一种提高植物染料染棉纤维色牢度的方法与流程

本发明涉及纺织染整
技术领域：
，具体涉及一种提高植物染料染棉纤维色牢度的方法。
背景技术：
：有机棉作为一种天然环保型纺织原料，适合生产高档内衣、童装、围巾、袜子等服饰品，以及家纺产品。有机棉的使用可以有效的提高产品附加值，提高企业的市场竞争力。但是，有机棉只有白色，优点是在全部生产过程中不使用化学原料；缺点是单一的色彩限制了有机棉的发展。若使用合成染料染色，又有悖有机棉的环保初衷。行业内一直以来都没有找到很好的解决办法，成为有机棉发展的瓶颈。随着技术的发展，现今的天然植物染色技术给有机棉的发展带来新的市场机遇。天然植物染色技术使用纯天然的植物染料，在染色过程中不添加任何化学材料，实现真正意义上的环保染色。有机棉+植物染色使有机棉产品成为天然环保的彩色有机棉。天然染料以其自然的色相，防虫、杀菌的作用，自然的芳香赢得了世人的喜爱和青睐。天然染料虽不能完全替代合成染料，但它却在市场上占有一席之地，并且越来越受到人们的重视，天然植物染料特别适合应用开发高附加值的绿色产品，用天然染料染色的织物，其发展前景非常好。植物染色是利用大自然中自然生长的各种含有色素的植物提取色素来对被染物进行染色的一种方法，不使用或极少使用化学助剂。但是，现有的植物染料所染棉纤维的色牢度比较差，限制了植物染料染棉纤维的广泛应用，是造成采用植物染料染棉纤维织成的服装、服饰面料市场推广困难的主要原因。技术实现要素：为了解决现有植物染料染棉纤维色牢度不高的问题，本发明提供一种提高植物染料染棉纤维色牢度的方法，使用本方法较大提高了植物染料染棉纤维的色牢度。为了达到上述目的，本发明采用的技术方案为：一种提高植物染料染棉纤维色牢度的方法，包括：配制混合试剂；所述混合试剂由精练剂、三聚磷酸钠和硫酸亚铁铵配制而成；按设定浴比将所述混合试剂制成混合试剂液体；将所述染棉纤维放入装有所述混合试剂液体的金属容器内，然后将所述容器放入控温设备，启动所述控温设备，将所述容器的温度升温至保温温度；保温预设时间后，将所述染棉纤维从所述容器内取出，水洗烘干。其中，所述精练剂为阴离子和非离子复配物。其中，所述精练剂的相对织物百分比o.w.f为1.8-2.6％；所述三聚磷酸钠的o.w.f为5-7％；所述硫酸亚铁铵的o.w.f为1.2-1.8％。其中，所述浴比为1:18-1:22。其中，所述保温温度为92-98℃，所述容器以4-6℃/分钟的速度从室温升温至所述保温温度；所述保温时间为55-65分钟。其中，所述精练剂的o.w.f为2.2％，所述三聚磷酸钠的o.w.f为6％，所述硫酸亚铁铵的o.w.f为1.5％。其中，所述浴比为1:20。其中，所述保温温度为95℃。其中，保温时间为60分钟。其中，所述容器以5℃/分钟的速度从室温升温至所述保温温度。与现有技术相比，本发明采用的技术方案产生的有益效果如下：使用本发明的一种提高植物染料染棉纤维色牢度的方法，较大提高了植物染料染棉纤维的色牢度，尤其是用植物染料红花、五倍子和紫草所染的红色染棉纤维、灰色染棉纤维和紫色染棉纤维的色牢度有非常显著的提高，将为植物染料染棉纤维的广泛应用起到重要作用。具体效果为：对未使用本发明的方法处理的上述染棉纤维做毛效(吸水性)试验，结果是无毛效；对使用本发明的方法处理的上述染棉纤维做毛效(吸水性)试验，结果是瞬间吸入。使用本发明的方法处理的上述染棉纤维的各项色牢度指标均有不同程度提高，如灰色染棉纤维处理后，中性皂洗变色牢度从2级升到4.5级，红色染棉纤维处理后，酸汗渍沾色牢度从3级升到5级。附图说明图1是本发明实施例一种提高植物染料染棉纤维色牢度的方法的流程图；图2是红色染棉纤维利用本发明实施例方法处理前后的变色牢度对比图；图3是灰色染棉纤维利用本发明实施例方法处理前后的变色牢度对比图；图4是紫色染棉纤维利用本发明实施例方法处理前后的变色牢度对比图；图5是红色染棉纤维利用本发明实施例方法处理前后的沾色牢度对比图；图6是灰色染棉纤维利用本发明实施例方法处理前后的沾色牢度对比图；图7是紫色染棉纤维利用本发明实施例方法处理前后的沾色牢度对比图。