得到核桃青皮色素染液。该制备工艺简单、无媒染剂、绿色环保、无毒害，且制备的核桃青皮色素在染色的过程中匀染性及利用率较高，且在经过染色后织物仍具有较好的色牢度，符合生态染整的发展需要。

说明书

技术领域

本发明涉及一种漆酶催化氧化核桃青皮粉染色棉织物的方法，属于纺织印染技术领域。

背景技术

以核桃青皮为原料，可得到棕褐色天然色素，并且色素附着能力较强、原料丰富，能实现资源的综合应用，同时生产工艺简单、产率高、成本低、安全无毒，该色素可用于织物染色。核桃青皮色素溶于水，并向纤维内部扩散，通过漆酶催化氧化过程，色素在纤维内部转变为大分子并固着。

天然染料染色时一般都使用媒染剂，以增加上染率。传统的媒染剂多为铜、铁、铝、铬等金属的盐。重金属离子的使用在一定程度上使得天然染料染色的生态环保意义大打折扣。在今天纺织品中的重金属离子含量已受到严格限制的背景下，有必要开发新型的染色方法取代传统的媒染剂染色。

针对天然染料常规媒染剂染色的上述问题，本发明提供一种漆酶催化氧化核桃青皮粉染色棉织物的方法。漆酶具有催化效率高、反应条件温和、可再生等优点，被认为是取代化学催化剂的理想生物催化剂。漆酶对解决严重的环境污染问题具有战略意义，符合绿色制造和可持续发展的趋势。棉织物进行阳离子改性后，减少了纤维上所带的负电荷，从而减少染色过程中纤维上负电荷对染料阴离子的库仑斥力，增大染料对纤维的亲和力，从而提高上染率，促使染色织物色泽稳定浮色减少，固色性能良好且摩擦牢度提高。本发明所使用的漆酶催化氧化核桃青皮色素上染棉织物不使用媒染剂等化学助剂，从而达到生态环保的效果。同时，染色织物具有较好的色牢度。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有染色情况的不足，提供了一种漆酶催化氧化核桃青皮粉染色棉织物的方法。该染色方法主要特点是制备工艺简单并且环保，所使用的原材料漆酶可以酶促酚类聚合物，用于纺织品染色。漆酶具有催化效率高、反应条件温和、可再生等优点，被认为是取代化学催化剂的理想生物催化剂。具有较强的安全性，对环境无污染，符合生态染整的发展方向。

本发明采用的技术方案是：一种漆酶催化氧化核桃青皮粉染色棉织物的方法，其特征在于包括如下步骤：

(1)棉织物的阳离子改性：将棉织物放入高碘酸钠溶液中，在50℃的恒温水浴锅中处理1h-2h，将处理后的棉织物放入到丙三醇溶液中一定时间，洗去残留的高碘酸钠溶液。按照浴比1∶50称取明胶溶液，将氧化处理后的棉织物放入明胶溶液中，在50℃恒温水浴锅中处理1h-2h，将织物取出，水洗，烘干；

(2)漆酶催化氧化核桃青皮色素：将核桃青皮粉加入到含有柠檬酸和磷酸氢二钠的缓冲溶液中，将pH值调节至3-5。然后在核桃青皮液中加入漆酶，把混合液转移到锥形瓶中在培养箱摇床中以55℃和180转/分的速度培养24-72h。反应完成后取出混合液并冷却至室温，抽滤后取滤液作为核桃青皮色素染液；

(3)棉纤维染色：使用核桃青皮色素染液上染改性棉纤维；

(4)皂煮：将染色棉纤维置于皂煮液中进行皂煮，去除表面浮色。

作为优选，步骤(1)中高碘酸钠浓度为3g/L，丙三醇浓度为0.1mol/L，明胶溶液浓度为2g/L。

作为优选，步骤(2)中核桃青皮粉浓度为40g/L加入缓冲溶液。

作为优选，步骤(3)中采用红外染色法，其中，浴比1∶50，染色温度为100℃，染色时间为60min，升温速率为3℃/min。

作为优选，步骤(4)中的皂煮过程为：配制含有3g/L标准皂片和3g/L碳酸钠的溶液，浴比为1∶50。将染色后的棉纤维置入该溶液，在95℃的温度条件下，皂煮5～10min。

由于采用上述技术方案，具有以下有益效果：

(1)由于使用漆酶催化氧化核桃青皮色素，染色过程中不用添加媒染剂等化学助剂，使染色过程更加生态环保。

(2)漆酶是一种多酚氧化酶，可以酶促酚类聚合物，用于纺织品染色。具有催化效率高、反应条件温和、可再生等优点，被认为是取代化学催化剂的理想生物催化剂。具有较强的安全性，对环境无污染，符合生态染整的发展方向。且染料上染率高，染色工艺简单，染色后的织物具有良好的色牢度，具有广阔的应用前景。

具体实施方式

实施例1

一种漆酶催化氧化核桃青皮粉染色棉织物的方法，包括如下步骤：

(1)棉织物的阳离子改性：将棉织物放入高碘酸钠溶液中，在50℃的恒温水浴锅中处理1h，将处理后的棉织物放入到丙三醇溶液中一定时间，洗去残留的高碘酸钠溶液。按照浴比1∶50称取明胶溶液，将氧化处理后的棉织物放入明胶溶液中，在50℃恒温水浴锅中处理1h，将织物取出，水洗，烘干；

(2)漆酶催化氧化核桃青皮色素：将核桃青皮粉加入到含有柠檬酸和磷酸氢二钠的缓冲溶液中，将pH值调节至4。然后在核桃青皮液中加入漆酶，把混合液转移到锥形瓶中在培养箱摇床中以55℃和180转/分的速度培养48h。反应完成后取出混合液并冷却至室温，抽滤后取滤液作为核桃青皮色素染液；

(3)棉纤维染色：使用核桃青皮色素染液采用红外染色法上染改性棉纤维。其中，浴比1∶50，染色温度为100℃，染色时间为60min，升温速率为3℃/min；

(4)皂煮：配制含3g/L标准皂片和3g/L碳酸钠的皂煮液，将步骤(3)所得棉纤维投入到该皂煮液中，浴比1∶50，在95℃温度条件下皂煮10min，最后水洗、烘干获得染色棉纤维。

实施例2

与实施例1不同之处在于：步骤(2)中漆酶催化氧化核桃青皮色素的工艺处方不同，具体如下：漆酶催化氧化核桃青皮色素：将核桃青皮粉加入到含有柠檬酸和磷酸氢二钠的缓冲溶液中，将pH值调节至4。然后在核桃青皮液中加入漆酶，把混合液转移到锥形瓶中在培养箱摇床中以55℃和180转/分的速度培养24h。反应完成后取出混合液并冷却至室温，抽滤后取滤液作为核桃青皮色素染液。其它条件与实施例1同。

实施例3

与实施例1不同之处在于：步骤(3)中棉纤维染色的工艺处方不同，具体如下：使用核桃青皮色素染液采用红外染色法上染改性棉纤维。其中，浴比1∶30，染色温度为100℃，染色时间为60min，升温速率为3℃/min。其它条件与实施例1同。

以上仅为本发明的具体实施例，但本发明的技术特征并不局限于此。任何以本发明为基础，为解决基本相同的技术问题，实现基本相同的技术效果，所作出地简单变化、等同替换或者修饰等，皆涵盖于本发明的保护范围之中。