一種薯莨織物的染色方法與流程

2023-05-18 17:50:51 3

本發明屬於紡織染整技術領域，涉及一種薯莨織物的染色方法，特別涉及一種薯莨染色織物過泥及洗泥方法。

背景技術：

用薯莨提取液對真絲織物染色增重後再通過金屬離子後處理賦予了其不同於一般絲綢的獨特品質:觸感清涼，爽滑不黏身、易洗快幹、耐汗耐曬、挺括有身骨、不易抽絲和起皺及優良的抗紫外線性能，特別適於夏季或溼熱地區和水上作業人員使。同時，由於薯莨本身就是一種中藥，有防黴、除菌、除臭等功效，所以業內一般認為，用薯莨提取液對真絲織物染色增重後再通過金屬離子後處理做成的服裝也具有相同的「醫用」效果（金屬離子對薯莨提取液處理真絲織物的影響，葉皓華，唐孝明，陳國強，染整技術，2009，31（4）：1-6）。莨紗綢產品具有生態環保的天然屬性，質地滑爽而挺括，不易皺摺，出汗後不貼身，穿著涼爽通透，吸溼快幹，易洗耐穿等優點，特別適合炎熱的夏季穿用，其有「流汗不粘身，越穿越涼爽」的美譽（莨紗綢形成機理及薯莨色素與蠶絲蛋白的相互作用[d]，馬明波，浙江理工大學）。

但是目前薯莨織物的生產過程十分繁雜，整個生產過程均依靠手工完成，勞動強度大，且十分依賴天氣和工人經驗。其加工流程一般為:製備薯莨染液→浸染薯莨液→陽光曝曬→重複上述浸/曬過程多次→塗覆河/塘泥→洗泥→曬乾→入庫。本發明僅描述一個大概的情況，並非固定不變的標準程序，例如在曬莨過程中,如果綢面形成的塗層分布不勻,就要增加"煮綢"工序,即用高溫染液浸染織物,以使塗層勻化；又如過泥後發現正面黑度不夠，就要增加過泥次數（香雲紗的加工工藝及其生態性，李維賢，趙耀明，師嚴明，印染，2008，16：30-32）。由於莨紗綢的生產染色工藝極度依賴人工，所以生產規模難擴大，效率低下，實現現代化的工業生產，迫切需要改進薯莨織物的染色方法。

由於傳統的薯莨染色織物過泥的塗泥層厚，完全靠人工，而且厚度或力道不均極其容易導致塗泥滲透至背面，導致背面變色（不合格），過泥靜置的時間長，有時由於靜置的時間不夠導致洗泥結束曬乾後發現烏黑髮亮的效果達不到要求時，需要重新過泥和攤開靜置，嚴重依賴工人的經驗。在過泥後，攤開靜置時間長，所以難以在流水線（傳送帶）上完成平攤靜置過程，一般在大片平坦的草地上人工塗泥，然後在草地上靜置，達到染色效果後洗泥。

傳統的薯莨織物染色工藝中，過泥工序皆為人工在織物表面塗上10-30mm的泥層，然後在空地上攤開放置20-120min，再經過洗泥工序，由於泥層厚，均採用人工清洗，而且一旦發現顏色不夠黑亮，又需要重新過泥。程志波和馬明波等人（薯莨色素的提取及對棉和真絲織物的染色性能研究[d]，程志波，蘇州大學；莨紗綢形成機理及薯莨色素與蠶絲蛋白的相互作用[d]，馬明波，浙江理工大學）雖然對薯莨提取液的染色機理進行了深入研究，並試圖以各種金屬離子溶液代替傳統的河/塘泥，但發現效果不是很理想，達不到傳統香雲紗的烏黑髮亮的效果，推測泥中含有的有機質也參與了染色反應過程，所以單獨以金屬鹽浸軋達不到傳統染色效果。