具体实施方式本发明实施例提供一种提高植物染料染棉纤维色牢度的方法，使用本发明的方法较大提高了植物染料染棉纤维色牢度，尤其是用植物染料红花、五倍子和紫草所染的红色染棉纤维、灰色染棉纤维和紫色染棉纤维的色牢度有非常显著的提高，将为植物染料染棉纤维的广泛应用起到重要作用。如图1所示，本发明实施例涉及一种提高植物染料染棉纤维色牢度的方法，包括：1、配制混合试剂；所述混合试剂由精练剂、三聚磷酸钠和硫酸亚铁铵配制而成；2、按设定浴比将所述混合试剂制成混合试剂液体；3、将所述染棉纤维放入装有所述混合试剂液体的金属容器内，然后将所述容器放入控温设备，启动所述控温设备，将所述容器的温度升温至设定温度；4、保温，使所述染棉纤维与所述混合试剂在所述容器内充分反应；保温一段时间后，将所述染棉纤维从所述容器内取出，水洗烘干。上述方案中，所述精练剂为阴离子和非离子复配物，所述精练剂(o.w.f，onweightthefabric，相对织物百分比；染整工艺中浓度以织物重量为基准，浓度单位，表示染料与织物的重量的比值)用量1.8-2.6％，所述三聚磷酸钠(o.w.f)用量5-7％，所述硫酸亚铁铵(o.w.f)用量1.2-1.8％。所述浴比为1:18-1:22。所述容器升温至设定温度是将所述容器从室温开始以4-6℃/分钟的速度加热至所述保温的温度，所述保温的温度为92-98℃，所述保温时间为55-65分钟。实施例：1、通过多次试验得出所述混合试剂优选配比为：按所述精练剂(o.w.f)用量2.2％，所述三聚磷酸钠(o.w.f)用量6％，所述硫酸亚铁铵(o.w.f)用量1.5％配置混合试剂；2、按所述浴比1:20，将上述混合试剂制成混合试剂液；3、将上述混合试剂液放入专用不锈钢容器内，然后将所述染棉纤维放入上述不锈钢容器内；4、将上述不锈钢容器放入专用控温设备内，将控温设备的温度从室温按约5℃/分钟的速度加热到95℃后保温；5、上述保温时间需要60分钟，让上述不锈钢容器内的所述染棉纤维与所述混合试剂充分反应；6、最后将上述染棉纤维从不锈钢容器内取出，水洗烘干。上述方案的具体实施如下：所用红色植物染料：红花；所用灰色植物染料：五倍子；所用紫色植物染色：紫草。用所述红花、五倍子、紫草植物染料所染棉纤维的颜色分别是红色、灰色、紫色。未使用本发明的方法前，上述染棉纤维应用性能指标如表1～6所示：标准名称lab红色50.6032.1611.20样品名称△l△a△b△e变色(级)耐水-1.01深1.08红-1.32蓝1.364耐碱汗渍-1.41深0.96红-2.05蓝1.883.5耐酸汗渍-1.82深0.01-1.95蓝1.703.5耐唾液汗渍3.32浅7.44红1.90黄5.402中性皂洗0.013.02红-2.14蓝2.533碱性皂洗1.92浅-0.16绿-3.63蓝2.893日晒0.89浅-1.18绿-0.43蓝0.714.5表1红色应用性能变色指标标准名称lab灰色49.281.210.24样品名称△l△a△b△e变色(级)耐水1.86浅1.16红1.40黄2.693.5耐碱汗渍2.12浅2.30红2.84黄5.003耐酸汗渍2.30浅1.81红2.93黄4.932.5耐唾液汗渍6.52浅1.55红1.97黄4.632中性皂洗5.39浅2.23红1.81黄4.592碱性皂洗6.46浅3.13红4.78黄8.531.5日晒4.38浅-0.23绿1.20黄2.663表2灰色应用性能变色指标标准名称lab紫色40.5610.12-0.63样品名称△l△a△b△e变色(级)耐水0.90浅-0.14绿0.16黄0.514.5耐碱汗渍1.34浅-0.07绿0.27黄0.764耐酸汗渍2.85浅-0.93绿1.57黄2.453耐唾液汗渍2.49浅-0.89绿1.38黄2.173中性皂洗3.46浅-1.32绿0.10黄2.103碱性皂洗5.37浅-2.91绿3.27黄5.372日晒2.91浅-1.18绿-0.