专利名称：提高桑椹红色素染色日晒牢度的方法
技术领域：
本发明涉及一种对天然染料桑椹红色素进行改性处理，以提高其染色日晒牢度的方法，属纺织染整技术领域。
背景技术：
目前，部分合成染料由于具有毒性及污染问题而被禁用，而天然染料则具有与生态环境相容性好、可生物降解、毒性较低、且生产这些染料的原料可以再生等特点，因而越来越受到人们的关注，天然染料已被广泛应用于食品工业、日用化学品、纺织品染色等领域。天然染料桑椹红色素是从天然植物桑树的果实桑椹中提取的有色物质，它是一种安全、无毒的食用色素，在食品工业中作为添加剂被广泛应用。在本发明作出之前，题为“桑椹红色素在蚕丝织物上的应用研究”[蚕业科学，2004，30(1)59-62]，公开了一种桑椹红色素的提取方法，并将其直接用于对蚕丝织物的染色，文中分析了染色织物的染色牢度，对染色后蚕丝织物的抗紫外线辐射性能进行了测试，试验结果表明，经媒染处理后，染色织物的水洗牢度和摩擦牢度可达到2～3级。“桑椹色素提取方法及特性的初步研究”[蚕业科学，2005，31(2)175]一文中，在研究桑椹色素对光照、温度、氧化剂和还原剂等的稳定性方面的结果表明，桑椹红色素的耐光牢度较差，桑椹色素溶液经3周光照处理后，色素损失率达19.55％，因此，桑椹红色素用于纺织品染色时，虽然其水洗牢度和摩擦牢度可达到2～3级，但染色织物的耐光牢度却较差，无法满足服用纺织品的要求。这是因为天然染料桑椹红色素结构为 分子中所含的羟基等强供电子基使染料容易发生光氧化，染料分子在光照下发生化学反应，转变为降解产物而褪色，因此，桑椹红色素染色织物日晒牢度一般仅可达到1级。
为了提高天然染料的染色性能，通常，天然染料用于纺织品染色时，主要采用金属离子进行媒染处理。用作天然染料染色的媒染剂主要有铝、锡、铜、铁、铬的盐类，及重铬酸钾等盐类，金属离子杂化后与染料分子中的羟基、羰基等形成络合物。通过媒染处理可以提高染料的化学稳定性，同时增强染料与纤维之间的结合力，因此，媒染处理往往可以提高染料的湿处理牢度和日晒牢度，但仅采用媒染处理，天然染料的织物染色日晒牢度的提高程度有限，仍不能满足服用纺织品的需要。
提高纺织品日晒牢度还可使用光吸收剂、激发态猝灭剂或者是抗氧剂的方法。光吸收剂和激发态猝灭剂直接或间接地吸收光能将其转化为热能并回归基态，如紫外线吸收剂，可以吸收阳光及荧光光源的紫外线部分，本身并不发生变化，这样可以减少光照染料产生的影响，提高染料的耐光牢度。而抗氧剂可以降低了由光激发产生的自由基的浓度，这样就降低了导致光氧化的链式反应的速率，是日晒牢度得到提高。以上的方法虽然能在一定程度上提高染料的日晒牢度，但实际应用效果并不十分理想，在活性染料等合成染料染色织物的日晒牢度提高方面具有一定的应用，在天然染料染色织物上的应用还不多。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术存在的不足，提供一种提高天然染料桑椹红色素染色日晒牢度的方法。
为了实现本发明目的，提高桑椹红色素染色日晒牢度的方法是采用酰氯或酸酐对桑椹红色素进行酰化改性处理；所述的酰氯为乙酰氯、丙酰氯、丁酰氯、己酰氯中的一种；所述的酸酐为顺丁烯二酸酐、醋酸酐、丁二酸酐、衣康酸酐中的一种。
