專利名稱：天然植物染料的黃(紅)土媒染劑及其使用方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于用天然染料對(duì)織物進(jìn)行染色的領(lǐng)域，特別是用天然植物染料紡織品印花技術(shù)；同時(shí)，本發(fā)明也涉及由天然原料制備的天然來(lái)源的染料。
背景技術(shù)：
天然植物染料的應(yīng)用已有悠久的歷史，但是大多數(shù)天然植物染料對(duì)纖維沒(méi)有直接性或直接性較小，所染色的織物必須依靠媒染劑才能固著在纖維上。在傳統(tǒng)的媒染工藝中，常用的媒染劑大多為含重金屬離子化合物，如Cu、Fe、Cr離子等。隨著合成染料中的部分品種受到禁用，紡織品中的重金屬離子含量也受到限制，為此，選用新的媒染劑取代傳統(tǒng)的重金屬離子，是目前發(fā)展紡織品生態(tài)加工的一項(xiàng)重要內(nèi)容(1.王吉華等，天然染料的應(yīng)用及其研究進(jìn)展，染料工業(yè)，第32卷第5期，1995年；2.張建波等，棉織物的天然染料媒染工藝研究，印染，2005年16號(hào))。因此，在天然植物染料的染色工藝中，選用無(wú)污染、用量低的天然化合物作為天然植物染料染色的媒染劑，既可滿足生產(chǎn)綠色環(huán)保紡織品所需的牢度要求，又可避免傳統(tǒng)媒染劑對(duì)環(huán)境帶來(lái)的污染(1.林細(xì)嬌等，稀土在植物染料染色中的媒染應(yīng)用研究，印染助劑，第19卷，第1期，2002年2月；2.楊東潔等，茜草在天然纖維染色中的應(yīng)用，絲綢，2000年第12期)。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明旨在提供一種天然媒染劑在用天然植物染料染色時(shí)起到媒染作用，以及這種媒染劑染色所需的技術(shù)工藝。
目前的天然植物染料主要通過(guò)浸漬法進(jìn)行染色，而為了提高產(chǎn)品的染色牢度，一般使用媒染劑。媒染劑大部分為含有鋁、鐵、銅、鈣、鉻等金屬的化合物(如CN1240808)，其媒染機(jī)理為在媒染處理過(guò)程中，植物染料—媒染劑—纖維三者形成穩(wěn)定絡(luò)合物金屬配位。
關(guān)于黃土，它以石英(占50％)、長(zhǎng)石(20％)和碳酸鹽類礦物為主，碳酸鈣含量占10％左右。黃土的化學(xué)成分以SiO2占優(yōu)勢(shì)，其次為Al2O3、CaO，再次為Fe2O3，MgO、K2O、Na2O、FeO、和TiO2(韓國(guó)特許10-0321991)。黃土中各種金屬離子比較多，它們與染料和織物中的離子發(fā)生反應(yīng)生成絡(luò)合物，使染料和織物之間的吸附增強(qiáng)，從而提高天然染料的上染率。紅土的化學(xué)成分和黃土相似，它不同之處為以SiO2占優(yōu)勢(shì)，其次為Al2O3、、Fe2O3，再次為CaO，MgO、K2O、Na2O、FeO、和TiO2。
對(duì)于黃土，其之所以顯黃色，是由于Ca離子比較多的緣故。Ca離子在媒染過(guò)程中起到了橋梁作用，其形成的絡(luò)合物結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。用黃土粉媒染的織物，其色相變化小，色調(diào)鮮明。而對(duì)于紅土，因含F(xiàn)e離子較多，故顯紅色。紅土中的鐵離子是遷移金屬離子，它所形成的內(nèi)軌道型絡(luò)合物很穩(wěn)定，媒染前后色相變化很大。
黃(紅)土粉作為天然植物染料的媒染劑其媒染染色技術(shù)工藝為1)黃(紅)土粉對(duì)天然植物染料媒染染色方法可分為三種(1)先媒染工藝天然植物染材→水或乙醇萃取→蒸餾制成濃縮液→配染液→黃(紅)土媒染→染色→水洗→烘干(2)后媒染工藝天然植物染材→水或乙醇萃取→蒸餾制成濃縮液→配染液→染色→黃(紅)土媒染→水洗→烘干(3)混合媒染工藝天然植物染材→水或乙醇萃取→蒸餾制成濃縮液→配染液→染料/黃(紅)土混合媒染→水洗→烘干2)黃(紅)土粉精制提純工藝(1)用堅(jiān)硬物將黃(紅)土塊狀物粉碎。
