一种从植物中提取的天然有机染料的染色工艺的制作方法

文档序号:12111256阅读:939来源:国知局

本发明涉及一种纤维,更具体地说,尤其涉及一种从植物中提取的天然有机染料的染色工艺。



背景技术:

现如今随着科学技术的不断发展,人们生活水平也随之提高,人们对健康越来越重视,而衣食住行无疑成为了最受关注的部分,在科学技术尚不发达的时期,人们使用原始型天然染料着色。随后合成染料出现,由于色泽鲜艳,性质稳定,成本低廉,在很长一段时间内几乎取代了天然染料,化学染料发明至今不过百余年,它虽然使染色效率提升千百倍,却也产生极严重的环境污染,其中以水资源污染、土地污染与空气污染最为严重,这是当今人类不得不正视的重大课题。在化学染料发明以前的数千年文明中,人类的染色资源并不虞匮乏,当时大家都使用取之于自然,最后也能分解而回归自然的天然染料,这种传用数千年的先民智慧,应该加以研究与发扬,使现代人在面对染色问题时能有检讨与反省的机会。随着人们环保意识和自身保健意识的增强,天然染料以其独特的无毒、无害、对皮肤无过敏性和致癌性,且有较好的生物降解性和环境相容性而受到了越来越多人的青睐。

天然染料一般来源于植物、动物和矿物质,以植物染料为主,植物染料是从植物的根、茎、叶及果实中提取出来。如:靛蓝、茜草、紫草、红花、桑、茶等。

天然植物染料的色谱以黄、红等浅色为主,缺乏深色色谱,而且水洗、耐气候牢度较差,媒介染色可以改深这些缺点。但是现在一般使用的媒染剂局限于明矾、绿矾、红矾及胆矾,后两者含有害重金属,禁用或者限用,钴和镍的盐也受到限制,不能使用。发展天然有机染料染色工艺的重要途径是改进传统染色工艺和开发新的媒染剂,以克服天然染料对纤维的亲和力,提高上染率和各项染色牢度,改变天然染料的色相,以获得更多的颜色。



技术实现要素:

本发明的目的在于针对上述现有技术的不足,提供一种从植物中提取的天然有机染料的染色工艺。

本发明的技术方案是这样实现的:

一种从植物中提取的天然有机染料的染色工艺,包括如下步骤:

1)将织物放入60℃的热水中润湿1-5min,取出拧干,备用;

2)在天然植物提取液中加入ph调节剂将ph调节为4-6,配置成染液,加热至80-100℃并保持温度,将经步骤1)处理过的织物放入染液中染色30-60min,染后水洗;

3)将混合稀土氯化物和氯化钠溶于溶于40℃的水中溶解,得到稀土元素媒染剂溶液,将经步骤2)处理过的织物放入稀土元素媒染剂溶液中,升温至60-80℃,保温浸渍30-40min,取出后水洗、烘干。

