本发明涉及一种植物染料的染色方法，具体涉及一种取自黑豆皮的天然染料染羊毛织物的方法，属于天然染料染色领域。
背景技术：
：随着合成染料日益发展，纺织行业过度使用合成染料，据资料统计，近几年每年生产和使用大约130万吨染料、颜料和染料前体，价值约230亿美元，其中大部分都是合成染料，其生产、加工过程中的废弃物以及染色废液的排放对环境造成相当大的危害，而且部分偶氮类合成染料被发现具有生物毒性和致癌致畸性。天然染料来源于天然资源，表现出良好的环境相容性和生物可降解性，符合绿色化学的要求，日益成为新型染料开发的研究重点。中国专利CN102061633公开了一种自葡萄籽提取的天然燃料染蛋白质纤维及其织物的方法，该发明采用葡萄籽色素溶液对羊毛、蚕丝等蛋白质纤维类织物采用直接染色方法或铝离子、铁离子预媒染的方法进行染色。中国专利CN102041689A公开了一种凤仙花天然染料在染色中的应用，该发明首先是对原料进行前处理，然后对原料进行超声波提取，浓缩滤液得膏状粗制凤仙花天然染料，再对天然染料精制，最后用精制得到的天然染料对真丝或棉织品染色工艺。中国专利CN103080413公开了一种使用靛蓝植物对纤维进行天然染色的方法，该发明在靛蓝植物的叶片中的液体色素被溶解到水中以把包含液体色素的水与石灰粉和空气混合，从而把混合物浓缩成不溶性色素；把浓缩的靛蓝植物染料与烧碱混合以通过微生物发酵把混合物分解成可溶性色素，然后把纤维浸入可溶性靛蓝植物染料溶液以对纤维进行染色。这些天然染料由于其色牢度尤其是日晒牢度低等问题，并不适合产业化生产和应用。黑豆营养丰富，含有蛋白质、脂肪、维生素、微量元素等多种营养成分，同时又具有多种生物活性物质，如黑豆色素、黑豆多糖和异黄酮等。从黑豆皮中提取的黑豆皮色素主要是花色苷类色素，是以黄酮核为基础的能呈现颜色的一类糖苷，是花色素(配体)与糖相结合形成的配糖体。主要成分是飞燕草素-3-葡萄糖苷和矢车菊素-3-葡萄糖苷。具有一定的抗氧化、抗癌、降心血管、改善视力、保健美容减肥、增强记忆力等作用。目前黑豆皮色素多用于食品添加剂以及功能性食品的应用，未发现采用黑豆皮色素应用于纺织行业的研究。技术实现要素：本发明为了克服现有技术的缺陷，提供了一种无毒、成本低、环境友好、色牢度高、抗菌、抗紫外线的取自黑豆皮的天然染料染羊毛织物的方法。为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案为：(1)准备工作：将羊毛织物裁剪成11×5cm的长方形，放入40℃蒸馏水中润湿浸泡，20min后取出，拧干，排除羊毛纤维之间的空气。(2)染液配制：将黑豆皮色素和蒸馏水混合均匀，制得染液。(3)染色工艺：染料浓度owf(染料与织物的质量比)为25-30％，染色温度为90～95℃，染色pH为2.09-5.63，浴比为1:50，染色时间为80-120min，取出，水洗，得到初步染色的羊毛织物。(4)皂洗工艺：将步骤(3)得到的初步染色的羊毛织物进行皂洗处理，皂洗温度为90℃，皂洗时间为10min，取出后晾干，得到染色的羊毛织物。进一步地，所述步骤(1)中的长方形羊毛织物重约1g。进一步地，所述步骤(2)中的黑豆皮色素的质量浓度为5-6g/L。进一步地，所述步骤(3)中的浴比指羊毛织物与染液的质量比。进一步地，所述步骤(3)中的染色pH由1mol/L的醋酸和醋酸钠调节。进一步地，所述步骤(3)中的水洗次数为3次。进一步地，所述步骤(4)中的皂洗液是由中性皂片﹑碳酸钠溶解于蒸馏水中形成的溶液组成。