技術實現要素：

本發明針對傳統薯莨織物染色的過泥-洗泥工序中存在的問題：（1）需要人工塗泥，嚴重依賴經驗，而且容易滲透至背面；（2）塗泥後放置時間長（20-120min），需要大量場地；（3）由於塗泥層厚，難清洗，導致洗泥也需要人工，整個塗泥洗泥過程完全依賴人工，和需要大量場地；（4）不同泥質和塗泥後放置時間對顏色影響大，容易因顏色達不到要求返工，公開了一種薯莨織物的染色方法，特別是一種薯莨染色織物過泥及洗泥方法，即：在塘/河泥中加入適量的金屬離子、增稠劑和防滲化劑進行塗泥，這樣帶來的有益效果有：（1）塗泥厚度0.5-5mm即可達到傳統10-30mm的效果，而且洗淨乾燥後的織物烏黑髮亮的效果更好，比單純用金屬離子處理的織物顏色更光亮；（2）由於塗泥層非常薄，可以採用傳統印花塗層或塗料塗層工藝，可以工業化生產，而且厚度均勻，沒有滲透至背面；（3）靜置的時間縮短至5-20min，可以在傳送帶上進行，不需要佔用大量場地；（4）由於塗層薄易清洗，可以直接用高壓水或毛刷在流水線上直接進行洗泥，不需要用大量人工在河邊清洗。

為達到上述目的，本發明的具體技術方案是：

一種薯莨織物的染色方法，其步驟包括：製備薯莨染液、織物浸染薯莨染液、固色整理、塗覆泥漿、洗泥、乾燥、入庫，其特徵在於：所述泥漿由1l河泥或塘泥添加增稠劑0.1-50g、防滲化劑0-200g和無機鹽0.1-100g組成。

所述增稠劑的作用是為了增加泥的粘度及降低流動性，使泥漿達到刮板或網孔刮塗的要求。當用量少時，第一流動性太好，不易控制流動性，第二容易滲透至背面；用量過高時，無法流動，不能順利刮塗至布面。

所述防滲化劑的主要作用是減少自由流動水，避免滲透至背面。特別當織物比較稀時，要加入一定量防滲透劑。所述防滲透劑加入過多也會降低泥漿流動，難刮塗。

所述無機鹽的作用主要是配合泥漿中的有機腐殖質使半成品的薯莨染色織物變色。薯莨織物半成品一般為棕黃色，當與泥漿和金屬離子反應後，變烏黑光亮或暗黑，或棕黑等，依賴金屬離子不同，顏色有差異，一般傳統的以烏黑光亮為主，對應的需要加金屬離子主成分為鐵離子和亞鐵離子。所以也可根據顏色要求調節離子組成和比例，例如鐵為黑，鋁為紅光等。所述加入的無機鹽離子太少，例如傳統不加金屬鹽，反應速率慢，而且需要塗很厚的泥漿，有時候需要反覆塗泥，洗泥，再塗泥和洗泥，以達到顏色要求，而本發明中，加入金屬離子後，泥層厚度可以降低，而且反應時間縮短，這為工業化提供技術基礎；而當金屬離子加入量過多時，第一，金屬離子可以和增稠劑結合，將會導致增稠效果和防滲化效果的降低，第二，泥漿中含水量本來不是非常高，加入過量無機鹽會不溶，第三，無機鹽量達到一定濃度後，繼續增加沒有實質效果，例如反應速度，顏色深度等不會改變。

優選地，所述泥漿由1l河泥或塘泥添加增稠劑0.3-10g、防滲化劑20-80g和無機鹽0.5-20g組成。

優選地，所述泥漿由1l河泥或塘泥添加增稠劑0.5-10g、防滲化劑70-80g和無機鹽2-8g組成。

所述河泥或塘泥正如文章「香雲紗的加工工藝及其生態性」中所述的取自珠江三角洲的順德、佛山、南海等地方的河道，這是因為該地區的河泥或塘泥細膩且腐殖質多，採用其他地區的河泥或塘泥效果欠佳。

