一種取自黑豆皮的天然染料染羊毛織物的方法與流程
2023-05-17 18:47:11 1
本發明涉及一種植物染料的染色方法，具體涉及一種取自黑豆皮的天然染料染羊毛織物的方法，屬於天然染料染色領域。
背景技術：
：隨著合成染料日益發展，紡織行業過度使用合成染料，據資料統計，近幾年每年生產和使用大約130萬噸染料、顏料和染料前體，價值約230億美元，其中大部分都是合成染料，其生產、加工過程中的廢棄物以及染色廢液的排放對環境造成相當大的危害，而且部分偶氮類合成染料被發現具有生物毒性和致癌致畸性。天然染料來源於天然資源，表現出良好的環境相容性和生物可降解性，符合綠色化學的要求，日益成為新型染料開發的研究重點。中國專利CN102061633公開了一種自葡萄籽提取的天然燃料染蛋白質纖維及其織物的方法，該發明採用葡萄籽色素溶液對羊毛、蠶絲等蛋白質纖維類織物採用直接染色方法或鋁離子、鐵離子預媒染的方法進行染色。中國專利CN102041689A公開了一種鳳仙花天然染料在染色中的應用，該發明首先是對原料進行前處理，然後對原料進行超聲波提取，濃縮濾液得膏狀粗製鳳仙花天然染料，再對天然染料精製，最後用精製得到的天然染料對真絲或棉織品染色工藝。中國專利CN103080413公開了一種使用靛藍植物對纖維進行天然染色的方法，該發明在靛藍植物的葉片中的液體色素被溶解到水中以把包含液體色素的水與石灰粉和空氣混合，從而把混合物濃縮成不溶性色素；把濃縮的靛藍植物染料與燒鹼混合以通過微生物發酵把混合物分解成可溶性色素，然後把纖維浸入可溶性靛藍植物染料溶液以對纖維進行染色。這些天然染料由於其色牢度尤其是日曬牢度低等問題，並不適合產業化生產和應用。黑豆營養豐富，含有蛋白質、脂肪、維生素、微量元素等多種營養成分，同時又具有多種生物活性物質，如黑豆色素、黑豆多糖和異黃酮等。從黑豆皮中提取的黑豆皮色素主要是花色苷類色素，是以黃酮核為基礎的能呈現顏色的一類糖苷，是花色素(配體)與糖相結合形成的配糖體。主要成分是飛燕草素-3-葡萄糖苷和矢車菊素-3-葡萄糖苷。具有一定的抗氧化、抗癌、降心血管、改善視力、保健美容減肥、增強記憶力等作用。目前黑豆皮色素多用於食品添加劑以及功能性食品的應用，未發現採用黑豆皮色素應用於紡織行業的研究。技術實現要素：本發明為了克服現有技術的缺陷，提供了一種無毒、成本低、環境友好、色牢度高、抗菌、抗紫外線的取自黑豆皮的天然染料染羊毛織物的方法。為了實現上述目的，本發明所採用的技術方案為：(1)準備工作：將羊毛織物裁剪成11×5cm的長方形，放入40℃蒸餾水中潤溼浸泡，20min後取出，擰乾，排除羊毛纖維之間的空氣。(2)染液配製：將黑豆皮色素和蒸餾水混合均勻，製得染液。(3)染色工藝：染料濃度owf(染料與織物的質量比)為25-30％，染色溫度為90～95℃，染色pH為2.09-5.63，浴比為1:50，染色時間為80-120min，取出，水洗，得到初步染色的羊毛織物。(4)皂洗工藝：將步驟(3)得到的初步染色的羊毛織物進行皂洗處理，皂洗溫度為90℃，皂洗時間為10min，取出後晾乾，得到染色的羊毛織物。進一步地，所述步驟(1)中的長方形羊毛織物重約1g。進一步地，所述步驟(2)中的黑豆皮色素的質量濃度為5-6g/L。進一步地，所述步驟(3)中的浴比指羊毛織物與染液的質量比。進一步地，所述步驟(3)中的染色pH由1mol/L的醋酸和醋酸鈉調節。進一步地，所述步驟(3)中的水洗次數為3次。