进一步地，所述步骤(4)中的中性皂片的质量浓度为2g/L，碳酸钠的质量浓度为2g/L。进一步地，所述步骤(4)中的初步染色的羊毛织物：皂洗液的质量比为1:30。有益效果本发明提供了一种取自黑豆皮的天然染料染羊毛织物的方法。该方法所采用的天然染料来源于植物，成本低，对人体无毒害，是一种生物相容性和环境友好型染料，将该天然染料应用于羊毛织物的染色，整个染色过程清洁，织物色牢度高，具有一定的抗菌性和抗紫外性，染色后的织物呈现出自然的颜色，经过染色处理的羊毛织物是一种具有高附加值的绿色纺织品。本发明从黑豆皮中提取的黑豆皮色素是一种纯天然色素，该色素主要属于花色苷类色素，呈深棕色，是以黄酮核为基础的能呈现颜色的一类糖苷，是花色素(配体)与糖相结合形成的配糖体。主要成分是飞燕草素-3-葡萄糖苷和矢车菊素-3-葡萄糖苷。具有一定的抗氧化、抗癌、降心血管、改善视力、保健美容减肥、增强记忆力等作用。由黑豆皮色素制备的天然染料用于羊毛织物的染色，无需加盐促染，经该天然染料染色后的羊毛织物耐摩擦色牢度、耐洗色牢度、耐汗渍色牢度均能达到4～5，耐日晒牢度达到3。同时由于该天然染料中含有黄酮类活性物质可以赋予羊毛织物一定的抗菌性和抗紫外线的功能性特点，使得染色后的羊毛织物与未染色的羊毛织物相比，其UPF值上升32.47-34.48％，其TUVA值下降77.01％，TUVB值下降93.31-93.65％。经染色处理的羊毛织物的Integ值为1.88-2.73，上色较好且呈现出自然的颜色。经染色处理的羊毛织物与人体长期接触，还具有一定的抗氧化、抗癌、降心血管、改善视力、保健美容减肥、增强记忆力等作用。染色机理：该天然染料的分子结构上含有一定数量的酚羟基，与羊毛纤维上的氨基染座发生结合，上染纤维。具体实施方式下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应该理解，这些实施例仅用于说明本发明而不是用于限制本发明的范围。除非特别说明，实施方式中未描述的技术手段均可以用本领域技术人员所公知的方式实现。另外，实施方案应理解为说明性的，而非限制本发明的范围，对于本领域技术人员而言，在不背离本发明实质和范围的前提下，对这些实施方案中的物料成分、用量、尺寸、形状进行的各种修改、替换、改进，这些等价形式也同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。特别说明，本发明所限定的具体参数应有可允许的误差范围。实施例中涉及的Integ值是指可见光范围内(400～700nm)求取有色物体的伪三刺激值之和，它反映了整个可见光范围内光的吸收和散射情况，与人眼对色深的评估有很好的一致性，所以用Integ值表示色深。本发明通过DatacolorSF-600测色配色仪(美国Datacolor公司)测得Integ值。本发明所用黑豆皮色素均来源于市售，呈棕色粉末状，具体购于但不限于陕西森弗天然制品有限公司。实施例1：(1)准备工作：将羊毛织物(克重量265g/m2，门幅150cm)裁剪成11×5cm的长方形，放入40℃蒸馏水中润湿浸泡，20min后取出，拧干。(2)染液配制：将黑豆皮色素和蒸馏水混合均匀，制得染液。(3)染色工艺：染料浓度owf(染料与织物的质量比)为25％，染色温度为95℃，染色pH为2.09，浴比为1:50，染色时间为80min，取出，水洗，得到初步染色的羊毛织物。