一种利用细菌染料灵菌红素对棉/涤纶双组分织物的抗菌染色方法

本发明涉及织物染色，尤其涉及一种利用细菌染料灵菌红素对棉/涤纶双组分织物的抗菌染色方法。

背景技术：

1、纺织印染是提升纺织品附加值的关键环节，也是节能减排、环境保护的重点行业。在可持续发展的背景下，国家对碳达峰、碳中和的目标迫切追求，人们对环保的意识大大提高。生物质色素色泽柔和、无毒无害、具有良好的生物可降解性和环境相容性，成为纺织印染行业的研究热点。在生物质色素中，微生物色素可以通过发酵培养的方式大批量生产，具有培养周期短、生产成本低、对人体无害、不受资源及环境限制的优点，有利于工业化生产。此外，具有抗菌功效的微生物色素使染色织物具有抗菌保健功能，在服装、家纺产品等领域拥有广阔的发展前景。

2、国内外对微生物色素在纺织印染行业的应用已有报道，常用的微生物色素有灵菌红素、红曲色素和紫色杆菌素等。而灵菌红素既具有鲜艳的颜色和良好的热稳定性，又拥有抗菌和抗疟疾等功能，应用前景广泛。目前采用灵菌红素对面料染色的专利技术如下：

3、cn101892600a公开了一种细菌染料灵菌红素对羊毛织物的染色方法，其特征在于：染料用量为4％(o.w.f)，醇类溶剂与水的体积比为1～2∶3，浴比为1∶40～50，ph值为6.0～7.0，染色温度为75℃～80℃，染色时间为50～60min。染色后的羊毛织物具有良好的抗菌性，抑菌率在90％以上，此外还具有良好的水洗牢度与耐摩擦牢度，染色后织物色泽鲜艳，疏水性变为强亲水性，可以用做疏水性纤维的亲水整理。

4、cn111826974a公开了一种纯棉面料的灵菌红素染色方法，包括以下步骤：用过氧化氢将纯棉织物用进行预处理；然后将纯棉织物取出后进行水洗、烘干；用乙酸乙酯将灵菌红素溶解，并加入天然助染剂，加水，高速搅拌均匀，制成染液；将干燥后的纯棉织物放入染液中染色；在染液中加入低温皂洗剂，将染色后的纯棉织物进行皂洗，取出后再经清洗冲洗、低温烘干，得到染色纯棉织物。本发明的灵菌红素染色方法与传统的灵菌红素染色方法的主要区别在于加入了助染剂，该助染剂的主要成分为壳聚糖、瓜尔胶、分散剂和柠檬酸，除少量分散剂外，其余物料均为天然材料，环保安全；本发明染色后的纯棉面料颜色鲜艳，色牢度高。

5、cn101892601a一种细菌染料灵菌红素对腈纶织物的染色方法，其特征在于：染料用量为3％(o.w.f)，醇类溶剂与水的体积比为1～2∶2～3，浴比为1∶40，ph值为4.0～6.0，染色温度为90℃～95℃，染色时间为50min。染色后的腈纶织物具有良好的抗菌性，抑菌率在90％以上，此外还具有良好的水洗牢度与耐摩擦牢度，染色后织物色泽鲜艳，具有良好的应用前景。

6、棉/涤纶双组分织物既具有棉的吸湿透气性、穿着柔软舒适等优点，又兼具涤纶良好的弹性和耐磨性、优异的尺寸稳定性，一经生产便受到广大消费者的喜爱，在纺织面料中的占比越来越大。也是服装领域发展的一个方向。但是由上述专利技术可知，目前灵菌红素用于织物染色均针对的是单组分织物的染色，像棉、羊毛、腈纶等织物。在染整行业众所周知，双组分织物的染色难度要远远大于单组分织物，以棉/涤纶双组分织物为例，目前采用合成染料染色的工业化生产路线是2次染色工艺，即：采用活性染料先对棉染色，完成后再用分散染料对涤纶进行二次染色，目前也有针对双组分织物进行一次染色的工艺，但该工艺由于双组分织物纱线上染率、色牢度等物理指标的差别，导致面料中两种纱线的固色率、k/s值等染色指标控制难度较大，进而导致了要想获得所需色相角(h)、饱和度(c*)和亮度(l*)的双组分织物相比单组分织物难度就大得多，染色效果不容易控制，目前难以产业化应用。

7、就细菌染料来说，由于灵菌红素是一种红色色素，其主体为带有甲氧基的三聚吡咯结构，可由粘质沙雷氏菌、产气弧菌及一些放射菌发酵而成，几乎不溶于水，易溶于有机溶剂，属于胞内色素，使用前需通过有机溶剂进行提取。另外，染色过程中需要使用有机溶剂溶解色素。有机溶剂的使用使得染色成本明显增加，且存在印染污水排放的问题，难以实现产业化批量生产。上述专利技术将灵菌红素用于单组分织物染色的方法中，均是通过有机溶剂乙酸乙酯、n,n-二甲基甲酰胺、丙酮等有机溶剂溶解灵菌红素，然后加入到水中，通过调节ph值使色素最大程度溶解到水中制备成染液，这种方式显然成本高且存在大量印染污水，加剧了环境污染。