(2)用50～100目篩網(wǎng)將黃土、紅土篩選，留下較細(xì)的黃(紅)土顆粒。(3)用水將黃(紅)土顆粒溶解、攪拌，將土中的雜質(zhì)與土塊分離。
(4)除去溶液中漂浮的雜質(zhì)。
(5)充分?jǐn)嚢椟S(紅)土水分散溶液，同時(shí)用100～300目篩網(wǎng)將黃(紅)土篩選、過(guò)濾，得到微細(xì)的黃(紅)土懸濁液。
(6)靜置，使黃(紅)土沉淀，將上層的水倒出。得到濕狀的黃(紅)土。
(7)蓋上透氣的罩布，在陽(yáng)光下將濕的黃(紅)土?xí)窀伞?br> (8)使用前將黃(紅)土的塊狀物研碎，得到純凈的黃(紅)土粉末。
3)黃(紅)土粉對(duì)天然植物染料媒染染色工藝和常用媒染劑使用法基本相同，其不同點(diǎn)在于在媒染處理工藝中，要攪拌黃(紅)土分散液，使其分散均勻，最終得到染色均勻的織物。
天然植物染材→水或乙醇萃取→蒸餾制成濃縮液→配染液→先媒染或后媒染或混合媒染→水洗→烘干染色溫度50～100℃，時(shí)間10～60min；水洗溫度40～60℃，；黃(紅)土加入量5g/L～50g/L，烘干溫度80～100℃。其中以先或后媒染溫度40～80℃，時(shí)間10～30min為宜，其他條件同上。
黃(紅)土粉媒染適用的天然織物染色紡織品其纖維材料為天然纖維棉、麻、羊毛、蠶絲等；化學(xué)纖維滌綸、尼龍、腈綸、粘膠等；各種新型、綠色纖維天絲、莫代爾、大豆纖維、竹纖維等；包括用上述纖維制成的無(wú)紡布，以及皮革、特種紙張。
本發(fā)明適用于服裝紡織品，家庭用紡織品以及各種裝飾、包裝等紡織品。由于天然染料、媒染劑和纖維三者之間，會(huì)發(fā)生金屬配位作用，因此最終產(chǎn)品具有較高的水洗、摩擦等染色牢度。耐洗、耐摩擦牢度測(cè)試結(jié)果水洗牢度4級(jí)；干摩擦牢度3～4級(jí)；濕摩擦牢度2～3級(jí)。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有的特點(diǎn)是(1)利用大自然里現(xiàn)存的黃(紅)土粉作為媒染劑，創(chuàng)制了一種既有生態(tài)、安全、無(wú)毒，又有保健功效的天然染料染色織物。(2)染色工藝簡(jiǎn)單易行，普通染色工藝完全適用本發(fā)明產(chǎn)品的生產(chǎn)。[3]物美價(jià)廉。
具體實(shí)施例方式
實(shí)例1蘇木染料的黃土媒染方法及工藝(后媒染)1.染液萃取方法及工藝條件(1)將天然蘇木切碎成較小的塊狀物，根據(jù)所配制溶液的濃度計(jì)算出蘇木固體的用量。
(2)將稱量好的蘇木放入電熱套上放好的圓底燒瓶中，并加入定量的水。
(3)配裝冷凝器，加熱至80℃，煮30min。
(4)停止加熱后，繼續(xù)冷凝至無(wú)蒸汽。提取煎汁，用三層100目滌綸平紋織物過(guò)濾，得到純凈的天然蘇木染液。
2.染色方法及工藝條件(1)將過(guò)濾后的蘇木染液靜置2～3小時(shí)，將沉淀廢棄。
(2)得到純凈的蘇木染液后，將布浸入染液中，浴比控制約為40∶1。
(3)在溫度為70℃的水浴鍋中染色。染色時(shí)間為30min，攪拌布樣使其上染均勻。
(4)在染后的布樣中選出一塊留作未媒染處理原樣。
3.媒染液的配制稱取黃土粉末0.5g，1.0g，1.5g，2.0g，量取去離子水100ml將其攪拌溶解，各配制媒染濃度為5g/L，10g/L，15g/L，20g/L的黃土媒染液。
4.媒染方法(1)將四份5g/L～20g/L濃度的黃土媒染液，同時(shí)放入水浴鍋。
(2)將水浴鍋的溫度控制在40℃，分別放入四塊蘇木染色的布樣進(jìn)行媒染。
(3)媒染時(shí)間為15min，媒染過(guò)程中不停攪拌。
(4)媒染后將布樣取出，連同原染色布樣，分別用清水清洗、晾干。
紅色系蘇木染料在不同媒染劑的染色效果如表1、2、3所示。
表1蘇木染液濃度7.0％，黃土媒染(5g/L～20g/L)