進一步地，所述步驟(4)中的皂洗液是由中性皂片﹑碳酸鈉溶解於蒸餾水中形成的溶液組成。進一步地，所述步驟(4)中的中性皂片的質量濃度為2g/L，碳酸鈉的質量濃度為2g/L。進一步地，所述步驟(4)中的初步染色的羊毛織物：皂洗液的質量比為1:30。有益效果本發明提供了一種取自黑豆皮的天然染料染羊毛織物的方法。該方法所採用的天然染料來源於植物，成本低，對人體無毒害，是一種生物相容性和環境友好型染料，將該天然染料應用於羊毛織物的染色，整個染色過程清潔，織物色牢度高，具有一定的抗菌性和抗紫外性，染色後的織物呈現出自然的顏色，經過染色處理的羊毛織物是一種具有高附加值的綠色紡織品。本發明從黑豆皮中提取的黑豆皮色素是一種純天然色素，該色素主要屬於花色苷類色素，呈深棕色，是以黃酮核為基礎的能呈現顏色的一類糖苷，是花色素(配體)與糖相結合形成的配糖體。主要成分是飛燕草素-3-葡萄糖苷和矢車菊素-3-葡萄糖苷。具有一定的抗氧化、抗癌、降心血管、改善視力、保健美容減肥、增強記憶力等作用。由黑豆皮色素製備的天然染料用於羊毛織物的染色，無需加鹽促染，經該天然染料染色後的羊毛織物耐摩擦色牢度、耐洗色牢度、耐汗漬色牢度均能達到4～5，耐日曬牢度達到3。同時由於該天然染料中含有黃酮類活性物質可以賦予羊毛織物一定的抗菌性和抗紫外線的功能性特點，使得染色後的羊毛織物與未染色的羊毛織物相比，其UPF值上升32.47-34.48％，其TUVA值下降77.01％，TUVB值下降93.31-93.65％。經染色處理的羊毛織物的Integ值為1.88-2.73，上色較好且呈現出自然的顏色。經染色處理的羊毛織物與人體長期接觸，還具有一定的抗氧化、抗癌、降心血管、改善視力、保健美容減肥、增強記憶力等作用。染色機理：該天然染料的分子結構上含有一定數量的酚羥基，與羊毛纖維上的氨基染座發生結合，上染纖維。具體實施方式下面結合具體實施例，進一步闡述本發明。應該理解，這些實施例僅用於說明本發明而不是用於限制本發明的範圍。除非特別說明，實施方式中未描述的技術手段均可以用本領域技術人員所公知的方式實現。另外，實施方案應理解為說明性的，而非限制本發明的範圍，對於本領域技術人員而言，在不背離本發明實質和範圍的前提下，對這些實施方案中的物料成分、用量、尺寸、形狀進行的各種修改、替換、改進，這些等價形式也同樣落於本申請所附權利要求書所限定的範圍。特別說明，本發明所限定的具體參數應有可允許的誤差範圍。實施例中涉及的Integ值是指可見光範圍內(400～700nm)求取有色物體的偽三刺激值之和，它反映了整個可見光範圍內光的吸收和散射情況，與人眼對色深的評估有很好的一致性，所以用Integ值表示色深。本發明通過DatacolorSF-600測色配色儀(美國Datacolor公司)測得Integ值。本發明所用黑豆皮色素均來源於市售，呈棕色粉末狀，具體購於但不限於陝西森弗天然製品有限公司。實施例1：(1)準備工作：將羊毛織物(克重量265g/m2，門幅150cm)裁剪成11×5cm的長方形，放入40℃蒸餾水中潤溼浸泡，20min後取出，擰乾。(2)染液配製：將黑豆皮色素和蒸餾水混合均勻，製得染液。(3)染色工藝：染料濃度owf(染料與織物的質量比)為25％，染色溫度為95℃，染色pH為2.09，浴比為1:50，染色時間為80min，取出，水洗，得到初步染色的羊毛織物。