一种转染剂及其制备方法，转染织物及其转染方法与流程

1.本发明涉及织物转染技术领域，特别涉及一种转染剂及其制备方法，转染织物及其转染方法。


背景技术：

2.印染技艺历史悠久，早在新石器时代人们就学会从天然矿物质和周围植物当中获取颜料并染在服饰或者用具上。夏商周时期，天然植物染色技术得到较快的发展，并在当时的社会手工业发展中脱颖而出。
3.植物染料是指利用自然界中的有益植物，采用它们的花、茎、叶、果实、种子、皮、根等提取色素作为染料。其无毒无害，不会对人体健康造成任何伤害。植物染料印花不仅可以规避化学染料对人体的危害，充分利用天然可再生资源，而且可以大大减少染色废水的毒性，生物可降解性好，有利于降低污水处理负担，环境友好。植物染料印花面料最大的优点是不伤皮肤，对人体有呵护保养作用。部分植物染料兼具护肤和药用功效，能使植物染色面料具有抗菌抑菌、防皮肤病、防螨虫、芳香与提神醒脑等功能。
4.传统印花工艺是用染料或颜料在纺织物上施印花纹的工艺过程。印花烘干后，通常要进行蒸化、显色或固色处理，然后再行皂洗、水洗，充分除去色浆中的糊料、化学药剂和浮色。传统印花工艺流程长，且会造成大量的印染废水。植物染料印花在制作过程中不使用合成染料,而是通过天然色素与纤维亲合而改变纤维的色彩。
5.消费者的需求向个性化、定制化、时尚化的方向发展，印花和染色加工向小批量、灵活多样的方向转化，因此，市场诞生了小批量生产的分支之一：植物花叶等直接转印，基本属于近零排放印花，非常环保，如公告号为cn106245357b的中国发明所公开的一种将树叶中的色素直接转印到织物上的方法。虽然该方法能够有效实现植物色素的转染，但是由于天然色素染料的特性导致其植物印花图案耐洗性差、保型性差且容易在转染过程中失真(不清晰)。


技术实现要素：

6.为了克服上述现有技术的缺陷，本发明所要解决的技术问题是：提供一种提高植物印花图案耐洗性、保型性和避免转染失真的转染剂及其制备方法，以及一种适用于该转染剂的转染方法和由该转染方法制备得到的转染织物。
7.为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种转染剂，包括如下按质量百分比计的组分：
8.10～20％水分散性热熔胶，2～5％复合高温乳化剂，1～5％助溶剂，1～5％转染组分和70～80％水；
9.其中，所述转染组分包括质量比为(1.5～2.5)：(0.5～1.5)：(0.5～1.5)的二甲酸二甲酯、碳酸二甲酯和己二醇。
10.提供一种前述转染剂的制备方法，包括如下步骤：
11.s1、将水分散性热熔胶、复合高温乳化剂、助溶剂和水按比例混合，搅拌并加热至100℃后停止加热，获得基础液；
12.s2、待所述基础液降至室温，按比例加入转染组分，并继续搅拌至乳液稳定，获得所述转染剂。
13.进一步提供一种转染方法，在施加微波的条件下使用前述转染剂，将植物色素转印至织物表面。
14.更进一步提供由前述转染方法所制备得到的转染织物。
15.本发明的有益效果在于：本发明所提供的转染剂及其转染方法，可有效促进植物色素转印在织物表面，最大程度地保留植物原有的色泽和形状。同时，转染剂能够有效提高转印在织物表面图案的牢固度，即提高转印图案的耐洗性。
附图说明
16.图1所示为在检测例1中实施例1所制备得到的转染织物未水洗下的照片；
17.图2所示为检测例1中实施例1所制备得到的转染织物水洗一次下的照片；
18.图3所示为检测例1中实施例1所制备得到的转染织物水洗二次下的照片；
19.图4所示为检测例1中对比例1所制备得到的转染织物未水洗下的照片；
20.图5所示为检测例1中对比例1所制备得到的转染织物水洗一次下的照片；
21.图6所示为检测例1中对比例1所制备得到的转染织物水洗二次下的照片。
具体实施方式
22.为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。