33蓝1.843表3紫色应用性能变色指标标准名称lab白布81.88-0.120.55样品名称△l△a△b△e沾色(级)耐水-2.36深3.91红0.40黄5.904耐碱汗渍-0.97深2.11红1.02黄3.504耐酸汗渍-6.35深9.40红3.59黄15.113耐唾液汗渍-5.73深6.91红1.22黄10.633.5中性皂洗-4.14深5.81红-0.61蓝8.814碱性皂洗-5.52深8.38红-1.54蓝12.813.5表4红色应用性能沾色指标标准名称lab白布81.88-0.120.55样品名称△l△a△b△e沾色(级)耐水-0.85深0.49红0.12黄0.825耐碱汗渍-0.04深0.19红0.47黄0.755耐酸汗渍-0.37深0.002.15黄3.204.5耐唾液汗渍-0.77深0.72红1.06黄1.935中性皂洗-0.62深0.03红1.06黄1.595碱性皂洗-1.41深0.31红2.07黄3.154.5表5灰色应用性能沾色指标标准名称lab白布81.88-0.120.55样品名称△l△a△b△e沾色(级)耐水-1.29深0.48红0.92黄1.614.5耐碱汗渍-1.52深0.45红0.99黄1.664.5耐酸汗渍-0.38深-0.76绿4.49黄6.764.5耐唾液汗渍-0.64深-0.27绿4.23黄6.294.5中性皂洗-1.41深1.90红-0.04蓝2.874.5碱性皂洗-2.32深2.08红-0.06蓝3.214.5表6紫色应用性能沾色指标对上述染棉纤维做毛效试验：无毛效。从以上试验数据看出，不同植物染料染棉纤维应用性能指标参差不齐，没有可比性，也没有规律可言。没有毛效，色牢度指标普遍不理想，最低只有1.5级。下面用本发明的方法对上述用红花、五倍子、紫草植物染料所染的红色、灰色、紫色棉纤维分别进行处理，以提高上述染棉纤维的毛效及色牢度级别。处理工艺是：按一定浴比将所述混合试剂制成混合试剂液体，将上述染棉纤维放入装有所述混合试剂液体的金属容器内，然后将所述容器放入控温设备，启动所述控温设备将所述容器升温至一定温度后恒温一段时间，使上述染棉纤维与所述混合试剂在容器内充分反应，恒温一段时间后，将上述染棉纤维从所述容器内取出，水洗烘干。所述精练剂(o.w.f)用量为2.2％，所述三聚磷酸钠(o.w.f)用量为6％，所述硫酸亚铁铵(o.w.f)用量为1.5％，所述浴比为1:20；所述恒温温度为95℃，所述一段时间为60分钟。所述容器升温至一定温度是将所述容器从13℃/开始以5℃/分钟的速度加热至所述恒温的温度。使用本发明的方法处理后，上述染棉纤维应用性能指标如7～12所示：标准名称lab红色46.0216.561.14样品名称△l△a△b△e变色(级)耐水0.20浅-0.43绿-0.38蓝0.474.5耐碱汗渍-0.56深0.03红-0.17蓝0.314.5耐酸汗渍0.10浅-0.18绿-0.29蓝0.315耐唾液汗渍-1.56深-0.10绿-4.10蓝3.153中性皂洗0.35浅0.17红0.43黄0.464.5碱性皂洗-1.37深0.47红1.32黄1.464日晒0.18浅0.72红0.34黄0.574.5表7处理后红色应用性能变色指标标准名称lab灰色58.383.072.16样品名称△l△a△b△e变色(级)耐水0.23浅-0.40绿-0.72蓝1.004.5耐碱汗渍0.90浅-0.11绿-0.13蓝0.434.5耐酸汗渍0.74浅-0.28绿-0.44蓝0.694.5耐唾液汗渍3.98浅-1.11绿0.53黄2.372.5中性皂洗0.74浅0.59红0.73黄1.144.5碱性皂洗1.82浅1.75红2.92黄4.143日晒0.73浅-0.34绿-0.25蓝0.584.5表8处理后灰色应用性能变色指标标准名称lab紫色44.924.00-0.49样品名称△l△a△b△e变色(级)耐水-0.25深0.09红-0.02蓝0.165耐碱汗渍-0.45深0.56红0.43黄0.874.