(4)皂洗工藝：將步驟(3)得到的初步染色的羊毛織物進行皂洗處理，皂洗溫度為90℃，皂洗時間為10min，取出後晾乾，得到染色的羊毛織物。進一步地，所述步驟(1)中的長方形羊毛織物重約1g。進一步地，所述步驟(2)中的黑豆皮色素的質量濃度為5g/L。進一步地，所述步驟(3)中的浴比指羊毛織物與染液的質量比。進一步地，所述步驟(3)中的染色pH由1mol/L的醋酸和醋酸鈉調節。進一步地，所述步驟(3)中的水洗次數為3次。進一步地，所述步驟(4)中的皂洗液是由中性皂片﹑碳酸鈉溶解於蒸餾水中形成的溶液組成。進一步地，所述步驟(4)中的中性皂片的質量濃度為2g/L，碳酸鈉的質量濃度為2g/L。進一步地，所述步驟(4)中的初步染色的羊毛織物：皂洗液的質量比為1:30。經測定染色的羊毛織物的Integ值達到2.72，說明染色後的羊毛織物上色較好。將染色的羊毛織物進行色牢度測試，結果如表1和2所示，耐摩擦色牢度﹑耐洗色牢度﹑耐汗漬色牢度均達到4-5級，耐日曬色牢度達到3級，說明染色後的羊毛織物色牢度高。將染色的羊毛織物進行抗紫外線性能測試，結果如表3所示，與未染色的羊毛織物相比，其UPF值提高了34.48％，TUVA值下降77.01％，TUVB值下降93.31％，說明染色後的羊毛織物抗紫外性效果明顯。實施例2：(1)準備工作：將羊毛織物(克重量265g/m2，門幅150cm)裁剪成11×5cm的長方形，放入40℃蒸餾水中潤溼浸泡，20min後取出，擰乾。(2)染液配製：將黑豆皮色素和蒸餾水混合均勻，製得染液。(3)染色工藝：染料濃度owf(染料與織物的質量比)為30％，染色溫度為90℃，染色pH為3，浴比為1:50，染色時間為100min，取出，水洗，得到初步染色的羊毛織物。(4)皂洗工藝：將步驟(3)得到的初步染色的羊毛織物進行皂洗處理，皂洗溫度為90℃，皂洗時間為10min，取出後晾乾，得到染色的羊毛織物。進一步地，所述步驟(1)中的長方形羊毛織物重約1g。進一步地，所述步驟(2)中的黑豆皮色素的質量濃度為6g/L。進一步地，所述步驟(3)中的浴比指羊毛織物與染液的質量比。進一步地，所述步驟(3)中的染色pH由1mol/L的醋酸和醋酸鈉調節。進一步地，所述步驟(3)中的水洗次數為3次。進一步地，所述步驟(4)中的皂洗液是由中性皂片﹑碳酸鈉溶解於蒸餾水中形成的溶液組成。進一步地，所述步驟(4)中的中性皂片的質量濃度為2g/L，碳酸鈉的質量濃度為2g/L。進一步地，所述步驟(4)中的初步染色的羊毛織物：皂洗液的質量比為1:30。經測定染色的羊毛織物的Integ值達到2.5，說明染色後的羊毛織物上色較好。將染色的羊毛織物進行色牢度測試，結果如表1和2所示，耐摩擦色牢度﹑耐洗色牢度﹑耐汗漬色牢度均達到4-5級，耐日曬色牢度達到3級，說明染色後的羊毛織物色牢度高。實施例3：(1)準備工作：將羊毛織物(克重量265g/m2，門幅150cm)裁剪成11×5cm的長方形，放入40℃蒸餾水中潤溼浸泡，20min後取出，擰乾。(2)染液配製：將黑豆皮色素和蒸餾水混合均勻，製得染液。(3)染色工藝：染料濃度owf(染料與織物的質量比)為30％，染色溫度為90℃，染色pH為3，浴比為1:50，染色時間為110min，取出，水洗，得到初步染色的羊毛織物。(4)皂洗工藝：將步驟(3)得到的初步染色的羊毛織物進行皂洗處理，皂洗溫度為90℃，皂洗時間為10min，取出後晾乾，得到染色的羊毛織物。進一步地，所述步驟(1)中的長方形羊毛織物重約1g。