23.一种转染剂，包括如下按质量百分比计的组分：10～20％水分散性热熔胶，2～5％复合高温乳化剂，1～5％助溶剂，1～5％转染组分和70～80％水；所述转染组分包括质量比为(1.5～2.5)：(0.5～1.5)：(0.5～1.5)的二甲酸二甲酯、碳酸二甲酯和己二醇。优选地，二甲酸二甲酯、碳酸二甲酯和己二醇的质量比为2:1:1。
24.其中，所述转染剂对微波依赖的，即二者是联动的。所述转染剂用于实现植物色素的萃取、粘合和缔合，而微波为转印过程提供能量，以促进植物色素进入织物纤维组织中，并与转染剂配合而将渗入的植物色素牢固地固着在织物上。而转染剂依赖于微波的主要原因在于转染剂内的水分散性热熔胶，其可通过微波所获得的能量并与其他组分相配合，以将植物色素固着在织物上，从而实现对植物原有色泽和形状的保留。
25.所述水分散性热熔胶和复合高温乳化剂、助溶剂等组分以合适的配比进行乳化，从而获得适用于植物转印的转染剂。在转印组分中，二甲酸二甲酯、碳酸二甲酯和己二醇以特定的比例混合，使他们能够在此比例下进行酯交换反应并生成聚酯，从而获得优异的耐化学性和耐热性，并提高转印效果。
26.在一种实施方式中，所述水分散性热熔胶包括质量比为(0.5～1.5)：(0.5～1)的结晶型聚酯多元醇和丙烯酸树脂；优选质量比为1:1；所述结晶型聚酯多元醇选自dynacoll 7360和dynacoll 7380中的一种；所述丙烯酸树脂选自dynacoll ac1630、dynacoll ac 1750和dynacoll ac 1920中的一种。
27.在一种实施方式中，所述复合高温乳化剂包括质量比为(1.5～2.0)：1的aeo-90和脂肪醇聚氧乙烯醚磺酸盐(fxs)。优选质量比为2:1。
28.在一种实施方式中，所述助溶剂包括质量比为(2.5～3.5)：(1.5～2.0)：1的乙二醇、丙二醇甲醚和丙二醇丁醚。优选质量比为3:2:1。
29.所述转染剂的制备方法，包括如下步骤：
30.s1、将水分散性热熔胶、复合高温乳化剂、助溶剂和水按比例混合，搅拌并加热至100℃后停止加热，获得基础液；
31.s2、待所述基础液降至室温，按比例加入转染组分，并继续搅拌至乳液稳定，获得所述转染剂。
32.在s1中，水分散性热熔胶在复合高温乳化剂、助溶剂的作用下进行溶解乳化，以有利于在s2中和转染组分混合，从而提高乳液的稳定性和其转染效果。同时，在实验中发现若采用一步法制备转染剂，即将各组分在一步中直接混合，此时转染组分在水分散性热熔胶高温乳化时提前发生作用(转染作用)，从而降低整体转染效果。加热至100℃可有效提高水分散性热熔胶的溶解速度，以避免由于温度过低导致溶解速度缓慢、粘度增加以及流动性下降等问题，同时也避免由于温度过高(超过100℃)导致水分散性热熔胶碳化，从而降低转染效果。
33.之所以需要将基础液降至室温后再加入转染组分，是因为转染组分在常温(室温)下是稳定的，不发生作用(转染作用)的，而当转染组分加入到过高温度的基础液中可导致转染组分中部分成分提前发生作用导致制备得到的转染剂转染效果下降，即使在微波加热的条件下依然难以获得完整的转移图案。
34.优选地，所述加热的加热速率为3～5℃/min。所述搅拌的转速为1800～2200rpm。
35.转染方法，在施加微波的条件下使用前述转染剂，将植物色素转印至织物表面。
36.具体的，所述转染方法包括如下步骤：
37.s1、将植物完全浸泡在所述转染剂中，然后将植物平放在织物表面；
38.s2、在织物和植物表面覆盖保护膜并卷绕至织物与植物表面紧密贴合，获得织物卷；
39.s3、对所述织物卷进行微波处理至植物色素转印至织物表面。
40.其中，所述织物可以为现有的任一种机织物、针织物、无纺织物等，如棉、涤纶、蚕丝、羊毛、锦纶和无纺布等。所述植物可以为任一种带有色素的植物组织，如花、叶等。