表2蘇木染液濃度7.0％，紅土媒染(5g/L～20g/L)

表3蘇木染液濃度7.0％，明礬媒染(5g/L～20g/L)

注1.原樣為未黃土媒染處理布樣2.ΔE值代表色差大小(均以染色試樣與未染色布相比較)；L*代表明度值大??；a*代表偏紅或偏綠值大小(+a*偏紅；-a*偏綠)；b*代表偏黃或偏藍(lán)值大小(+b*偏黃；-b*偏藍(lán))。
實(shí)例2黃柏染料的黃土媒染方法及工藝(后媒染)1.染液萃取方法及工藝條件步驟同實(shí)例1。
2.染色方法及工藝條件步驟同實(shí)例1。
3.媒染液的配制步驟同實(shí)例1。
4.媒染方法步驟同實(shí)例1。
黃色系黃柏染料在不同媒染劑的染色效果如表4、5、6所示。
表4黃柏染液濃度6.3％，黃土媒染(5g/L～20g/L)

表5黃柏染液濃度6.3％，紅土媒染(5g/L～20g/L)

表6黃柏染液濃度6.3％，明礬媒染(5g/L～20g/L)

實(shí)例3五倍子染料的黃土媒染方法及工藝(后媒染)1.染液萃取方法及工藝條件步驟同實(shí)例1。
2.染色方法及工藝條件步驟同實(shí)例1。
3.媒染液的配制步驟同實(shí)例1。
4.媒染方法步驟同實(shí)例1。
灰色系五倍子染料在不同媒染劑的染色效果如表7、8、9所示。
表7五倍子染液濃度7.1％，黃土媒染(5g/L～20g/L)

表8五倍子染液濃度7.1％，紅土媒染(5g/L～20g/L)

表9五倍子染液濃度7.1％，明礬媒染(5g/L～20g/L)

權(quán)利要求
1.一種天然植物染料的媒染劑，其特征在于是黃、紅土媒染劑，取之于天然黃、紅土并經(jīng)如下的步驟制得(1)將黃、紅土塊狀物粉碎，通過(guò)50～100目篩網(wǎng)；(2)用水將黃、紅土顆粒溶解、攪拌，去除雜質(zhì)和漂浮雜質(zhì)；(3)充分?jǐn)嚢椟S、紅土水溶液，同時(shí)用100～300目篩網(wǎng)將黃、紅土篩選、過(guò)濾，得到微細(xì)的黃、紅土分散液；(4)靜置，使黃、紅土沉淀，將上層的水倒出。得到濕狀的黃、紅土；(5)蓋上透氣的罩布，在陽(yáng)光下將濕的黃、紅土?xí)窀?，得黃、紅土的塊狀物；(6)將黃、紅土的塊狀物研碎，得到純凈的黃、紅土粉末。
2.天然植物染料的媒染劑的使用方法，其特征在于對(duì)織物纖維進(jìn)行媒染，其工藝為天然植物染材→水或乙醇萃取→蒸餾制成濃縮液→配染液和黃、紅土媒染劑液進(jìn)行媒染→水洗→烘干；染色溫度50～100℃，時(shí)間10～60min；水洗溫度40～60℃，；烘干溫度80～100℃。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述天然植物染料的媒染劑的使用方法，其特征在于其媒染工藝為先媒染，其工藝為天然植物染材→水或乙醇萃取→蒸餾制成濃縮液→配染液→黃、紅土媒染→染色→水洗→烘干，媒染溫度40～80℃，時(shí)間10～30min。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述天然植物染料的媒染劑的使用方法，其特征在于其媒染工藝為后媒染，其工藝為天然植物染材→水或乙醇萃取→蒸餾制成濃縮液→配染液→染色→黃、紅土媒染→水洗→烘干，媒染溫度40～80℃，時(shí)間10～30min。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述天然植物染料的媒染劑的使用方法，其特征在于其媒染工藝為混合媒染，其工藝為天然植物染材→水或乙醇萃取→蒸餾制成濃縮液→配染液→染料/黃、紅土混合媒染→水洗→烘干。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述天然植物染料的媒染劑的使用方法，其特征在于所述織物纖維材料為天然纖維；棉、麻、羊毛、蠶絲；化學(xué)纖維；滌綸、尼龍、腈綸、粘膠；各種新型、綠色纖維；天絲、莫代爾、大豆纖維、竹纖維；用上述纖維制成的織物、無(wú)紡布，以及皮革、特種紙張。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述天然植物染料的媒染劑的使用方法，其特征在于所述的天然植物染料為能和金屬離子形成配位而得到媒染的所有天然植物染料。
全文摘要
一種天然植物染料的媒染劑，取之于天然黃、紅土，經(jīng)粉碎，通過(guò)50～100目篩網(wǎng)；用水將黃、紅土溶解，去除雜質(zhì)和漂浮物，充分?jǐn)嚢柘峦ㄟ^(guò)100～300目篩網(wǎng)得到微細(xì)的分散液；靜置，沉淀，除去上層的水得到濕狀的黃、紅土，曬干、研碎，得到純凈的黃、紅土媒染劑。其可以在天然植物染料對(duì)織物染色時(shí)進(jìn)行媒染，染色溫度50～100℃，時(shí)間10～60min；水洗溫度40～60℃，；烘干溫度80～100℃。本發(fā)明具有的特點(diǎn)是(1)原料取之于自然界，創(chuàng)制了一種既有生態(tài)、安全、無(wú)毒，又有保健功效的天然植物染料配套的媒染劑。(2)普通染色工藝、設(shè)備完全適用本發(fā)明產(chǎn)品的生產(chǎn)。(3)染色效果好、物美價(jià)廉。
文檔編號(hào)D06P1/00GK1944786SQ20061004788
公開(kāi)日2007年4月11日 申請(qǐng)日期2006年9月22日 優(yōu)先權(quán)日2006年9月22日
發(fā)明者崔永珠 申請(qǐng)人:大連輕工業(yè)學(xué)院