所述增稠劑是纖維素醚類、天然高分子及其衍生物或合成高分子其中的一種或幾種混合物，優選地，所述增稠劑是海藻酸鈉或ptf-185a或f-613或rm-5000或th5000中的一種或兩種。優選為th5000，這是因為th5000是陰離子聚丙烯酸酯類物質，能夠直接加入至泥漿中，不需要提前水溶。

其中增稠劑ptf-185a採購於法國愛森（snf），增稠劑f-613採購於東莞市科峰紡織助劑實業有限公司，增稠劑rm-5000為美國陶氏公司生產的，增稠劑th5000為魯道夫化工有限公司生產。

所述增稠劑的作用是為了刮板或網孔塗覆泥漿時防止滲透至織物背面，使之形成單面效果。

所述防滲化劑是一般印花用的防滲化劑，優選地，所述的防滲化劑是pl-120，ruco-printpmi，優選pl-120。

所述防滲化劑pl-120是廣州市好本領貿易有限公司生產，ruco-printpmi為魯道夫化工有限公司生產。

所述無機鹽是含有鈉、鎂、鋁、鉀、鈣、鉻、錳、鐵、銅、鋅、鈦、錫及稀土金屬元素中一種或幾種金屬離子的無機鹽，所述每種金屬離子的用量均為0.01-50g/l，但總量不超過100g，優選地，所述無機鹽是硫酸鐵、氯化鐵、硫酸銅、氯化鋅、硫酸鈦、硫酸亞鐵、氯化亞鐵、硫酸鈦、三氯化鋁、氯化亞鐵、硫酸鈉、硫酸鎂、硫酸錳中的一種或幾種。其中優選地，所述無機鹽為硫酸鐵或氯化鐵或硫酸亞鐵或氯化亞鐵中的一種或幾種，鐵離子有機鹽能產生傳統的烏黑效果，這正是市場上所需要的。

進一步，所述薯莨織物的染色方法，其具體步驟包括：將織物用薯莨染液反覆多次浸染或軋染，然後經過固色整理得到的薯莨染色半成品織物，將泥漿均勻塗覆在半成品織物的正面，在15-80℃溫度下放置3-60min，然後在傳送至洗泥工序，洗去泥層，乾燥即可得到成品，優選地，在20-60℃溫度下放置5-20min。溫度過高，絲質品容易被破壞，當溫度低時，需要延長時間，否則達到不顏色效果；時間過短，顏色效果不好，時間太長，浪費生產力和效率，因為顏色已經到達要求，或極限，繼續延長放置時間沒有意義。