進一步地，所述步驟(2)中的黑豆皮色素的質量濃度為6g/L。進一步地，所述步驟(3)中的浴比指羊毛織物與染液的質量比。進一步地，所述步驟(3)中的染色pH由1mol/L的醋酸和醋酸鈉調節。進一步地，所述步驟(3)中的水洗次數為3次。進一步地，所述步驟(4)中的皂洗液是由中性皂片﹑碳酸鈉溶解於蒸餾水中形成的溶液組成。進一步地，所述步驟(4)中的中性皂片的質量濃度為2g/L，碳酸鈉的質量濃度為2g/L。進一步地，所述步驟(4)中的初步染色的羊毛織物：皂洗液的質量比為1:30。經測定染色的羊毛織物的Integ值達到2.73，說明染色後的羊毛織物上色較好。將染色的羊毛織物進行色牢度測試，結果如表1和2所示，耐摩擦色牢度﹑耐洗色牢度﹑耐汗漬色牢度均達到4-5級，耐日曬色牢度達到3級，說明染色後的羊毛織物色牢度高。實施例4：(1)準備工作：將羊毛織物(克重量265g/m2，門幅150cm)裁剪成11×5cm的長方形，放入40℃蒸餾水中潤溼浸泡，20min後取出，擰乾。(2)染液配製：將黑豆皮色素和蒸餾水混合均勻，製得染液。(3)染色工藝：染料濃度owf(染料與織物的質量比)為30％，染色溫度為90℃，染色pH為3，浴比為1:50，染色時間為120min，取出，水洗，得到初步染色的羊毛織物。(4)皂洗工藝：將步驟(3)得到的初步染色的羊毛織物進行皂洗處理，皂洗溫度為90℃，皂洗時間為10min，取出後晾乾，得到染色的羊毛織物。進一步地，所述步驟(1)中的長方形羊毛織物重約1g。進一步地，所述步驟(2)中的黑豆皮色素的質量濃度為6g/L。進一步地，所述步驟(3)中的浴比指羊毛織物與染液的質量比。進一步地，所述步驟(3)中的染色pH由1mol/L的醋酸和醋酸鈉調節。進一步地，所述步驟(3)中的水洗次數為3次。進一步地，所述步驟(4)中的皂洗液是由中性皂片﹑碳酸鈉溶解於蒸餾水中形成的溶液組成。進一步地，所述步驟(4)中的中性皂片的質量濃度為2g/L，碳酸鈉的質量濃度為2g/L。進一步地，所述步驟(4)中的初步染色的羊毛織物：皂洗液的質量比為1:30。經測定染色的羊毛織物的Integ值達到2.66，說明染色後的羊毛織物上色較好。將染色的羊毛織物進行色牢度測試，結果如表1和2所示，耐摩擦色牢度﹑耐洗色牢度﹑耐汗漬色牢度均達到4-5級，耐日曬色牢度達到3級，說明染色後的羊毛織物色牢度高。實施例5：(1)準備工作：將羊毛織物(克重量265g/m2，門幅150cm)裁剪成11×5cm的長方形，放入40℃蒸餾水中潤溼浸泡，20min後取出，擰乾。(2)染液配製：將黑豆皮色素和蒸餾水混合均勻，製得染液。(3)染色工藝：染料濃度owf(染料與織物的質量比)為25％，染色溫度為95℃，染色pH為5.04，浴比為1:50，染色時間為100min，取出，水洗，得到初步染色的羊毛織物。(4)皂洗工藝：將步驟(3)得到的初步染色的羊毛織物進行皂洗處理，皂洗溫度為90℃，皂洗時間為10min，取出後晾乾，得到染色的羊毛織物。進一步地，所述步驟(1)中的長方形羊毛織物重約1g。進一步地，所述步驟(2)中的黑豆皮色素的質量濃度為5g/L。進一步地，所述步驟(3)中的浴比指羊毛織物與染液的質量比。進一步地，所述步驟(3)中的染色pH由1mol/L的醋酸和醋酸鈉調節。進一步地，所述步驟(3)中的水洗次數為3次。進一步地，所述步驟(4)中的皂洗液是由中性皂片﹑碳酸鈉溶解於蒸餾水中形成的溶液組成。