所述的采用酰氯对桑椹红色素进行酰化改性处理的方法是，将桑椹红色素用5～50倍量的乙酸乙酯溶解于反应容器中，通N2保护，搅拌下缓慢加入酰氯进行酰化反应，桑椹红色素与加入酰氯的质量比为1∶1～1∶8，反应时间30min～10h，反应温度25～80℃，除去乙酸乙酯溶剂，得到改性桑椹红色素，或再经水解、乙醚萃取、低温干燥处理，得到浓缩的改性桑椹红色素。
所述的采用酸酐对桑椹红色素进行酰化改性处理的方法是，将桑椹红色素用5～50倍量的乙酸乙酯溶解于反应容器中，加入酸酐和催化剂，桑椹红色素与加入酸酐的质量比为1∶1～1∶5，搅拌下回流反应，1～30h后，趁热过滤，用0.1％NaOH洗涤滤液至水相pH＝6，再用纯水洗到pH＝7，除去乙酸乙酯溶剂，得到改性桑椹红色素，或再经低温干燥处理，得到浓缩的改性桑椹红色素。所述的催化剂是浓硫酸、对-甲苯磺酸、强酸性树脂P-SO3H、相转移催化剂1127中的一种。
将改性处理后的桑椹红色素用于纺织品染色，其方法为先用媒染剂对织物进行预媒处理，然后再进行染色处理。预媒染条件为媒染剂用量2～15％(对织物重)，媒染温度50～100℃，时间10～90min，浴比1∶10～1∶60；染色条件为改性桑椹红色素用量1～10％(对织物重)，用醋酸调节pH＝3～6，浴比1∶10～1∶60；染色温度60～100℃，染色时间10～100min，染色后的织物进行水洗、干燥。媒染剂可以是以下化合物中的一种或它们的混合物硫酸亚铁、硫酸铝、氯化锌、硫酸铜、硫酸镁。
与现有技术相比，本发明具有以下优点(1)本发明采用酰化剂对天然染料桑椹红色素进行酰化改性处理，酰化剂可以和桑椹红色素分子中容易引起光敏作用的羟基发生酰化反应，从而使桑椹红色素对光的稳定性得到提高，采用改性桑椹红色素对纺织品进行染色，染色织物的日晒牢度比未经改性桑椹红色素染色织物的日晒牢度提高1.0～2.0级，达到服用纺织品的要求，使桑椹红色素的应用领域得到扩大，同时，丰富了纺织品用天然染料的品种。
(2)本发明所采用的桑椹红色素酰化改性处理过程及染色过程不产生游离甲醛和其它有害物质，符合生态纺织品要求。
具体实施例方式
下面结合实施例对本发明作进一步描述实施例1本实施例所采用的桑椹红色素改性处理方法的酰化剂为己酰氯。
酰化处理方法桑椹红色素用30倍量的乙酸乙酯溶解于反应容器中，通N2保护，搅拌下缓慢加入一定量的酰氯进行酰化反应。桑椹红色素与酰氯的量比为1∶2.5，反应时间5h，反应温度70℃。产物用旋转蒸发除去乙酸乙酯。通过水解、乙醚萃取，再通过低温浓缩干燥得到改性桑椹红色素。
改性后桑椹红色素采用如下的方法对棉织物进行染色织物先经预媒处理，条件为媒染剂水和硫酸铝用量8％(对织物重)，媒染温度90℃，时间45min，浴比1∶30；然后用改性桑椹红色素进行染色，染色条件为改性桑椹红色素用量7％(对织物重)，用醋酸调节pH＝4.5，浴比1∶30；染色温度95℃，染色时间60min，染色后的织物进行水洗、干燥。
实施例2本实施例所采用的桑椹红色素改性处理方法的酰化剂为马来酸酐。