优选地,步骤2)中,所述天然植物提取液采用水煮法从媒染染料类植物中提取染液。水煮法的方法为将天然植物加水煮沸1h,过滤取滤液。

优选地,所述媒染染料类植物采用茜草、荩草、槐花、盐肤木中的一种。

优选地,步骤2)中,所述ph调节剂为醋酸或盐酸溶液。

优选地,步骤3)中,混合稀土氯化物和氯化钠的重量比为1:1。

优选地,步骤3)中,所述混合稀土氯化物的用量为0.4-1.2g/L。

进一步地,所述混合稀土氯化物包括氯化钕、氯化镨、氯化镧、氯化铈、氯化铕,所述氯化钕、氯化镨、氯化镧、氯化铈、氯化铕的重量比为2:1:1.5:1.6:0.7。

优选地,步骤3)中,将经步骤2)处理过的织物放入稀土元素媒染剂溶液中,升温至70℃,保温浸渍35min。

用稀土元素作为媒染剂对织物进行媒染染色是植物染料-稀土-织物三者形成稳定络合物的过程。稀土离子起络合作用,它作为中心离子与作为配位体的带负电的染料阴离子络合。稀土离子的电子结构为(n-1)d1nS2,可以失去3个电子,原子半径比其他过渡元素大,在其周围可容纳较多的配位体,配位数多为6,具有形成络合物的强烈倾向,稀土离子通过静电引力与有机配位体(-OH、-COOH、-NH2等)的植物染料形成配位键,稀土除具有较强的络合配位作用外,还具有类电解质作用,并与氯化钠的促染存在加和性。当在植物染料染色过程中加入稀土化合物后,由于稀土离子的电子性质使其产生“类电解质”作用而迅速降低纤维表面的Zeat电位,进而靠近纤维表面被纤维表面吸附,形成吸引力更强的“新染座”.纤维素纤维经前处理后,其表面具有10×10-10~48×10-10m大小不等的空穴,而稀土离子的半径仅在2×10-10m以下,故可优先于植物染料分子进入纤维的非晶区甚至结晶区边缘,并借助缔合水分子的进入导致纤维膨化溶胀,再借助其中心离子的络合作用,与植物染料分子所含有的氨基、羟基、羧基、磺酸基等配位体以及纤维素大分子所含羟基形成复杂的多元络合,从而获得植物染料染色牢度的提高,进一步的研究认为稀土离子与植物染料所形成的多元络合体系之间的相互合作,使络合物共轭体系两端含孤对电子基团离解而产生络合体系之间的电子飘移,导致染料与稀土离子的络合物产生超灵敏跃迁作用,从而改变了染料的特征吸收光谱,使植物染料在染色体系中能够抗击溶液ph波动而产生的色光变化,保持其染色织物色光的相对稳定,因此,在植物染料染色中,选用稀土作媒染剂,植物染料-稀土-纤维之间相互作用形成了稳定的三元或多元络合物,从而使植物染料染色物的牢度得以提高,上染率同时提高,得色率趋升。

本发明提供了一种从植物中提取的天然有机染料的染色工艺,工艺简单、易于操作,通过将氯化钕、氯化镨、氯化镧、氯化铈、氯化铕和氯化钠配置的稀土元素媒染剂溶液代替传统的媒染剂,既可以避免传统有害金属盐媒染剂带来的环境污染,又可以满足环保纺织品所需的牢度要求,采用氯化钕、氯化镨、氯化镧、氯化铈、氯化铕的重量比为2:1:1.5:1.6:0.7的特殊配比配方与采用普通稀土元素媒染剂的产品对比,上染率提高15-25%,染色后的织物牢度提升25-35%,水洗不容易掉色。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步的详细说明,但并不构成对本发明的任何限制。

实施例1

本实施例提供了一种从植物中提取的天然有机染料的染色工艺,包括如下步骤:

1)将织物放入60℃的热水中润湿1min,取出拧干,备用;

2)在天然植物提取液中加入ph调节剂将ph调节为4,配置成染液,加热至80℃并保持温度,将经步骤1)处理过的织物放入染液中染色30min,染后水洗;

3)将混合稀土氯化物和氯化钠溶于溶于40℃的水中溶解,得到稀土元素媒染剂溶液,将经步骤2)处理过的织物放入稀土元素媒染剂溶液中,升温至60℃,保温浸渍30min,取出后水洗、烘干。

步骤2)中,天然植物提取液采用水煮法从媒染染料类植物中提取染液。

其中,媒染染料类植物采用茜草。

步骤2)中,ph调节剂为醋酸溶液。

步骤3)中,混合稀土氯化物和氯化钠的重量比为1:1。

步骤3)中,混合稀土氯化物的用量为0.4g/L。

混合稀土氯化物包括氯化钕、氯化镨、氯化镧、氯化铈、氯化铕,氯化钕、氯化镨、氯化镧、氯化铈、氯化铕的重量比为2:1:1.5:1.6:0.7。

经测试,所染织物与采用媒染剂制得的织物,上染率提高40%,染色后的织物牢度提升50%;所染织物与采用普通稀土元素媒染剂制得的织物,上染率提高15%,染色后的织物牢度提升30%。

实施例2

本实施例提供了一种从植物中提取的天然有机染料的染色工艺,包括如下步骤:

1)将织物放入60℃的热水中润湿2min,取出拧干,备用;

2)在天然植物提取液中加入ph调节剂将ph调节为4.5,配置成染液,加热至85℃并保持温度,将经步骤1)处理过的织物放入染液中染色35min,染后水洗;

3)将混合稀土氯化物和氯化钠溶于溶于40℃的水中溶解,得到稀土元素媒染剂溶液,将经步骤2)处理过的织物放入稀土元素媒染剂溶液中,升温至65℃,保温浸渍32min,取出后水洗、烘干。

步骤2)中,天然植物提取液采用水煮法从媒染染料类植物中提取染液。

其中,媒染染料类植物采用荩草。

步骤2)中,ph调节剂为盐酸溶液。

步骤3)中,混合稀土氯化物和氯化钠的重量比为1:1。

步骤3)中,混合稀土氯化物的用量为0.6g/L。

混合稀土氯化物包括氯化钕、氯化镨、氯化镧、氯化铈、氯化铕,氯化钕、氯化镨、氯化镧、氯化铈、氯化铕的重量比为2:1:1.5:1.6:0.7。

经测试,所染织物与采用媒染剂制得的织物,上染率提高40%,染色后的织物牢度提升35%;所染织物与采用普通稀土元素媒染剂制得的织物,上染率提高20%,染色后的织物牢度提升25%。