(4)皂洗工艺：将步骤(3)得到的初步染色的羊毛织物进行皂洗处理，皂洗温度为90℃，皂洗时间为10min，取出后晾干，得到染色的羊毛织物。进一步地，所述步骤(1)中的长方形羊毛织物重约1g。进一步地，所述步骤(2)中的黑豆皮色素的质量浓度为5g/L。进一步地，所述步骤(3)中的浴比指羊毛织物与染液的质量比。进一步地，所述步骤(3)中的染色pH由1mol/L的醋酸和醋酸钠调节。进一步地，所述步骤(3)中的水洗次数为3次。进一步地，所述步骤(4)中的皂洗液是由中性皂片﹑碳酸钠溶解于蒸馏水中形成的溶液组成。进一步地，所述步骤(4)中的中性皂片的质量浓度为2g/L，碳酸钠的质量浓度为2g/L。进一步地，所述步骤(4)中的初步染色的羊毛织物：皂洗液的质量比为1:30。经测定染色的羊毛织物的Integ值达到2.72，说明染色后的羊毛织物上色较好。将染色的羊毛织物进行色牢度测试，结果如表1和2所示，耐摩擦色牢度﹑耐洗色牢度﹑耐汗渍色牢度均达到4-5级，耐日晒色牢度达到3级，说明染色后的羊毛织物色牢度高。将染色的羊毛织物进行抗紫外线性能测试，结果如表3所示，与未染色的羊毛织物相比，其UPF值提高了34.48％，TUVA值下降77.01％，TUVB值下降93.31％，说明染色后的羊毛织物抗紫外性效果明显。实施例2：(1)准备工作：将羊毛织物(克重量265g/m2，门幅150cm)裁剪成11×5cm的长方形，放入40℃蒸馏水中润湿浸泡，20min后取出，拧干。(2)染液配制：将黑豆皮色素和蒸馏水混合均匀，制得染液。(3)染色工艺：染料浓度owf(染料与织物的质量比)为30％，染色温度为90℃，染色pH为3，浴比为1:50，染色时间为100min，取出，水洗，得到初步染色的羊毛织物。(4)皂洗工艺：将步骤(3)得到的初步染色的羊毛织物进行皂洗处理，皂洗温度为90℃，皂洗时间为10min，取出后晾干，得到染色的羊毛织物。进一步地，所述步骤(1)中的长方形羊毛织物重约1g。进一步地，所述步骤(2)中的黑豆皮色素的质量浓度为6g/L。进一步地，所述步骤(3)中的浴比指羊毛织物与染液的质量比。进一步地，所述步骤(3)中的染色pH由1mol/L的醋酸和醋酸钠调节。进一步地，所述步骤(3)中的水洗次数为3次。进一步地，所述步骤(4)中的皂洗液是由中性皂片﹑碳酸钠溶解于蒸馏水中形成的溶液组成。进一步地，所述步骤(4)中的中性皂片的质量浓度为2g/L，碳酸钠的质量浓度为2g/L。进一步地，所述步骤(4)中的初步染色的羊毛织物：皂洗液的质量比为1:30。经测定染色的羊毛织物的Integ值达到2.5，说明染色后的羊毛织物上色较好。将染色的羊毛织物进行色牢度测试，结果如表1和2所示，耐摩擦色牢度﹑耐洗色牢度﹑耐汗渍色牢度均达到4-5级，耐日晒色牢度达到3级，说明染色后的羊毛织物色牢度高。实施例3：(1)准备工作：将羊毛织物(克重量265g/m2，门幅150cm)裁剪成11×5cm的长方形，放入40℃蒸馏水中润湿浸泡，20min后取出，拧干。(2)染液配制：将黑豆皮色素和蒸馏水混合均匀，制得染液。(3)染色工艺：染料浓度owf(染料与织物的质量比)为30％，染色温度为90℃，染色pH为3，浴比为1:50，染色时间为110min，取出，水洗，得到初步染色的羊毛织物。(4)皂洗工艺：将步骤(3)得到的初步染色的羊毛织物进行皂洗处理，皂洗温度为90℃，皂洗时间为10min，取出后晾干，得到染色的羊毛织物。进一步地，所述步骤(1)中的长方形羊毛织物重约1g。