專利名稱：提高桑椹紅色素染色日曬牢度的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種對天然染料桑椹紅色素進行改性處理，以提高其染色日曬牢度的方法，屬紡織染整技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前，部分合成染料由于具有毒性及污染問題而被禁用，而天然染料則具有與生態(tài)環(huán)境相容性好、可生物降解、毒性較低、且生產(chǎn)這些染料的原料可以再生等特點，因而越來越受到人們的關(guān)注，天然染料已被廣泛應(yīng)用于食品工業(yè)、日用化學(xué)品、紡織品染色等領(lǐng)域。天然染料桑椹紅色素是從天然植物桑樹的果實桑椹中提取的有色物質(zhì)，它是一種安全、無毒的食用色素，在食品工業(yè)中作為添加劑被廣泛應(yīng)用。在本發(fā)明作出之前，題為“桑椹紅色素在蠶絲織物上的應(yīng)用研究”[蠶業(yè)科學(xué)，2004，30(1)59-62]，公開了一種桑椹紅色素的提取方法，并將其直接用于對蠶絲織物的染色，文中分析了染色織物的染色牢度，對染色后蠶絲織物的抗紫外線輻射性能進行了測試，試驗結(jié)果表明，經(jīng)媒染處理后，染色織物的水洗牢度和摩擦牢度可達到2～3級?！吧ｉ┥靥崛》椒疤匦缘某醪窖芯俊盵蠶業(yè)科學(xué)，2005，31(2)175]一文中，在研究桑椹色素對光照、溫度、氧化劑和還原劑等的穩(wěn)定性方面的結(jié)果表明，桑椹紅色素的耐光牢度較差，桑椹色素溶液經(jīng)3周光照處理后，色素損失率達19.55％，因此，桑椹紅色素用于紡織品染色時，雖然其水洗牢度和摩擦牢度可達到2～3級，但染色織物的耐光牢度卻較差，無法滿足服用紡織品的要求。這是因為天然染料桑椹紅色素結(jié)構(gòu)為 分子中所含的羥基等強供電子基使染料容易發(fā)生光氧化，染料分子在光照下發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，轉(zhuǎn)變?yōu)榻到猱a(chǎn)物而褪色，因此，桑椹紅色素染色織物日曬牢度一般僅可達到1級。
為了提高天然染料的染色性能，通常，天然染料用于紡織品染色時，主要采用金屬離子進行媒染處理。用作天然染料染色的媒染劑主要有鋁、錫、銅、鐵、鉻的鹽類，及重鉻酸鉀等鹽類，金屬離子雜化后與染料分子中的羥基、羰基等形成絡(luò)合物。通過媒染處理可以提高染料的化學(xué)穩(wěn)定性，同時增強染料與纖維之間的結(jié)合力，因此，媒染處理往往可以提高染料的濕處理牢度和日曬牢度，但僅采用媒染處理，天然染料的織物染色日曬牢度的提高程度有限，仍不能滿足服用紡織品的需要。
提高紡織品日曬牢度還可使用光吸收劑、激發(fā)態(tài)猝滅劑或者是抗氧劑的方法。光吸收劑和激發(fā)態(tài)猝滅劑直接或間接地吸收光能將其轉(zhuǎn)化為熱能并回歸基態(tài)，如紫外線吸收劑，可以吸收陽光及熒光光源的紫外線部分，本身并不發(fā)生變化，這樣可以減少光照染料產(chǎn)生的影響，提高染料的耐光牢度。而抗氧劑可以降低了由光激發(fā)產(chǎn)生的自由基的濃度，這樣就降低了導(dǎo)致光氧化的鏈式反應(yīng)的速率，是日曬牢度得到提高。以上的方法雖然能在一定程度上提高染料的日曬牢度，但實際應(yīng)用效果并不十分理想，在活性染料等合成染料染色織物的日曬牢度提高方面具有一定的應(yīng)用，在天然染料染色織物上的應(yīng)用還不多。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供一種提高天然染料桑椹紅色素染色日曬牢度的方法。
為了實現(xiàn)本發(fā)明目的，提高桑椹紅色素染色日曬牢度的方法是采用酰氯或酸酐對桑椹紅色素進行?；男蕴幚?；所述的酰氯為乙酰氯、丙酰氯、丁酰氯、己酰氯中的一種；所述的酸酐為順丁烯二酸酐、醋酸酐、丁二酸酐、衣康酸酐中的一種。