41.所述保护膜优选为ptfe薄膜，厚度优选为0.03mm，通过该保护膜共同参与织物的卷绕，可使织物在卷绕辊上卷绕时其各处受力均匀，规避传统扎绳所引起的植物转印图案纹理不清晰的问题。同时，由于ptfe薄膜是可以重复利用的，因此相较于传统的保鲜膜作为保护膜的植物转印工艺而言可有效避免产生大量的废弃物料。
42.所述卷绕辊优选采用空心钢化玻璃所制成的中空带孔辊。所述中空带孔辊在织物卷绕的过程中可有效保持织物内部与外部的受热均匀，从而避免由于织物受热不均导致植物转印图案在转印时颜色不均一。在一种实施方式中，所述卷绕辊的参数为内径3.0cm、外径4.0cm，厚度0.5cm，空隙直径1.0cm，长度30.0cm。
43.得到织物卷后需要对织物卷进行固定，以保证织物与织物表面紧密贴合。对所述织物卷的固定可采用传统的扎绳工艺，或现有的任一种固定方式，本发明并不对此进行限
定。
44.在一种更优选地实施方式中，所述s2为：在织物和植物表面覆盖保护膜并卷绕至织物和植物表面紧密贴合，获得所述织物卷；在所述织物卷上卷绕软塑料玻璃pvc膜，并在所述软塑料玻璃pvc膜上扎绳固定。所述织物具有植物的一侧覆盖所述保护膜，另一侧覆盖另一层或多层保护膜，位于织物另一侧的保护膜可以为软塑料玻璃pvc，优选厚度为2.0mm。通过此种设置能够更有效地使织物在卷绕时保持其各处受力均匀的同时，由于另一侧保护膜将扎绳与织物相阻隔，因此可进一步避免扎绳对织物表面受力的影响，从而保证植物转印图案的高清晰度。另一侧的保护膜可以通织物一起卷绕或在织物卷绕完成后再卷绕在织物表面，优选在织物卷绕后再进行卷绕。
45.由于本发明所使用的转染剂可有效萃取出植物内的色素，因此仅需将植物完全浸泡在所述转染剂中1～3min便可将植物直接覆盖在织物表面。需要说明的是，覆盖在织物表面的植物应当将其色彩丰富或具有预期图案的一侧面贴合在织物表面。
46.在一种实施方式中，所述微波的加热温度为60～70℃(中低火)、70～80℃(中火)、80～90℃(中高火)或90～100℃(高火)，加热时间为2～15min。所述微波可以在单一范围的温度下持续加热，如在80～90℃中高火下持续加热10min。当然也可以根据实际的需要进行阶段式加热，如连续在中低火、中火、中高火、高火中加热，从而使织物受热更为均匀，进而保证转染图案形状清晰、完整。同时，在单一温度范围下的持续加热亦是一种均匀升温的过程，如在80℃～90℃中高火下加热10min，即在10min内从80℃均匀升温至90℃。
47.转染织物，由前述转染方法制备得到。所得到的的转染织物表面植物转印图案清晰、色彩均一，重复水洗后依然保持其鲜艳的颜色和花型。
48.实施例1
49.一种转染剂的制备方法，包括如下步骤：
50.s1、准备各原料：
51.转染组分：二甲酸二甲酯(dbe，购于昌乐县联合化工有限公司)、碳酸二甲酯(购于济南荣广化工有限公司)、己二醇(购于山东旭祥化工有限公司)质量比2:1:1进行预混；
52.复合高温乳化剂：seo-90(购于巴斯夫)、脂肪醇聚氧乙烯醚磺酸盐(fxs，购于湖北兴恒业科技有限公司)质量比1:1进行预混；
53.助溶剂：乙二醇(购于山东旭祥化工有限公司)、丙二醇甲醚(购于南通润丰石油化工有限公司)、丙二醇丁醚(购于南通润丰石油化工有限公司)质量比3:2:1进行预混；
54.水分散性热熔胶：结晶型聚酯多元醇(dynacoll 7360，购于赢创特种化学(上海)有限公司)、丙烯酸树脂(dynacoll ac1630，购于赢创特种化学(上海)有限公司)质量比1:1进行预混；
55.s2、将16wt％水分散性热熔胶、3wt％复合高温乳化剂、3wt％助溶剂和75wt％的水混合，并以5℃/min的加热速率升温至100℃，边升温边搅拌(2000rpm)；
56.s3、待溶液温度至100℃后停止加热，继续搅拌至混合均匀，放置冷却至室温(25℃)后将3wt％转染组分加入溶液中，搅拌至乳液稳定，获得转染剂。