进一步地，所述步骤(2)中的黑豆皮色素的质量浓度为6g/L。进一步地，所述步骤(3)中的浴比指羊毛织物与染液的质量比。进一步地，所述步骤(3)中的染色pH由1mol/L的醋酸和醋酸钠调节。进一步地，所述步骤(3)中的水洗次数为3次。进一步地，所述步骤(4)中的皂洗液是由中性皂片﹑碳酸钠溶解于蒸馏水中形成的溶液组成。进一步地，所述步骤(4)中的中性皂片的质量浓度为2g/L，碳酸钠的质量浓度为2g/L。进一步地，所述步骤(4)中的初步染色的羊毛织物：皂洗液的质量比为1:30。经测定染色的羊毛织物的Integ值达到2.73，说明染色后的羊毛织物上色较好。将染色的羊毛织物进行色牢度测试，结果如表1和2所示，耐摩擦色牢度﹑耐洗色牢度﹑耐汗渍色牢度均达到4-5级，耐日晒色牢度达到3级，说明染色后的羊毛织物色牢度高。实施例4：(1)准备工作：将羊毛织物(克重量265g/m2，门幅150cm)裁剪成11×5cm的长方形，放入40℃蒸馏水中润湿浸泡，20min后取出，拧干。(2)染液配制：将黑豆皮色素和蒸馏水混合均匀，制得染液。(3)染色工艺：染料浓度owf(染料与织物的质量比)为30％，染色温度为90℃，染色pH为3，浴比为1:50，染色时间为120min，取出，水洗，得到初步染色的羊毛织物。(4)皂洗工艺：将步骤(3)得到的初步染色的羊毛织物进行皂洗处理，皂洗温度为90℃，皂洗时间为10min，取出后晾干，得到染色的羊毛织物。进一步地，所述步骤(1)中的长方形羊毛织物重约1g。进一步地，所述步骤(2)中的黑豆皮色素的质量浓度为6g/L。进一步地，所述步骤(3)中的浴比指羊毛织物与染液的质量比。进一步地，所述步骤(3)中的染色pH由1mol/L的醋酸和醋酸钠调节。进一步地，所述步骤(3)中的水洗次数为3次。进一步地，所述步骤(4)中的皂洗液是由中性皂片﹑碳酸钠溶解于蒸馏水中形成的溶液组成。进一步地，所述步骤(4)中的中性皂片的质量浓度为2g/L，碳酸钠的质量浓度为2g/L。进一步地，所述步骤(4)中的初步染色的羊毛织物：皂洗液的质量比为1:30。经测定染色的羊毛织物的Integ值达到2.66，说明染色后的羊毛织物上色较好。将染色的羊毛织物进行色牢度测试，结果如表1和2所示，耐摩擦色牢度﹑耐洗色牢度﹑耐汗渍色牢度均达到4-5级，耐日晒色牢度达到3级，说明染色后的羊毛织物色牢度高。实施例5：(1)准备工作：将羊毛织物(克重量265g/m2，门幅150cm)裁剪成11×5cm的长方形，放入40℃蒸馏水中润湿浸泡，20min后取出，拧干。(2)染液配制：将黑豆皮色素和蒸馏水混合均匀，制得染液。(3)染色工艺：染料浓度owf(染料与织物的质量比)为25％，染色温度为95℃，染色pH为5.04，浴比为1:50，染色时间为100min，取出，水洗，得到初步染色的羊毛织物。(4)皂洗工艺：将步骤(3)得到的初步染色的羊毛织物进行皂洗处理，皂洗温度为90℃，皂洗时间为10min，取出后晾干，得到染色的羊毛织物。进一步地，所述步骤(1)中的长方形羊毛织物重约1g。进一步地，所述步骤(2)中的黑豆皮色素的质量浓度为5g/L。进一步地，所述步骤(3)中的浴比指羊毛织物与染液的质量比。进一步地，所述步骤(3)中的染色pH由1mol/L的醋酸和醋酸钠调节。进一步地，所述步骤(3)中的水洗次数为3次。进一步地，所述步骤(4)中的皂洗液是由中性皂片﹑碳酸钠溶解于蒸馏水中形成的溶液组成。进一步地，所述步骤(4)中的中性皂片的质量浓度为2g/L，碳酸钠的质量浓度为2g/L。