所述織物包括純棉、純蠶絲、純腈綸、純氨綸織物，或其中兩種或兩種以上的混紡纖維織物，優選地為蠶絲織物。

所述薯莨染液是薯莨汁或提取液；所述的固色整理是反覆暴曬、汽蒸或焙烘中的一種。

所述塗覆泥漿的方法為刮塗或網孔塗覆中的一種，所述塗覆泥漿的厚度為0.5-5mm，優選位1-3mm。

所述傳送至洗泥工序是平攤或在傳送帶上攤開傳送，即可以人工平攤進行人工洗泥或者在傳送帶上攤開傳送進行機械自動洗泥。

本發明採用一定配方的泥漿對薯莨織物進行染色，所帶來的有益效果有：

（1）塗泥厚度0.5-5mm即可達到傳統10-30mm的效果，而且洗淨乾燥後的織物烏黑髮亮的效果更好，比單純用金屬離子處理的織物顏色更光亮；

（2）由於塗泥層非常薄，可以採用傳統印花塗層或塗料塗層工藝，可以工業化生產，而且厚度均勻，沒有滲透至背面；

（3）靜置的時間縮短至5-20min，可以在傳送帶上進行，不需要佔用大量場地；

（4）由於塗層薄易清洗，可以直接用高壓水或毛刷在流水線上直接進行洗泥，不需要用大量人工在河邊清洗。

具體實施方式

實施例1

一種薯莨織物的染色方法，其具體步驟包括：

將真絲綢用薯莨的汁水反覆多次浸染和暴曬得到的薯莨染色半成品織物；將泥漿均勻的刮塗至半成品的正面，塗層厚度控制在0.1-0.5mm，然後在70-80℃下放置3min後，經過傳送帶平鋪傳送至洗泥工序，經過高壓水槍洗去泥層，經過定型機乾燥即可得到單面烏黑光亮的薯莨織物。

其中所用泥漿為：經過篩網過濾除去貝殼和大顆粒砂石的普通河泥，每升河泥中添加增稠劑海藻酸鈉0.1g，防滲化劑fs-30(杜邦)80g，硫酸亞鐵4g，氯化鐵3g，硫酸銅0.5g，氯化鋅0.2g，硫酸鈦0.3g，並且經過劇烈攪拌充分混合均勻。

實施例2

一種薯莨織物的染色方法，其具體步驟包括：

將真絲紗用薯莨的提取液反覆多次浸染和汽蒸得到的薯莨染色半成品織物；將泥漿採用網孔印花至半成品的正面，塗層厚度控制在0.5-1mm，然後在60-70℃下放置5min後，經過傳送帶平鋪傳送至洗泥工序，經過高壓水槍洗去泥層，經過定型機乾燥即可得到單面烏黑光亮的薯莨織物。

其中所用泥漿為：經過篩網過濾除去貝殼和大顆粒砂石的普通塘泥，每升塘泥中添加增稠劑ptf-185a50g，硫酸亞鐵0.5g，氯化鐵0.5g，硫酸鈦0.5g，三氯化鋁0.5g，並且經過劇烈攪拌充分混合均勻。

實施例3

一種薯莨織物的染色方法，其具體步驟包括：

將純棉梭織布用薯莨的汁水反覆多次浸染和汽蒸得到的薯莨染色半成品織物；將泥漿採用網孔印花至半成品的正面，塗層厚度控制在1-3mm，然後在20-30℃下放置20min後，經過傳送帶平鋪傳送至洗泥工序，經過高壓水槍洗去泥層，經過定型機乾燥即可得到單面黑色偏橙色光的薯莨織物。

其中所用泥漿為：經過篩網過濾除去貝殼和大顆粒砂石的普通河泥，每升河泥中添加增稠劑f-61310g，氯化亞鐵5g，硫酸鈉1g，硫酸鎂5g，硫酸錳5g，並且經過劇烈攪拌充分混合均勻。

實施例4

一種薯莨織物的染色方法，其具體步驟包括：

將真絲紗用薯莨的汁水反覆多次浸染和曝曬得到的薯莨染色半成品織物；將泥漿採用網孔印花至半成品的正面，塗層厚度控制在3-5mm，然後在15-20℃下放置30min後，經過傳送帶平鋪傳送至洗泥工序，經過高壓水槍洗去泥層，經過定型機乾燥即可得到單面深褐色的薯莨織物。

其中所用泥漿為：經過篩網過濾除去貝殼和大顆粒砂石的普通塘泥，每升塘泥中添加增稠劑海藻酸鈉0.5g，防滲化劑ruco-printpmi70g，氯化鋅0.1g，並且經過劇烈攪拌充分混合均勻。

實施例5

一種薯莨織物的染色方法，其具體步驟包括：

將純腈綸織物用薯莨的提取液反覆多次浸染和烘焙得到的薯莨染色半成品織物；將泥漿採用網孔印花至半成品的正面，塗層厚度控制在1-2mm，然後在30-40℃下放置10min後，經過傳送帶平鋪傳送至洗泥工序，經過高壓水槍洗去泥層，經過定型機乾燥即可得到單面烏黑光亮的薯莨織物。

