本发明涉及印染
技术领域：
，具体涉及一种鞘氨醇单胞菌发酵提取物的制备方法及在印染增稠剂中的应用。
背景技术：
涂料印花是借助粘合剂的作用将细分散的颜料颗粒粘在织物上的印花方法，具有加工工艺简单、不用蒸洗、“三废”少等特点。在涂料印花时，由增稠剂、水、粘合剂和涂料组成的涂料印花色浆，在印花机刮刀的作用下，对其产生剪切力，使印花色浆的黏度在瞬间大幅度降低，通过网版后印制在织物上，当剪切力消失时，又恢复到原来的高黏度，使织物印花轮廓清晰，这种随剪切力的大小变化而发生的黏度变化，主要是靠增稠剂实现。增稠剂在印花工艺中，除了要求较高的增稠能力，耐电解质能力，以减少用量，降低成本，减少对印制物手感的影响外；还要求其增稠的体系具有较高的抱水性。目前，现有制备印染用合成增稠剂的技术是采用两种引发聚合方法，一种是采用化学引发剂并加热升温来引发聚合反应，另一种是采用钴-60γ射线在室温辐照反应体系来引发聚合反应。化学法的不足之处是必须对反应体系加热才能完成聚合，并且在聚合反应发生前有一个较长的诱导期，使反应条件很难掌握，所制得的增稠剂在印染行业使用中发现增稠效果较差；而辐射法的缺点是也存在一个约为数十分钟的诱导期，而且反应体系的起始温度不能高于40℃，最好在20℃以下，南方地区在炎热的夏季由于气温过高，反应体系温度很难控制，生产合格产品变得较为困难，并且其产品在印花中颜色的鲜艳度稍差。技术实现要素：基于当前印染增稠剂在环保性及使用效果上尚不能满足行业需求的问题，本发明提供一种鞘氨醇单胞菌发酵提取物的制备方法及在印染增稠剂中的应用。一种鞘氨醇单胞菌发酵提取物的制备方法，包括以下步骤：(1)在鞘氨醇单胞菌发酵液中加入发酵液重量15～20％的水和发酵液重量3～5％的硅藻土，按照250～350转/分钟的速率搅拌20～30分钟，随后进行板框过滤，弃去滤饼，收集滤液；(2)将收集的滤液采用中空纤维超滤膜进行超滤，所用中空纤维超滤膜的截留分子量为15～25kda，超滤至体积浓缩比为8～10时，加入与浓缩液等体积的去离子水进行洗滤，至最终浓缩液为料液体积的6～8％为止；(3)将得到的最终浓缩液用浓度为2.0～3.0mol/l的硫酸溶液调节ph至2.0～4.0，将最终浓缩液用阳离子交换树脂进行吸附，离子柱径高比为1:6，随后用浓度为8％的nacl溶液作为洗脱液进行洗脱，洗脱液的流速为20～30ml/分钟；(4)收集洗脱液，进行旋蒸浓缩，使旋蒸浓缩液为初始洗脱液体积的3～5％；(5)将得到的旋蒸浓缩液进行真空干燥，得到鞘氨醇单胞菌发酵液提取物。本发明采用了板框过滤→超滤→洗滤→树脂吸附→洗脱→旋蒸浓缩→真空干燥的工艺流程从鞘氨醇单胞菌发酵液中制备得到了鞘氨醇单胞菌发酵提取物，该工艺步骤简便、可操作性强，能够在实际生产中大规模应用，且鞘氨醇单胞菌发酵提取物的收率高、活性强。进一步的，所述步骤(2)中在温度为35～40℃，压力为0.06～0.08mpa的条件下进行超滤。进一步的，所述步骤(3)中阳离子交换树脂的型号为d001阳离子交换树脂。进一步的，所述步骤(5)中真空干燥时真空干燥箱的温度为55～75℃，真空度为－0.06～－0.08mpa，干燥时间为8～10小时。本发明还公开了上述制备方法制得的鞘氨醇单胞菌发酵提取物在印染增稠剂中的应用。通过本发明的制备方法得到的鞘氨醇单胞菌发酵提取物，用于印染增稠剂后，能够有效控制色浆的流变性，自身具有良好的抱水性，且能够使增稠剂的制备过程易于控制、条件温和、不产生有害物质，提高了印染增稠剂的使用性能和环保性能。