進一步地，所述步驟(4)中的中性皂片的質量濃度為2g/L，碳酸鈉的質量濃度為2g/L。進一步地，所述步驟(4)中的初步染色的羊毛織物：皂洗液的質量比為1:30。經測定染色的羊毛織物的Integ值達到1.79，說明染色後的羊毛織物上色較好。將染色的羊毛織物進行色牢度測試，結果如表1和2所示，耐摩擦色牢度﹑耐洗色牢度﹑耐汗漬色牢度均達到4-5級，耐日曬色牢度達到3級，說明染色後的羊毛織物色牢度高。將染色的羊毛織物進行抗紫外線性能測試，結果如表3所示，與未染色的羊毛織物相比，其UPF值提高了32.47％，TUVA值下降77.01％，TUVB值下降93.65％，說明染色後的羊毛織物抗紫外性效果明顯。實施例6：(1)準備工作：將羊毛織物(克重量265g/m2，門幅150cm)裁剪成11×5cm的長方形，放入40℃蒸餾水中潤溼浸泡，20min後取出，擰乾。(2)染液配製：將黑豆皮色素和蒸餾水混合均勻，製得染液。(3)染色工藝：染料濃度owf(染料與織物的質量比)為25％，染色溫度為95℃，染色pH為5.63，浴比為1:50，染色時間為100min，取出，水洗，得到初步染色的羊毛織物。(4)皂洗工藝：將步驟(3)得到的初步染色的羊毛織物進行皂洗處理，皂洗溫度為90℃，皂洗時間為10min，取出後晾乾，得到染色的羊毛織物。進一步地，所述步驟(1)中的長方形羊毛織物重約1g。進一步地，所述步驟(2)中的黑豆皮色素的質量濃度為5g/L。進一步地，所述步驟(3)中的浴比指羊毛織物與染液的質量比。進一步地，所述步驟(3)中的染色pH由1mol/L的醋酸和醋酸鈉調節。進一步地，所述步驟(3)中的水洗次數為3次。進一步地，所述步驟(4)中的皂洗液是由中性皂片﹑碳酸鈉溶解於蒸餾水中形成的溶液組成。進一步地，所述步驟(4)中的中性皂片的質量濃度為2g/L，碳酸鈉的質量濃度為2g/L。進一步地，所述步驟(4)中的初步染色的羊毛織物：皂洗液的質量比為1:30。經測定染色的羊毛織物的Integ值達到1.88，說明染色後的羊毛織物上色較好。將染色的羊毛織物進行色牢度測試，結果如表1和2所示，耐摩擦色牢度﹑耐洗色牢度﹑耐汗漬色牢度均達到4-5級，耐日曬色牢度達到3級，說明染色後的羊毛織物色牢度高。將染色的羊毛織物進行抗紫外線性能測試，結果如表3所示，與未染色的羊毛織物相比，其UPF值提高了30.43％，TUVA下降77.01％，TUVB值下降93.31％，說明染色後的羊毛織物抗紫外性效果明顯。表1染色後的羊毛織物的色牢度測試表2染色後的羊毛織物的色牢度測試表3未染色的羊毛織物以及染色的羊毛織物的抗紫外線性能測定UPFTUVA/％TUVB/％未染色的羊毛織物369.120.872.99實施例1496.410.200.20實施例5488.980.200.19實施例6481.440.200.20以上實施例中測試方法分別依據如下標準：耐摩擦色牢度根據GB/T3920—2008《紡織品色牢度試驗耐摩擦色牢度》測定；耐洗色牢度根據GB/T3921—2008《紡織品色牢度試驗耐皂洗色牢度》測定；耐汗漬色牢度按GB/T3922—1995《紡織品色牢度試驗耐汗漬色牢度》測定；水萃取液pH值按GB/T7573—2009《紡織品色牢度試驗萃取液色牢度》測定；耐日曬色牢度根據GB/T8427—1998《紡織品耐人造光色牢度氙弧燈》測定；抗紫外線性能根據GB/T18830-2009《紡織品防紫外線性能的評定》測定。當前第1頁1 2 3