所述的采用酰氯對桑椹紅色素進行?；男蕴幚淼姆椒ㄊ?，將桑椹紅色素用5～50倍量的乙酸乙酯溶解于反應(yīng)容器中，通N2保護，攪拌下緩慢加入酰氯進行?；磻?yīng)，桑椹紅色素與加入酰氯的質(zhì)量比為1∶1～1∶8，反應(yīng)時間30min～10h，反應(yīng)溫度25～80℃，除去乙酸乙酯溶劑，得到改性桑椹紅色素，或再經(jīng)水解、乙醚萃取、低溫干燥處理，得到濃縮的改性桑椹紅色素。
所述的采用酸酐對桑椹紅色素進行?；男蕴幚淼姆椒ㄊ牵瑢⑸ｉ┘t色素用5～50倍量的乙酸乙酯溶解于反應(yīng)容器中，加入酸酐和催化劑，桑椹紅色素與加入酸酐的質(zhì)量比為1∶1～1∶5，攪拌下回流反應(yīng)，1～30h后，趁熱過濾，用0.1％NaOH洗滌濾液至水相pH＝6，再用純水洗到pH＝7，除去乙酸乙酯溶劑，得到改性桑椹紅色素，或再經(jīng)低溫干燥處理，得到濃縮的改性桑椹紅色素。所述的催化劑是濃硫酸、對-甲苯磺酸、強酸性樹脂P-SO3H、相轉(zhuǎn)移催化劑1127中的一種。
將改性處理后的桑椹紅色素用于紡織品染色，其方法為先用媒染劑對織物進行預(yù)媒處理，然后再進行染色處理。預(yù)媒染條件為媒染劑用量2～15％(對織物重)，媒染溫度50～100℃，時間10～90min，浴比1∶10～1∶60；染色條件為改性桑椹紅色素用量1～10％(對織物重)，用醋酸調(diào)節(jié)pH＝3～6，浴比1∶10～1∶60；染色溫度60～100℃，染色時間10～100min，染色后的織物進行水洗、干燥。媒染劑可以是以下化合物中的一種或它們的混合物硫酸亞鐵、硫酸鋁、氯化鋅、硫酸銅、硫酸鎂。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(1)本發(fā)明采用?；瘎μ烊蝗玖仙ｉ┘t色素進行?；男蕴幚?，酰化劑可以和桑椹紅色素分子中容易引起光敏作用的羥基發(fā)生?；磻?yīng)，從而使桑椹紅色素對光的穩(wěn)定性得到提高，采用改性桑椹紅色素對紡織品進行染色，染色織物的日曬牢度比未經(jīng)改性桑椹紅色素染色織物的日曬牢度提高1.0～2.0級，達到服用紡織品的要求，使桑椹紅色素的應(yīng)用領(lǐng)域得到擴大，同時，豐富了紡織品用天然染料的品種。
(2)本發(fā)明所采用的桑椹紅色素?；男蕴幚磉^程及染色過程不產(chǎn)生游離甲醛和其它有害物質(zhì)，符合生態(tài)紡織品要求。
具體實施例方式
下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步描述實施例1本實施例所采用的桑椹紅色素改性處理方法的酰化劑為己酰氯。
?；幚矸椒ㄉｉ┘t色素用30倍量的乙酸乙酯溶解于反應(yīng)容器中，通N2保護，攪拌下緩慢加入一定量的酰氯進行?；磻?yīng)。桑椹紅色素與酰氯的量比為1∶2.5，反應(yīng)時間5h，反應(yīng)溫度70℃。產(chǎn)物用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)除去乙酸乙酯。通過水解、乙醚萃取，再通過低溫濃縮干燥得到改性桑椹紅色素。
改性后桑椹紅色素采用如下的方法對棉織物進行染色織物先經(jīng)預(yù)媒處理，條件為媒染劑水和硫酸鋁用量8％(對織物重)，媒染溫度90℃，時間45min，浴比1∶30；然后用改性桑椹紅色素進行染色，染色條件為改性桑椹紅色素用量7％(對織物重)，用醋酸調(diào)節(jié)pH＝4.5，浴比1∶30；染色溫度95℃，染色時間60min，染色后的織物進行水洗、干燥。
實施例2本實施例所采用的桑椹紅色素改性處理方法的?；瘎轳R來酸酐。