进一步地，所述步骤(4)中的初步染色的羊毛织物：皂洗液的质量比为1:30。经测定染色的羊毛织物的Integ值达到1.79，说明染色后的羊毛织物上色较好。将染色的羊毛织物进行色牢度测试，结果如表1和2所示，耐摩擦色牢度﹑耐洗色牢度﹑耐汗渍色牢度均达到4-5级，耐日晒色牢度达到3级，说明染色后的羊毛织物色牢度高。将染色的羊毛织物进行抗紫外线性能测试，结果如表3所示，与未染色的羊毛织物相比，其UPF值提高了32.47％，TUVA值下降77.01％，TUVB值下降93.65％，说明染色后的羊毛织物抗紫外性效果明显。实施例6：(1)准备工作：将羊毛织物(克重量265g/m2，门幅150cm)裁剪成11×5cm的长方形，放入40℃蒸馏水中润湿浸泡，20min后取出，拧干。(2)染液配制：将黑豆皮色素和蒸馏水混合均匀，制得染液。(3)染色工艺：染料浓度owf(染料与织物的质量比)为25％，染色温度为95℃，染色pH为5.63，浴比为1:50，染色时间为100min，取出，水洗，得到初步染色的羊毛织物。(4)皂洗工艺：将步骤(3)得到的初步染色的羊毛织物进行皂洗处理，皂洗温度为90℃，皂洗时间为10min，取出后晾干，得到染色的羊毛织物。进一步地，所述步骤(1)中的长方形羊毛织物重约1g。进一步地，所述步骤(2)中的黑豆皮色素的质量浓度为5g/L。进一步地，所述步骤(3)中的浴比指羊毛织物与染液的质量比。进一步地，所述步骤(3)中的染色pH由1mol/L的醋酸和醋酸钠调节。进一步地，所述步骤(3)中的水洗次数为3次。进一步地，所述步骤(4)中的皂洗液是由中性皂片﹑碳酸钠溶解于蒸馏水中形成的溶液组成。进一步地，所述步骤(4)中的中性皂片的质量浓度为2g/L，碳酸钠的质量浓度为2g/L。进一步地，所述步骤(4)中的初步染色的羊毛织物：皂洗液的质量比为1:30。经测定染色的羊毛织物的Integ值达到1.88，说明染色后的羊毛织物上色较好。将染色的羊毛织物进行色牢度测试，结果如表1和2所示，耐摩擦色牢度﹑耐洗色牢度﹑耐汗渍色牢度均达到4-5级，耐日晒色牢度达到3级，说明染色后的羊毛织物色牢度高。将染色的羊毛织物进行抗紫外线性能测试，结果如表3所示，与未染色的羊毛织物相比，其UPF值提高了30.43％，TUVA下降77.01％，TUVB值下降93.31％，说明染色后的羊毛织物抗紫外性效果明显。表1染色后的羊毛织物的色牢度测试表2染色后的羊毛织物的色牢度测试表3未染色的羊毛织物以及染色的羊毛织物的抗紫外线性能测定UPFTUVA/％TUVB/％未染色的羊毛织物369.120.872.99实施例1496.410.200.20实施例5488.980.200.19实施例6481.440.200.20以上实施例中测试方法分别依据如下标准：耐摩擦色牢度根据GB/T3920—2008《纺织品色牢度试验耐摩擦色牢度》测定；耐洗色牢度根据GB/T3921—2008《纺织品色牢度试验耐皂洗色牢度》测定；耐汗渍色牢度按GB/T3922—1995《纺织品色牢度试验耐汗渍色牢度》测定；水萃取液pH值按GB/T7573—2009《纺织品色牢度试验萃取液色牢度》测定；耐日晒色牢度根据GB/T8427—1998《纺织品耐人造光色牢度氙弧灯》测定；抗紫外线性能根据GB/T18830-2009《纺织品防紫外线性能的评定》测定。当前第1页1 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