进一步的，所述印染增稠剂的原料组成为：甲基丙烯酸80～90份、n,n-亚甲基双丙烯酰胺15～25份、对二氧环己酮6～10份、壬基酚聚氧乙烯醚4～8份、催化剂1～3份、鞘氨醇单胞菌发酵提取物3～5份。进一步的，所述催化剂选自过硫酸钠、醋酸锌、对甲苯磺酸中的任意一种。进一步的，所述印染增稠剂的制备方法为：按照原料重量份进行配比，将甲基丙烯酸、n,n-亚甲基双丙烯酰胺、对二氧环己酮混合均匀，在催化剂的作用下于60～70℃反应2～3小时，制得功能性中间体，再将鞘氨醇单胞菌发酵提取物、壬基酚聚氧乙烯醚与功能性中间体混合，在氮气气氛中以搅拌速度150～180转/分、温度55～65℃的条件下反应4～5小时，冷却至室温后即得。具体实施方式为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，以下结合具体实施方式，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施方式仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的
技术领域：
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。以下实施例中所用原料和试剂均为市售普通原料和试剂。一种鞘氨醇单胞菌发酵提取物的制备方法，包括以下步骤：(1)在鞘氨醇单胞菌发酵液中加入发酵液重量15～20％的水和发酵液重量3～5％的硅藻土，按照250～350转/分钟的速率搅拌20～30分钟，随后进行板框过滤，弃去滤饼，收集滤液；(2)将收集的滤液采用中空纤维超滤膜进行超滤，所用中空纤维超滤膜的截留分子量为15～25kda，超滤至体积浓缩比为8～10时，加入与浓缩液等体积的去离子水进行洗滤，至最终浓缩液为料液体积的6～8％为止；(3)将得到的最终浓缩液用浓度为2.0～3.0mol/l的硫酸溶液调节ph至2.0～4.0，将最终浓缩液用阳离子交换树脂进行吸附，离子柱径高比为1:6，随后用浓度为8％的nacl溶液作为洗脱液进行洗脱，洗脱液的流速为20～30ml/分钟；(4)收集洗脱液，进行旋蒸浓缩，使旋蒸浓缩液为初始洗脱液体积的3～5％；(5)将得到的旋蒸浓缩液进行真空干燥，得到鞘氨醇单胞菌发酵液提取物。在一优选的实施方式中，所述步骤(2)中在温度为35～40℃，压力为0.06～0.08mpa的条件下进行超滤。在一优选的实施方式中，所述步骤(3)中阳离子交换树脂的型号为d001阳离子交换树脂。在一优选的实施方式中，所述步骤(5)中真空干燥时真空干燥箱的温度为55～75℃，真空度为－0.06～－0.08mpa，干燥时间为8～10小时。本发明还提供了所述制备方法制得的鞘氨醇单胞菌发酵提取物在印染增稠剂中的应用。本发明所制备得到的鞘氨醇单胞菌发酵提取物中的部分化合物能够与丙烯酸类高分子化合物进一步交联，形成高级结构，与色浆混合后可以使色浆在剪切应力下粘度下降，当应力消除时，又能回复到原始粘度。并且还可以降低织物的毛细管效应，提高体系的抱水性。在一优选的实施方式中，所述印染增稠剂的原料组成为：甲基丙烯酸80～90份、n,n-亚甲基双丙烯酰胺15～25份、对二氧环己酮6～10份、壬基酚聚氧乙烯醚4～8份、催化剂1～3份、鞘氨醇单胞菌发酵提取物3～5份。在一优选的实施方式中，所述催化剂选自过硫酸钠、醋酸锌、对甲苯磺酸中的任意一种。在一优选的实施方式中，所述印染增稠剂的制备方法为：按照原料重量份进行配比，将甲基丙烯酸、n,n-亚甲基双丙烯酰胺、对二氧环己酮混合均匀，在催化剂的作用下于60～70℃反应2～3小时，制得功能性中间体，再将鞘氨醇单胞菌发酵提取物、壬基酚聚氧乙烯醚与功能性中间体混合，在氮气气氛中以搅拌速度150～180转/分、温度55～65℃的条件下反应4～5小时，冷却至室温后即得。