一種基於海藻凝膠的聚集態天然染料及其製備方法與流程
2023-05-23 01:07:31 2
：本發明屬於紡織材料技術領域，具體涉及一種基於海藻凝膠的聚集態天然染料及其製備方法。
背景技術：
：在我國，很久之前就開始用天然染料和顏料用於織物的染色領域，但合成染料問世後又逐漸被取代。然而，近年來隨著人們環保意識的提高，合成染料在生產和應用中帶來的汙染問題越來越被人們所關注，天然染料又開始為人們所重視。天然染料是從植物、動物、礦物或者微生物中產生的色素，將這種色素用用於染色，這些色素不經過人工合成，很少或者沒有經過化學加工，而且還具備一定的保健功效，與合成染料相比具有不可比擬的優勢。但是，由於天然染料的技術相對部成熟，目前只對棉、麻、絲、毛等天然纖維的染色較為成熟，對合成纖維的染色技術相對較為落後，而且天然染料的穩定性能和純度與合成染料相比較為複雜，理論指導與技術實踐仍需要花費很大的人力和物力去研究。天然染料的固有的發色基團性能不穩定，太陽光中的紫外線與可見光部分，容易誘發各種氧化還原反應，從而導致染料褪色現象，天然染料染色的織物經長時間的洗滌和日曬後，顏色的鮮豔度會下降，逐步呈灰色調。目前多是通過改進染色方法、染色條件及抗紫外線後處理來提高天然染料染色織物的耐洗和耐光牢度，從天然染料分子的角度提高天然染料的染色穩定性的研究目前還不多。中國專利CN100549103C(公開日2007.9.19)公開的提高桑椹紅色素染色日曬牢度的方法，採用醯化劑對天然染料桑椹紅色素進行改性處理，提高桑椹紅色素染色織物的日曬牢度，使染色織物牢度達到服用紡織品的要求。中國專利CN102383321A(公開日2012.3.21)公開的一種提高天然染料染色織物日曬牢度的方法，將自由基吸收劑或氧清除劑、滲透劑、乙醇水溶液或者水溶液製備形成整理液，將天然染料染色後的織物置於整理液中進行後處理，可提高日曬牢度1-2級。中國專利CN104088167A(公開日2014.10.8)公開的一種提高天然染料染色織物顏色深度和日曬牢度的方法，利用聚乙烯吡咯烷酮與天然染料分子間的締合作用，提高天然染料染色織物的顏色深度，並且採用多元醇法，在織物表面原位生成納米氧化鋅，利用納米氧化鋅優異的抗紫外性能，提高天然染料染色紡織品的日曬牢度，而且耐洗性能優良。由上述現有技術可知，針對天然染料分子的穩定性改性多是採用化學試劑進行改性，改性後的染料部分喪失或者全部桑斯了天然染料本身的優良特定，如天然綠色，無毒無副作用等。因此需要在保證天然染料綠色特性的基礎上，提高天然染料的耐曬性能。
技術實現要素：
：本發明要解決的技術問題是提供一種基於海藻凝膠的聚集態天然染料及其製備方法，採用馬尾藻濾液與天然染料分子作為原料，馬尾藻濾液經助劑處理後形成海藻凝膠，並將天然染料分子包覆其中形成聚集態天然染料，即基於海藻凝膠的聚集態天然染料。本方法工藝簡單，效率高，得到的基於海藻凝膠的聚集態天然染料具有很強的抗氧化性能，能顯著提高天然染料染色的織物的日曬牢度和耐洗牢度，且綠色天然環保。為解決上述技術問題，本發明的技術方案是：一種基於海藻凝膠的聚集態天然染料，其特徵在於，所述基於海藻凝膠的聚集態天然染料的主要成分為海藻凝膠和天然染料分子，所述海藻凝膠為馬尾藻凝膠，所述染料分子為黃酮類、靛類或者葉綠素類染料分子，所述馬尾藻凝膠由馬尾藻濾液、無水氯化鈣溶液和甘油製成。