57.实施例2
58.一种转染剂的制备方法，与实施例1的区别在于：各原料按如下比例进行添加：13wt％水分散性热熔胶，2wt％复合高温乳化剂，2％助溶剂，80wt％水和3wt％转染组分。
59.实施例3
60.转染方法，包括如下步骤：
61.s1、将需要转印的萱草花洗净，擦干后完全浸没在实施例1所制备得到的转染剂中2min；
62.s2、将经转染剂浸没的萱草花放置在织物(纯棉梭织织物)表面并使二者表面完全接触，然后在萱草花上及织物覆盖有萱草花的一侧覆盖ptfe薄膜(购于江苏林炜新材料有限公司)，从织物的一头用前述卷绕管将织物、萱草花同ptfe薄膜卷起，并在卷绕的织物外侧卷上一层软塑料玻璃pvc膜(购于佛山市环塑塑料有限公司)，用绳子固定，获得织物卷；
63.s3、将所述织物卷放入微波炉中，用中高火加热10min，微波加热结束后拆开织物卷、经水洗、脱水、烘干后获得转染织物；
64.其中，所述水洗为使用4.0g/l雕牌洗衣粉，40℃下清洗20min；
65.所述烘干为60℃烘干30min。
66.实施例4
67.转染方法，包括如下步骤：
68.s1、将需要转印的报春花洗净，擦干后完全浸没在实施例2所制备得到的转染剂中2min；
69.s2、将经转染剂浸没的报春花放置在织物(真丝织物)表面并使二者表面完全接触，然后在报春花上及织物覆盖有报春花的一侧覆盖ptfe薄膜，从织物的一头用前述卷绕管将织物、报春花同ptfe薄膜卷起，并在卷绕的织物外侧卷上一层软塑料玻璃pvc膜，用绳子固定，获得织物卷；
70.s3、将所述织物卷放入微波炉中，用中低火加热15min，微波加热结束后拆开织物卷、经水洗、脱水、烘干后获得转染织物；
71.其中，所述水洗为使用4.0g/l雕牌洗衣粉，40℃下清洗20min；
72.所述烘干为60℃烘干30min。
73.对比例1
74.转染方法，与实施例3的区别在于：不使用实施例1所制备得到的转染剂(即未使用转染剂)，软塑料玻璃pvc替换为pe膜。
75.检测例1
76.按实施例3和对比例1的工艺制备转染织物，植物为花和/或叶，并将所制备得到的转染织物进行耐皂洗色洗牢度和耐摩擦色牢度测试，测试相关标准参见表1，实施例3的测试结果如表2所示，对比例1的测试结果如表3所示。
77.表1
[0078][0079]
表2
[0080][0081]
表3
[0082][0083][0084]
从表2、表3、图1至图6可以看出，通过本发明所提供的转染方法所制备得到的转染织物表面植物转印图案清晰、色彩均一，并且可有效提高其耐皂洗色牢度和耐摩擦色牢度。从图4至图6可以看出，使用pe膜的转染织物表面存在大量的扎痕，严重影响植物转印图案的清晰度，而使用软塑料玻璃pvc的转染织物植物转印图案完整，清晰，图案保真度和还原度均较高。
[0085]
综上所述，本发明所提供的转染剂及转染方法，可以将花朵的色素及图案很好地转印到织物上，最大程度地保留了花朵原有的色泽和形状，既可以满足消费者个性化、定制化、时尚化的定制需求，又可以使印花和染色加工向小批量、灵活多样的方向转化，并且基本属于近零排放印花，非常环保。采用微波的方式加热使染料快速、高效地转移至布面，比传统的汽蒸效率更高，短时用电节能。本发明使用的转染剂作为介质进行转印，可重复水洗，依旧保持鲜艳的颜色和花型。采用空心钢化玻璃带孔滚筒作为卷材，使织物内部与外部受热均匀，避免由于受热不均匀导致花型转移颜色不一。使用软塑料玻璃pvc材质固定包覆层，根据实际需求可多层包覆，在织物的各处施压均匀，使染料(色素)均匀转移，规避传统
扎绳引起的花型纹理不清晰。使用可重复利用的聚四氟乙烯ptfe薄膜覆盖，代替传统一次性使用的保鲜膜，可反复使用，不会产生大量废弃物。
[0086]
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。