酰化处理方法桑椹红色素用35倍量的乙酸乙酯溶解于反应容器中，加入一定量的马来酸酐和催化剂对-甲苯磺酸，搅拌下回流反应。桑椹红色素与酸酐的量比为1∶3，反应时间15h。反应结束后，趁热过滤，用0.1％NaOH洗涤滤液至水相pH＝6后，用纯水洗到pH约为7，产物用旋转蒸发除去溶剂，低温浓缩干燥得到改性桑椹红色素。
改性后桑椹红色素采用如下的方法对真丝织物进行染色织物先经预媒处理，条件为媒染剂硫酸亚铁用量5％(对织物重)，媒染温度90℃，时间45min，浴比1∶30 ；然后用改性桑椹红色素进行染色，染色条件为改性桑椹红色素用量5％(对织物重)，用醋酸调节pH＝3.5，浴比1∶30；染色温度95℃，染色时间60min，染色后的织物进行水洗、干燥。
与仅采用媒染方法对织物进行桑椹红色素染色的结果比较，按本发明实施例技术方案先对桑椹红色素进行酰化改性处理再进行染色，其织物的耐光牢度按GB/T8426-1998测试，可提高1～2级，达到服用纺织品的要求。
权利要求
1.一种提高桑椹红色素染色日晒牢度的方法，其特征在于采用酰氯或酸酐对桑椹红色素进行酰化改性处理；所述的酰氯为乙酰氯、丙酰氯、丁酰氯、己酰氯中的一种；所述的酸酐为顺丁烯二酸酐、醋酸酐、丁二酸酐、衣康酸酐中的一种。
2.根据权利要求1所述的一种提高桑椹红色素染色日晒牢度的方法，其特征在于所述的采用酰氯对桑椹红色素进行酰化改性处理的方法是，将桑椹红色素用5～50倍量的乙酸乙酯溶解于反应容器中，通N2保护，搅拌下缓慢加入酰氯进行酰化反应，桑椹红色素与加入酰氯的质量比为1∶1～1∶8，反应时间30min～10h，反应温度25～80℃，除去乙酸乙酯溶剂，得到改性桑椹红色素，或再经水解、乙醚萃取、低温干燥处理，得到浓缩的改性桑椹红色素。
3.根据权利要求1所述的一种提高桑椹红色素染色日晒牢度的方法，其特征在于所述的采用酸酐对桑椹红色素进行酰化改性处理的方法是，将桑椹红色素用5～50倍量的乙酸乙酯溶解于反应容器中，加入酸酐和催化剂，桑椹红色素与加入酸酐的质量比为1∶1～1∶5，搅拌下回流反应，1～30h后，趁热过滤，用0.1％NaOH洗涤滤液至水相pH＝6，再用纯水洗到pH＝7，除去乙酸乙酯溶剂，得到改性桑椹红色素，或再经低温干燥处理，得到浓缩的改性桑椹红色素。
4.根据权利要求3所述的一种提高桑椹红色素染色日晒牢度的方法，其特征在于所述的催化剂为浓硫酸、对-甲苯磺酸、强酸性树脂P-SO3H、相转移催化剂1127中的一种。
全文摘要
本发明公开了一种对天然染料桑椹红色素进行改性的方法，其特征在于采用酰化剂对天然染料桑椹红色素进行改性处理，改性后的桑椹红色素对纺织品进行染色，所得的纺织品日晒牢度比未进行改性桑椹红色素染色的纺织品日晒牢度高。用于改性的酰化试剂的可以是可与桑椹红色素发生酰化反应的酸酐或酰氯。该方法可使桑椹红色素对光的稳定性得到提高，有效提高桑椹红色素染色织物的日晒牢度，使染色织物牢度达到服用纺织品的要求，扩大桑椹红色素的应用领域，丰富了纺织品用天然染料的品种。
文档编号D06P1/00GK101037544SQ200710039388
公开日2007年9月19日 申请日期2007年4月12日 优先权日2007年4月12日
发明者徒晓茜, 丁雷, 侯学妮, 吴丹, 续通 申请人:苏州大学