優選地，所述基於海藻凝膠的聚集態天然染料的組分，按重量份計，包括：馬尾藻濾液15-35份、天然染料分子35-60份、無水氯化鈣溶液和甘油10-30份。本發明還提供一種基於海藻凝膠的聚集態天然染料的製備方法，其特徵在於：包括以下步驟：(1)將馬尾藻用過濾的海水洗淨表面的附著物及沙粒，在室溫下曬乾，置於烘箱中烘乾去除多餘的水分，剪碎研磨形成馬尾藻粉；(2)將步驟(1)製備的馬尾藻粉加入溶劑中，在60-70℃下攪拌30min，超聲處理，經超濾膜過濾，得到馬尾藻濾液；(3)往步驟(2)製備的馬尾藻濾液中加入天然染料、無水氯化鈣溶液和甘油，在25-30℃下，緩慢攪拌8-10min得到膠體，用去離子水漂洗過濾膠體，去除多餘的氯化鈣和甘油，得到基於海藻凝膠的聚集態天然染料。作為上述技術方案的優選，所述步驟(1)中，馬尾藻粉的粒徑為5-10μm。作為上述技術方案的優選，所述步驟(2)中，溶劑為去離子水或者乙醇水溶液。作為上述技術方案的優選，所述步驟(2)中，馬尾藻粉與溶劑的質量比為1:10-15。作為上述技術方案的優選，所述步驟(2)中，超聲處理的功率為600-1000W，超聲處理時間為30-50min。作為上述技術方案的優選，所述步驟(2)中，馬尾藻濾液的固含量為35-40％。作為上述技術方案的優選，所述步驟(3)中，無水氯化鈣溶液和甘油的體積比為1:0.3-0.7。作為上述技術方案的優選，所述步驟(3)中，緩慢攪拌的速率為50-200rpm/min。與現有技術相比，本發明具有以下有益效果：(1)本發明製備的天然染料呈聚集態，聚集態的染料比分子態的染料的內部結合力較強，性能穩定，不易被誘發氧化還原反應，因此在受到長時間日曬或者洗滌的過程中，能保持住自身的聚集形態，降低褪色速度，提高顏色的鮮豔度和亮度，繼而提高了天然染料染色織物的日曬牢度和耐洗牢度。(2)本發明製備的天然染料中還含有海藻凝膠天然抗氧化劑，海藻凝膠屬於純天然物質，通過添加天然抗氧化劑，保證了天然染料的綠色天然性能，不添加化學合成試劑，而且減緩了天然染料光照褪色的速度，提高了天然染料染色織物的日曬牢度和耐洗牢度。(3)本發明製備的天然染料中含有的海藻凝膠中主要含有海藻多糖、多酚、超氧化物歧化酶、不飽和脂肪酸、黃牛酸、維生素類，這些都是具有強抗氧化活性的物質，而且副作用低，能賦予天然染料抗氧化性的同時，保證產品的純天然性。(4)本發明的製備工藝簡單，效率高，得到的基於海藻凝膠的聚集態天然染料為膠狀，能很好的粘附與織物的表面，而且天然染料具有很強的抗氧化性能，能顯著提高天然染料染色的織物的日曬牢度和耐洗牢度，且綠色天然環保。具體實施方式：下面將結合具體實施例來詳細說明本發明，在此本發明的示意性實施例以及說明用來解釋本發明，但並不作為對本發明的限定。實施例1：(1)將馬尾藻用過濾的海水洗淨表面的附著物及沙粒，在室溫下曬乾，置於烘箱中烘乾去除多餘的水分，去除剪碎研磨形成粒徑為5-10μm的馬尾藻粉。(2)按質量份計，將1份的步驟(1)製備的馬尾藻粉加入10份的去離子水中，在60℃下攪拌30min，然後在600W功率下超聲處理時間為30min，經超濾膜過...