下面通过实施例进一步阐明本发明。需要指出的是，本发明并非仅局限于所述实施例。实施例1按照下述步骤制备本发明所述的鞘氨醇单胞菌发酵提取物：(1)在鞘氨醇单胞菌发酵液中加入发酵液重量15％的水和发酵液重量3％的硅藻土，按照250转/分钟的速率搅拌20分钟，随后进行板框过滤，弃去滤饼，收集滤液；(2)将收集的滤液采用中空纤维超滤膜进行超滤，所用中空纤维超滤膜的截留分子量为15kda，超滤时的温度为35℃，压力为0.06mpa，超滤至体积浓缩比为8时，加入与浓缩液等体积的去离子水进行洗滤，至最终浓缩液为料液体积的6％为止；(3)将得到的最终浓缩液用浓度为2.0mol/l的硫酸溶液调节ph至2.0，将最终浓缩液用d001阳离子交换树脂进行吸附，离子柱径高比为1:6，随后用浓度为8％的nacl溶液作为洗脱液进行洗脱，洗脱液的流速为20ml/分钟；(4)收集洗脱液，进行旋蒸浓缩，使旋蒸浓缩液为初始洗脱液体积的3％；(5)将得到的旋蒸浓缩液进行真空干燥，真空干燥箱的温度为55℃，真空度为－0.06mpa，干燥时间为8小时，得到鞘氨醇单胞菌发酵液提取物。将制备得到的鞘氨醇单胞菌发酵液提取物3份与甲基丙烯酸80份、n,n-亚甲基双丙烯酰胺15份、对二氧环己酮6份、壬基酚聚氧乙烯醚4份、过硫酸钠1份进行配比，将甲基丙烯酸、n,n-亚甲基双丙烯酰胺、对二氧环己酮混合均匀，在催化剂过硫酸钠的作用下于60℃反应2小时，制得功能性中间体，再将鞘氨醇单胞菌发酵提取物、壬基酚聚氧乙烯醚与功能性中间体混合，在氮气气氛中以搅拌速度150转/分、温度55℃的条件下反应4小时，冷却至室温后即得。最终制得的印染增稠剂记为a1。实施例2按照下述步骤制备本发明所述的鞘氨醇单胞菌发酵提取物：(1)在鞘氨醇单胞菌发酵液中加入发酵液重量17.5％的水和发酵液重量4％的硅藻土，按照300转/分钟的速率搅拌25分钟，随后进行板框过滤，弃去滤饼，收集滤液；(2)将收集的滤液采用中空纤维超滤膜进行超滤，所用中空纤维超滤膜的截留分子量为20kda，超滤时的温度为38℃，压力为0.07mpa，超滤至体积浓缩比为9时，加入与浓缩液等体积的去离子水进行洗滤，至最终浓缩液为料液体积的7％为止；(3)将得到的最终浓缩液用浓度为2.5mol/l的硫酸溶液调节ph至3.0，将最终浓缩液用d001阳离子交换树脂进行吸附，离子柱径高比为1:6，随后用浓度为8％的nacl溶液作为洗脱液进行洗脱，洗脱液的流速为25ml/分钟；(4)收集洗脱液，进行旋蒸浓缩，使旋蒸浓缩液为初始洗脱液体积的4％；(5)将得到的旋蒸浓缩液进行真空干燥，真空干燥箱的温度为65℃，真空度为－0.07mpa，干燥时间为9小时，得到鞘氨醇单胞菌发酵液提取物。将制备得到的鞘氨醇单胞菌发酵液提取物4份与甲基丙烯酸85份、n,n-亚甲基双丙烯酰胺20份、对二氧环己酮8份、壬基酚聚氧乙烯醚6份、醋酸锌2份进行配比，将甲基丙烯酸、n,n-亚甲基双丙烯酰胺、对二氧环己酮混合均匀，在催化剂醋酸锌的作用下于65℃反应2.5小时，制得功能性中间体，再将鞘氨醇单胞菌发酵提取物、壬基酚聚氧乙烯醚与功能性中间体混合，在氮气气氛中以搅拌速度165转/分、温度60℃的条件下反应4.5小时，冷却至室温后即得。最终制得的印染增稠剂记为a2。