专利名称：一种天然矿物染料在织物上的染色方法
技术领域：
本发明属于织物染色方法领域，特别涉及天然矿物染料在织物上的染色方法。
背景技术：
纺织品经过一部分化学合成的染料染色后，对人体的皮肤易造成刺激，另一方面，化学合成的染料在生产和使用过程中会对环境造成一定影响。随着生态环保意识的增强，越来越多的消费者青睐于绿色安全的纺织品，关注纺织品染料的安全性。
在天然染料染色方面，随着合成染料中的部分品种受到禁用，人们对天然染料的兴趣又重新增浓。主要原因是天然染料是从植物、动物、矿物或细菌、真菌、霉菌等微生物及其他一些天然原料中获得的，很少或没有经过化学加工的染料。大多数天然染料与环境生态相容性好，生物可降解，且毒性较低。加上石油资源的消耗已显示合成染料原料不足，也促进开发天然染料来补充合成染料。虽然天然染料自身还存在着许多不足，如染色牢度差、色谱不全、多数品种价格较贵等，不可能完全替代合成染料，但作为合成染料的部分替代或补充是有价值的，尤其是用天然染料开发一些高附加值的纺织品更具有广阔的发展前景。天然矿物染料作为自然的无机染料，有着悠久的应用历史。天然矿物染料是一种自然的无机染料，具有不同的颜色，如棕红色、绿色、灰色、黄色、白色等。其中绿色矿石主要有孔雀石[Cu2(CO3) (OH)2]、绿铜矿[Cu2 (OH)3Clh水胆矾[Cu4(OH)4SO4]和棕色矿石(主要是含有铁和锰的氧化物)。蓝色矿石有蓝铜矿[Cu2 (CO3)2 (OH)2]、青金石[(Na, Ca)3(AlSiO4) (SO4, S，Cl)2]、钴土 [m(Co1Ni)O MnO2 nH20]。红色的矿石有赤铁矿(Fe2O3)和镜铁矿，各种色调的含氧化铁的红色土状物质。黄色矿石有雌黄(As2S3)、铅黄(PbO)、金云母、各种含氢氧化铁的黄色土状物质。这些天然矿物染料对纤维没有亲和力，因此其染色不同于染料染色。通过研究，可以将天然矿物染料在分散剂存在下进行纳米化，在纤维溶胀的情况下，一方面矿物染料以细小的微粒渗入纤维内部而达到染色的目的；另一方面，纳米化后的矿物染料通过织物的浸轧，被携带到纤维表面，沉积在纤维毛细管空隙或组织间隙中。随着织物在烘干和焙烘过程中受热，分散剂分子聚集体之间距离缩小形成坚牢耐磨、无色透明的线性高分子膜，紧紧地粘结于纤维表面。另外，在高温焙烘下，织物上的“染座”与分散剂分子中的活性官能团又在纤维和分散剂之间、分散剂分子之间形成交联，呈三维空间的网状结构，使矿物染料被分散剂皮膜包嵌而牢固地附着在织物上，从而达到“上染”的目的。因此，要完成天然矿物染料在织物上的染色，分散剂的结构和织物上的“染座”是提闻染色牢度的关键。另外，由于一些矿物染料具有一些特定的功能性，如抗紫外线、远红外性、活血化瘀等，通过对天然矿物染料在织物上的染色，可以提高纺织品的附加值，从而达到提高天然染料染色的色牢度、增加其功能性、实现天然染料高色牢度生态染色及功能性整理的双重目的
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种天然矿物染料在织物上的染色方法，本发明的染色方法简单可行，可以提高天然染料染色的色牢度、增加其功能性、实现天然染料高色牢度生态染色及功能性整理的双重目的。本发明的一种天然矿物染料在织物上的染色方法，包括( I)通过浸溃或浸轧方法，用织物改性剂对织物进行改性处理；(2)用分散剂将天然矿物染料纳米化后，将纳米矿物染料配制成染液，采用二浸二轧的染色方法对上述改性后的织物进行染色，染色后进行烘干、焙烘、皂洗、水洗后烘干。所述步骤(I)中织物改性剂分子结构中含有至少双官能基团，为环氧氯丙烷、乙二醛、戊二醛、乙二胺或二异氰酸酯。所述步骤(I)中的织物为棉织物、麻织物、涤纶织物、棉麻混纺织物、棉涤混纺织物、羊毛织物、兔毛织物中的一种。所述步骤(2)中的分散剂结构式为