其中所用泥漿為：經過篩網過濾除去貝殼和大顆粒砂石的普通河泥，每升河泥中添加增稠劑ptf-185a3g，防滲化劑pl-12020g，硫酸亞鐵0.2g，氯化鐵0.3g，並且經過劇烈攪拌充分混合均勻。

實施例6

一種薯莨織物的染色方法，其具體步驟包括：

將真絲綢用薯莨的汁水反覆多次浸染和暴曬得到的薯莨染色半成品織物；將泥漿均勻的刮塗至半成品的正面，塗層厚度控制在0.5-1mm，然後在55-60℃下放置8min後，經過傳送帶平鋪傳送至洗泥工序，經過高壓水槍洗去泥層，經過定型機乾燥即可得到單面烏黑光亮的薯莨織物。

其中所用泥漿為：經過篩網過濾除去貝殼和大顆粒砂石的普通河泥，每升河泥中添加增稠劑th500010g，硫酸亞鐵1.2g，硫酸鐵0.3g，三氯化鋁0.2g，硫酸錳0.1g，並且經過劇烈攪拌充分混合均勻。

對比例

對比例1

一種薯莨織物的染色方法，其具體步驟包括：

將真絲綢用薯莨的汁水反覆多次浸染和暴曬得到的薯莨染色半成品織物；將泥漿均勻的刮塗至半成品的正面，塗層厚度控制在10mm，然後在25-30℃下放置80min後，經過傳送帶平鋪傳送至洗泥工序，經過高壓水槍洗去泥層，經過定型機乾燥即可得到烏黑光亮的薯莨織物。其中所用泥漿為未加無機鹽的天然河泥。

對比例2

一種薯莨織物的染色方法，其具體步驟包括：

將真絲綢用薯莨的汁水反覆多次浸染和暴曬得到的薯莨染色半成品織物；半成品在浸軋媒染劑（七水合硫酸亞鐵用量20g/l）中兩浸兩軋，軋餘率80-90%，50℃烘乾後織物在進行焙烘固色處理，焙烘溫度100℃，時間3min。得到薯莨織物為棕黑色，但無光亮，不符合市場需求。

將採用本發明所述染色方法的實施例1-6與對比例1-2進行比較，得到以下表1和表2，其中織物的鉛、鎘和鉻含量按照gb/t17593檢測，織物的日曬牢度按照aatcctm16-2003檢測，耐幹、溼摩擦按照aatcc8-2007檢測。其中國標gb/t18885—2002生態紡織品技術要求中鉛含量低於0.2mg/kg，鎘含量低於0.1mg/kg，鉻含量低於1mg/kg，具體見下表：

表1

對比例2沒有採用河泥或塘泥，僅僅是將薯莨織物半成品用媒染劑浸染，最後得到的產品棕黑色，無光亮，不符合市場需求；對比例1僅僅採用天然河泥或塘泥，與採用本發明所述染色方法的實施例1-6相比，從表1可以看出，實施例1-6所塗覆泥漿的厚度薄的多，進一步，放置時間短，就可以實現連續化操作，並且由於所塗覆泥漿的厚度薄，使得河泥或塘泥中的重金屬減少，進一步，重金屬與增稠劑發生絡合，形成的絡合物留在泥漿裡，最後在洗泥工序中被衝走，使得薯莨織物中的重金屬進一步減少；而對比例1所塗覆河泥或塘泥厚度厚的多，放置時間長，必須放在草地上進行暴曬，只能進行人工操作，並且由於所塗覆河泥或塘泥厚，使得河泥或塘泥中的重金屬增多，而重金屬殘留在纖維中，織物長時間接觸人體的皮膚，相比之下，更影響人體的健康。

表2薯莨染色後織物的色牢度

從表2可以看出，採用本發明所述染色方法的實施例1-6，與對比例1-2從耐洗牢度、耐摩擦牢度、耐日曬牢度均相差無異。