实施例3按照下述步骤制备本发明所述的鞘氨醇单胞菌发酵提取物：(1)在鞘氨醇单胞菌发酵液中加入发酵液重量20％的水和发酵液重量5％的硅藻土，按照350转/分钟的速率搅拌30分钟，随后进行板框过滤，弃去滤饼，收集滤液；(2)将收集的滤液采用中空纤维超滤膜进行超滤，所用中空纤维超滤膜的截留分子量为25kda，超滤时的温度为40℃，压力为0.08mpa，超滤至体积浓缩比为10时，加入与浓缩液等体积的去离子水进行洗滤，至最终浓缩液为料液体积的8％为止；(3)将得到的最终浓缩液用浓度为3.0mol/l的硫酸溶液调节ph至4.0，将最终浓缩液用d001阳离子交换树脂进行吸附，离子柱径高比为1:6，随后用浓度为8％的nacl溶液作为洗脱液进行洗脱，洗脱液的流速为30ml/分钟；(4)收集洗脱液，进行旋蒸浓缩，使旋蒸浓缩液为初始洗脱液体积的5％；(5)将得到的旋蒸浓缩液进行真空干燥，真空干燥箱的温度为75℃，真空度为－0.08mpa，干燥时间为10小时，得到鞘氨醇单胞菌发酵液提取物。将制备得到的鞘氨醇单胞菌发酵液提取物5份与甲基丙烯酸90份、n,n-亚甲基双丙烯酰胺25份、对二氧环己酮10份、壬基酚聚氧乙烯醚8份、对甲苯磺酸3份进行配比，将甲基丙烯酸、n,n-亚甲基双丙烯酰胺、对二氧环己酮混合均匀，在催化剂对甲苯磺酸的作用下于70℃反应3小时，制得功能性中间体，再将鞘氨醇单胞菌发酵提取物、壬基酚聚氧乙烯醚与功能性中间体混合，在氮气气氛中以搅拌速度180转/分、温度65℃的条件下反应5小时，冷却至室温后即得。最终制得的印染增稠剂记为a3。对比例本对比例的印染增稠剂所用的原料基本同实施例1，不同在于，没有添加鞘氨醇单胞菌发酵液提取物。最终制得的印染增稠剂记为c0。性能测试将实施例1～3制备得到的印染增稠剂a1～a3以及对比例制备得到的印染增稠剂c0分别与去离子水混合，制成浓度为1％的溶液，施用于染色浆料测定浆料的粘度，随后将规格为5cm×5cm的棉纤维织物浸没于染色浆料中，测定液面上升的高度变化率，变化率越小说明抱水性越好。表1粘度(pa·s)抱水性(液面高度变化率)印染增稠剂a162.30.9％印染增稠剂a263.10.8％印染增稠剂a363.40.8％印染增稠剂c055.71.6％测试结果如上表所示，实施例1～3制备得到的印染增稠剂a1～a3与对比例制备得到的印染增稠剂c0相比，在对色浆的粘度和抱水性这两项指标上均有了显著的改善。说明制备而成的鞘氨醇单胞菌发酵液提取物应用于印染增稠剂中，能够有效控制色浆的流变性，自身具有良好的抱水性，且能够使增稠剂的制备过程易于控制、条件温和、不产生有害物质，提高了印染增稠剂的使用性能和环保性能。综上，本发明公开了的鞘氨醇单胞菌发酵提取物的制备方法采用向鞘氨醇单胞菌发酵液中加入水和硅藻土，搅拌后进行板框过滤，弃去滤饼，收集滤液采用中空纤维超滤膜进行超滤，再用去离子水进行洗滤，将得到的最终浓缩液调节ph后用阳离子交换树脂进行吸附，随后用nacl溶液作为洗脱液进行洗脱，收集洗脱液，进行旋蒸浓缩，真空干燥后得到鞘氨醇单胞菌发酵液提取物。制备而成的鞘氨醇单胞菌发酵液提取物应用于印染增稠剂中，能够有效控制色浆的流变性，自身具有良好的抱水性，且能够使增稠剂的制备过程易于控制、条件温和、不产生有害物质，提高了印染增稠剂的使用性能和环保性能。本发明所制备得到的鞘氨醇单胞菌发酵提取物中的部分化合物能够与丙烯酸类高分子化合物进一步交联，形成高级结构，与色浆混合后可以使色浆在剪切应力下粘度下降，当应力消除时，又能回复到原始粘度。并且还可以降低织物的毛细管效应，提高体系的抱水性。以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。当前第1页12