8、并且目前用细菌染料灵菌红素染液，在不使用有机溶剂的前提下，采用一浴染色工艺对双组分织物进行染色，实现织物所需颜色精准可控的方法，未见相关报道。所以说，如何解决上述生产过程中存在的这些实际问题，是困扰双组分织物细菌染料染色领域技术人员的一个亟待解决的难题。

技术实现思路

1、针对现有技术存在的不足，本发明所要解决的技术问题是，提供一种在不使用有机溶剂的前提下，采用一浴染色方式，实现对双组分织物所需颜色一定范围内精准可控、降低生产成本且适合产业化应用的利用细菌染料灵菌红素对棉/涤纶双组分织物的抗菌染色方法。

2、为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种利用细菌染料灵菌红素对棉/涤纶双组分织物的抗菌染色方法，包括如下步骤：

3、(1)、染液制备：取发酵液，通过高速低温离心去除发酵液中的菌体，得到含有大量灵菌红素胶束颗粒的纯水系灵菌红素纳米悬浮染液，备用；

4、(2)、ph调节：使用1mol/l的盐酸溶液调节纯水系灵菌红素纳米悬浮染液ph值为3；

5、(3)、染色：使用红外染色机对棉/涤纶双组分织物进行染色，染色温度设置为110℃，转速65rpm，浴比为1：10或1：30，染色时间为30或60min；

6、(4)、清洗：将染色完成后的棉/涤纶双组分织物用冷水清洗；

7、(5)、皂煮：将清洗后的棉/涤纶双组分织物进行皂煮，皂液中皂片浓度2g/l，温度设置100℃，皂煮时间为10min；

8、(6)、水洗及烘干：取出棉/涤纶双组分织物用冷水清洗，然后80℃烘箱烘干，烘干时间为3min。

9、上述的利用细菌染料灵菌红素对棉/涤纶双组分织物的抗菌染色方法，所述纯水系灵菌红素纳米悬浮染液中灵菌红素的浓度为92.18mg/l，灵菌红素胶束颗粒的粒径分布范围为148.04～204.68nm，平均粒径为166.68nm，灵菌红素胶束颗粒的zeta电位是-0.20mv。

10、上述的利用细菌染料灵菌红素对棉/涤纶双组分织物的抗菌染色方法，所述步骤(3)中，染色温度的起始温度为室温，升温速率为2℃/min。

11、上述的利用细菌染料灵菌红素对棉/涤纶双组分织物的抗菌染色方法，所述棉/涤纶双组分织物为平纹交织结构，克重为121g/m2，经纱为棉纱线，纬纱为涤纶纱线，棉纱线和涤纶纱线的质量比为61：39，经纱130根/10cm，纬纱100根/10cm。

12、本发明利用细菌染料灵菌红素对棉/涤纶双组分织物的抗菌染色方法的优点是：本发明首次将这种微生物色素灵菌红素的纳米悬浮染液用于棉/涤纶双组分织物染色，实现了灵菌红素纳米悬浮染液对棉/涤纶双组分织物不使用有机溶剂参与的一浴抗菌染色。灵菌红素属于疏水性色素，涤纶属于疏水性纤维，棉属于亲水性纤维，因此灵菌红素对涤纶纱线的上染量要明显高于棉纱线。染色后的棉/涤纶双组分织物中涤纶纱线对织物整体的颜色贡献要大于棉纱线，因此涤纶纱线在棉/涤纶双组分织物中对织物的颜色、保型性、抗皱性、耐磨性等方面起主要贡献。棉纱线具有亲肤、吸湿、透气排汗等优势，因此棉纱线在棉/涤纶双组分织物中对织物的亲肤、吸湿、透气排汗等舒适性方面起主要贡献。本发明同时兼顾了棉纱与涤纶纱的染色要求，通过染液、ph、浴比、染色时间、染色温度以及升温速率等工艺步骤及参数的合理搭配，实现了对所需色相角(h)、饱和度(c*)和亮度(l*)等表征面料颜色的双组分织物的准确控制，克服了长期以来传统合成染料对于双组分织物一浴染色的困难和灵菌红素不使用有机溶剂对双组分面料进行染色的空白，实现了对双组分织物所需颜色一定范围内精准可控的目的。该工艺实现了面料既具有棉的吸湿透气性、穿着柔软舒适等优点，又兼具涤纶良好的弹性和耐磨性、优异的尺寸稳定性，同时在面料外观色彩方面更加精准且美观，受到广大消费者的喜爱。另外，灵菌红素具有抗菌性，从大健康方面也更加适合未来服装发展的方向。