?；幚矸椒ㄉｉ┘t色素用35倍量的乙酸乙酯溶解于反應(yīng)容器中，加入一定量的馬來酸酐和催化劑對-甲苯磺酸，攪拌下回流反應(yīng)。桑椹紅色素與酸酐的量比為1∶3，反應(yīng)時間15h。反應(yīng)結(jié)束后，趁熱過濾，用0.1％NaOH洗滌濾液至水相pH＝6后，用純水洗到pH約為7，產(chǎn)物用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)除去溶劑，低溫濃縮干燥得到改性桑椹紅色素。
改性后桑椹紅色素采用如下的方法對真絲織物進行染色織物先經(jīng)預(yù)媒處理，條件為媒染劑硫酸亞鐵用量5％(對織物重)，媒染溫度90℃，時間45min，浴比1∶30 ；然后用改性桑椹紅色素進行染色，染色條件為改性桑椹紅色素用量5％(對織物重)，用醋酸調(diào)節(jié)pH＝3.5，浴比1∶30；染色溫度95℃，染色時間60min，染色后的織物進行水洗、干燥。
與僅采用媒染方法對織物進行桑椹紅色素染色的結(jié)果比較，按本發(fā)明實施例技術(shù)方案先對桑椹紅色素進行?；男蕴幚碓龠M行染色，其織物的耐光牢度按GB/T8426-1998測試，可提高1～2級，達到服用紡織品的要求。
權(quán)利要求
1.一種提高桑椹紅色素染色日曬牢度的方法，其特征在于采用酰氯或酸酐對桑椹紅色素進行?；男蕴幚恚凰龅孽Ｂ葹橐阴Ｂ?、丙酰氯、丁酰氯、己酰氯中的一種；所述的酸酐為順丁烯二酸酐、醋酸酐、丁二酸酐、衣康酸酐中的一種。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種提高桑椹紅色素染色日曬牢度的方法，其特征在于所述的采用酰氯對桑椹紅色素進行?；男蕴幚淼姆椒ㄊ?，將桑椹紅色素用5～50倍量的乙酸乙酯溶解于反應(yīng)容器中，通N2保護，攪拌下緩慢加入酰氯進行?；磻?yīng)，桑椹紅色素與加入酰氯的質(zhì)量比為1∶1～1∶8，反應(yīng)時間30min～10h，反應(yīng)溫度25～80℃，除去乙酸乙酯溶劑，得到改性桑椹紅色素，或再經(jīng)水解、乙醚萃取、低溫干燥處理，得到濃縮的改性桑椹紅色素。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種提高桑椹紅色素染色日曬牢度的方法，其特征在于所述的采用酸酐對桑椹紅色素進行?；男蕴幚淼姆椒ㄊ?，將桑椹紅色素用5～50倍量的乙酸乙酯溶解于反應(yīng)容器中，加入酸酐和催化劑，桑椹紅色素與加入酸酐的質(zhì)量比為1∶1～1∶5，攪拌下回流反應(yīng)，1～30h后，趁熱過濾，用0.1％NaOH洗滌濾液至水相pH＝6，再用純水洗到pH＝7，除去乙酸乙酯溶劑，得到改性桑椹紅色素，或再經(jīng)低溫干燥處理，得到濃縮的改性桑椹紅色素。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種提高桑椹紅色素染色日曬牢度的方法，其特征在于所述的催化劑為濃硫酸、對-甲苯磺酸、強酸性樹脂P-SO3H、相轉(zhuǎn)移催化劑1127中的一種。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種對天然染料桑椹紅色素進行改性的方法，其特征在于采用?；瘎μ烊蝗玖仙ｉ┘t色素進行改性處理，改性后的桑椹紅色素對紡織品進行染色，所得的紡織品日曬牢度比未進行改性桑椹紅色素染色的紡織品日曬牢度高。用于改性的酰化試劑的可以是可與桑椹紅色素發(fā)生?；磻?yīng)的酸酐或酰氯。該方法可使桑椹紅色素對光的穩(wěn)定性得到提高，有效提高桑椹紅色素染色織物的日曬牢度，使染色織物牢度達到服用紡織品的要求，擴大桑椹紅色素的應(yīng)用領(lǐng)域，豐富了紡織品用天然染料的品種。
文檔編號D06P1/00GK101037544SQ200710039388
公開日2007年9月19日 申請日期2007年4月12日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月12日
發(fā)明者徒曉茜, 丁雷, 侯學(xué)妮, 吳丹, 續(xù)通 申請人:蘇州大學(xué)