5耐酸汗渍1.07浅-0.04绿0.06黄0.534.5耐唾液汗渍0.58浅0.12红0.10黄0.344.5中性皂洗-0.59深0.89红1.13黄1.774碱性皂洗-1.99深1.88红2.69黄4.063日晒0.46浅-0.27绿0.49黄0.724.5表9处理后紫色应用性能变色指标表10处理后红色应用性能沾色指标标准名称lab白布81.89-0.150.41样品名称△l△a△b△e沾色(级)耐水0.19浅0.05红-0.13蓝0.225耐碱汗渍0.20浅-0.03绿0.09黄0.175耐酸汗渍-0.07深-0.03绿0.04黄0.085耐唾液汗渍0.63浅0.03红0.020.235中性皂洗-0.14深-0.010.000.055碱性皂洗-0.03深-0.20绿1.03黄1.565表11处理后灰色应用性能沾色指标标准名称lab白布81.89-0.150.41样品名称△l△a△b△e沾色(级)耐水-0.68深0.27红-0.15蓝0.515耐碱汗渍0.25浅0.54红1.50黄2.375耐酸汗渍-0.36深0.05红0.50黄0.735耐唾液汗渍-1.61深0.23红0.90黄1.464.5中性皂洗-0.39深0.46红-0.71蓝1.245碱性皂洗-2.41深0.96红-0.12蓝1.664.5表12处理后紫色应用性能沾色指标上述染棉纤维实验数据的测试样品制作：1、将原纤维及按本发明方法处理后的纤维用梳子把纤维梳松散，松密度尽量一样。2、原纤维及按本发明方法处理后的纤维样品(做标准用)制作：取0.5克样品平铺在长10厘米、宽4.5厘米的白色硬纸片上，要求尽量铺平，薄厚均匀，然后保鲜膜包裹，用4公斤重锤压15小时。3、吸水性：参考gb/t22799-2009毛巾产品吸水性测试方法，a法—沉降法。取0.2克样品(处理完的绿棉用修布用梳子把纤维梳松散，松密度尽量一样)在手心搓直径约2厘米圆球。取400毫升蒸馏水放在500毫升烧杯中，水温(20±2)℃,将试样在无外力条件下轻放在水面上，同时开始计时，测定试样从接触水面到完全浸湿并开始下沉所需的时间，精确到0.1秒；毛效小于60秒为合格。4、日晒牢度：取0.5克样品平铺在长10厘米、宽4.5厘米的白色硬纸片上，要求尽量铺平，薄厚均匀，用4公斤重锤压15小时，做日晒，保鲜膜包裹。用测色仪测三个点取平均值，测日晒牢度。5、耐皂洗、酸汗渍、碱汗渍、水、唾液牢度：取0.6克样品按标准做原纤维及本发明方法处理后纤维耐皂洗、耐酸碱汗渍、耐水、耐唾液牢度试验。取0.5克平铺在长10厘米、宽4.5厘米的白色硬纸片上，要求尽量铺平，薄厚均匀，保鲜膜包裹，用4公斤重锤压15小时。用测色仪测三个点取平均值。测沾色和变色牢度。毛效试验：使用本发明处理的染棉纤维吸水性试验结果为瞬间吸入。染棉纤维利用本发明上述实施例方法处理前后的变色和沾色牢度对比图如图2～7所示，其中，图2～7中，任意一组对比柱形图中，前面的柱形图表示利用本发明实施例方法处理前的相应参数的等级；后面的柱形图表示利用本发明实施例方法处理后的相应参数的等级。从以上图表看出，处理前后的各项牢度指标均有提高，如图2的红色染棉纤维处理前后变色牢度对比中，中性皂洗从3级提高到4.5级；如图3的灰色染棉纤维处理前后变色牢度对比中，碱性皂洗牢度从1.5级提高到3级；如图5的红色染棉纤维处理前后沾色牢度对比中，酸汗渍牢度从3级提高到5级。通过本发明方法的处理，赋予所述植物染料染棉纤维吸水性能，具有亲肤性，提高了所述染棉纤维及其产品的档次。通过本发明方法的处理，所述植物染料染棉纤维的日晒、皂洗等各项色牢度指标均有不同程度提高，效果显著。扩大了植物染料染棉纤维产品的开发和应用领域，具有独特的市场竞争优势，一定会产生较好的经济效益和社会效益。以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，本领域的技术人员在本发明技术方案范围内进行的通常变化和替换都应包含在本发明的保护范围内。当前第1页12