实施例3

本实施例提供了一种从植物中提取的天然有机染料的染色工艺,包括如下步骤:

1)将织物放入60℃的热水中润湿3min,取出拧干,备用;

2)在天然植物提取液中加入ph调节剂将ph调节为5,配置成染液,加热至90℃并保持温度,将经步骤1)处理过的织物放入染液中染色45min,染后水洗;

3)将混合稀土氯化物和氯化钠溶于溶于40℃的水中溶解,得到稀土元素媒染剂溶液,将经步骤2)处理过的织物放入稀土元素媒染剂溶液中,升温至70℃,保温浸渍35min,取出后水洗、烘干。

步骤2)中,天然植物提取液采用水煮法从媒染染料类植物中提取染液。

其中,媒染染料类植物采用槐花。

步骤2)中,ph调节剂为盐酸溶液。

步骤3)中,混合稀土氯化物和氯化钠的重量比为1:1。

步骤3)中,混合稀土氯化物的用量为0.8g/L。

混合稀土氯化物包括氯化钕、氯化镨、氯化镧、氯化铈、氯化铕,氯化钕、氯化镨、氯化镧、氯化铈、氯化铕的重量比为2:1:1.5:1.6:0.7。

经测试,所染织物与采用媒染剂制得的织物,上染率提高35%,染色后的织物牢度提升40%;所染织物与采用普通稀土元素媒染剂制得的织物,上染率提高25%,染色后的织物牢度提升30%。

实施例4

本实施例提供了一种从植物中提取的天然有机染料的染色工艺,包括如下步骤:

1)将织物放入60℃的热水中润湿4min,取出拧干,备用;

2)在天然植物提取液中加入ph调节剂将ph调节为5.5,配置成染液,加热至95℃并保持温度,将经步骤1)处理过的织物放入染液中染色55min,染后水洗;

3)将混合稀土氯化物和氯化钠溶于溶于40℃的水中溶解,得到稀土元素媒染剂溶液,将经步骤2)处理过的织物放入稀土元素媒染剂溶液中,升温至75℃,保温浸渍37min,取出后水洗、烘干。

步骤2)中,天然植物提取液采用水煮法从媒染染料类植物中提取染液。

其中,媒染染料类植物采用盐肤木。

步骤2)中,ph调节剂为醋酸溶液。

步骤3)中,混合稀土氯化物和氯化钠的重量比为1:1。

步骤3)中,混合稀土氯化物的用量为1.0g/L。

混合稀土氯化物包括氯化钕、氯化镨、氯化镧、氯化铈、氯化铕,氯化钕、氯化镨、氯化镧、氯化铈、氯化铕的重量比为2:1:1.5:1.6:0.7。

经测试,所染织物与采用媒染剂制得的织物,上染率提高35%,染色后的织物牢度提升45%;所染织物与采用普通稀土元素媒染剂制得的织物,上染率提高20%,染色后的织物牢度提升30%。

实施例5

本实施例提供了一种从植物中提取的天然有机染料的染色工艺,包括如下步骤:

1)将织物放入60℃的热水中润湿5min,取出拧干,备用;

2)在天然植物提取液中加入ph调节剂将ph调节为6,配置成染液,加热至100℃并保持温度,将经步骤1)处理过的织物放入染液中染色60min,染后水洗;

3)将混合稀土氯化物和氯化钠溶于溶于40℃的水中溶解,得到稀土元素媒染剂溶液,将经步骤2)处理过的织物放入稀土元素媒染剂溶液中,升温至80℃,保温浸渍40min,取出后水洗、烘干。

步骤2)中,天然植物提取液采用水煮法从媒染染料类植物中提取染液。

其中,媒染染料类植物采用茜草。

步骤2)中,ph调节剂为醋酸溶液。

步骤3)中,混合稀土氯化物和氯化钠的重量比为1:1。

步骤3)中,混合稀土氯化物的用量为1.2g/L。

混合稀土氯化物包括氯化钕、氯化镨、氯化镧、氯化铈、氯化铕,氯化钕、氯化镨、氯化镧、氯化铈、氯化铕的重量比为2:1:1.5:1.6:0.7。

经测试,所染织物与采用媒染剂制得的织物,上染率提高45%,染色后的织物牢度提升40%;所染织物与采用普通稀土元素媒染剂制得的织物,上染率提高20%,染色后的织物牢度提升35%。

以上,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围之内。

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