权利要求
1.一种天然矿物染料在织物上的染色方法，包括 (1)通过浸溃或浸轧方法，用织物改性剂对织物进行改性处理； (2)用分散剂将天然矿物染料纳米化后，将纳米矿物染料配制成染液，采用二浸二轧的染色方法对上述改性后的织物进行染色，染色后进行烘干、焙烘、皂洗、水洗后烘干。
2.根据权利要求1所述的一种天然矿物染料在织物上的染色方法，其特征在于所述步骤(I)中织物改性剂分子结构中含有至少双官能基团，为环氧氯丙烷、乙二醛、戊二醛、乙二胺或二异氰酸酯。
3.根据权利要求1所述的一种天然矿物染料在织物上的染色方法，其特征在于所述步骤(I)中的织物为棉织物、麻织物、涤纶织物、棉麻混纺织物、棉涤混纺织物、羊毛织物、兔毛织物中的一种。
4.根据权利要求1所述的一种天然矿物染料在织物上的染色方法，其特征在于所述步骤(2)中的分散剂结构式为
5.根据权利要求4所述的一种天然矿物染料在织物上的染色方法，其特征在于所述分散剂的制备方法为室温下，向反应容器中加入反应单体、溶剂，通氮气2(T60min，边搅拌边升温至60-85°C，滴加一部分引发剂后保温反应0. 5 4h，再滴加剩余引发剂，然后保温反应5 12h，待产物冷却后，将粗产物滴加到共聚物的不良溶剂中进行再沉淀，然后洗涤、烘干得共聚物，将所得共聚物同氢氧化钠溶液混合后，在3(T5(TC下皂化反应f3h，然后将所得产物滴加入丙酮中进行再沉淀，抽滤、洗涤、烘干得分散剂。
6.根据权利要求5所述的一种天然矿物染料在织物上的染色方法，其特征在于所述反应单体为马来酸酐、R2C00C(R1) CH2XH2C(R4) COOR5中的一种或几种，其中R2COOC(R1)CH2中R1为H或CH3, R2为C^Cltl的烷基、含羟基的C^Cltl的烷基中的一种或几种；CH2C (R4) COOR5中R4为H或CH3, R5为C广Cltl的烷基、含羟基的C广Cltl的烷基中的一种或几种。
7.根据权利要求5所述的一种天然矿物染料在织物上的染色方法，其特征在于所述溶剂为甲醇、乙醇、丙酮、丁酮、乙酸乙酯、二甲基亚砜或四氯化碳；引发剂为偶氮化合物引发剂或有机过氧化物引发剂；共聚物的不良溶剂为丙酮、三氯甲烷、二氯甲烷、甲醇或石油醚，共聚物的不良溶剂取决于反应体系所用的溶剂以及反应单体。
8.根据权利要求7所述的一种天然矿物染料在织物上的染色方法，其特征在于所述偶氮化合物引发剂为偶氮二异丁腈或偶氮二异庚腈，有机过氧化物引发剂为过氧化苯甲酰、过氧化二异丙苯、过氧化十二酰或过氧化二碳酸二异丙酯。
9.根据权利要求1所述的一种天然矿物染料在织物上的染色方法，其特征在于所述步骤(2 )中的矿物染料为绿色矿石、棕色矿石、蓝色矿石、红色矿石或黄色矿石。
10.根据权利要求1所述的一种天然矿物染料在织物上的染色方法，其特征在于所述步骤(2)中纳米矿物染料的粒径为9(T300nm。
11.根据权利要求1所述的一种天然矿物染料在织物上的染色方法，其特征在于所述步骤(2)中烘干温度为8(TlO(TC，烘干时间为f3min，焙烘温度为13(Tl50°C，焙烘时间为3min。
全文摘要
本发明涉及一种天然矿物染料在织物上的染色方法，包括(1)改性剂用浸渍或浸轧方法对织物进行改性处理后备用；(2)用分散剂将天然矿物染料纳米化后，将纳米矿物染料配制成染液，采用二浸二轧的染色方法对上述改性后的织物进行染色，染色后进行烘干、焙烘、皂洗、水洗后烘干。本发明的染色方法简单可行；提高天然染料染色的色牢度、增加其功能性、实现天然染料高色牢度生态染色及功能性整理的双重目的。
文档编号D06M101/06GK103015224SQ201210552968
公开日2013年4月3日 申请日期2012年12月18日 优先权日2012年12月18日
发明者陆大年, 杨群, 陈薇, 刘爱莲, 柴红梅, 宋伟 申请人:东华大学, 浪莎针织有限公司