本發(fā)明屬于紡織染整技術(shù)領(lǐng)域,涉及一種蠶絲織物的紅曲紅染色方法。
背景技術(shù):
紅曲色素(又稱紅曲紅)是指將紅曲米用乙醇抽提得到的液體紅曲色素或者從紅曲霉菌的培養(yǎng)液中提取、結(jié)晶、精制而得到的天然染料,現(xiàn)已成功實現(xiàn)商品化,具有原料豐富、生產(chǎn)過程無污染、色價高、穩(wěn)定性好、安全性高、著色性能好等優(yōu)點。
然而,制約紅曲色素等天然染料應(yīng)用的一大難題在于對紡織纖維的親和力較低,導(dǎo)致染色時間長,染色牢度差,因此大多數(shù)天然染料在染色時都需要使用媒染劑。傳統(tǒng)媒染劑大多包含較高濃度的重金屬離子,這些重金屬離子由于與織物的結(jié)合能力相對較弱,會造成生態(tài)環(huán)境的污染,這違背了利用天然染料染色有利于環(huán)保的初衷。
劉艷春等人采用環(huán)境友好的稀土氯化鐠作為媒染劑,將紅曲色素用于蠶絲織物染色加工(參見劉艷春, 白剛, 蠶絲的紅曲紅素生態(tài)媒染染色, 紡織學(xué)報, 2012, 4(33):78-81和中國發(fā)明專利CN 102182078B)。該方法的染色溫度必須達(dá)到80℃,才能利用高溫使纖維蓬松,以便使色素更加容易滲透,否則難以實現(xiàn)預(yù)期的染色效果。因此,亟需一種能夠充分利用紅曲紅的新穎的低溫媒染方法,從而有效地提高色牢度和上染率,減少原料損耗,降低生產(chǎn)成本,滿足工業(yè)化生產(chǎn)的要求。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
針對上述情況,本發(fā)明提供一種蠶絲織物的紅曲紅染色方法,其包括下列步驟:按照0.03~0.05 g紅曲紅:1 g蠶絲織物:40~60 mL水的比例,將紅曲紅和媒染劑加入到水中,并將pH值調(diào)節(jié)至4~5,得到染色液;將蠶絲織物加入到染色液中,于38~40℃染色2~4小時,經(jīng)水洗、干燥,最終得到紅曲紅染色的蠶絲織物;其中:所述媒染劑為混合稀土,其包含20~30重量%的三氧化二鑭和45~55重量%的二氧化鈰,其在所述染色液內(nèi)的濃度為0.2~1.2 g/L。
優(yōu)選的,在上述染色方法中,所述紅曲紅、蠶絲織物、水之間的比例為0.04 g:1 g:50 mL。
優(yōu)選的,在上述染色方法中,所述蠶絲織物選自真絲電力紡、真絲素縐緞、真絲塔夫綢、真絲喬其紗中的任意一種,優(yōu)選真絲電力紡。
優(yōu)選的,在上述染色方法中,所述水選自蒸餾水、純凈水、去離子水中的任意一種,優(yōu)選去離子水。
優(yōu)選的,在上述染色方法中,所述pH值通過乙酸-乙酸鈉緩沖液或檸檬酸-檸檬酸鈉緩沖液來調(diào)節(jié),優(yōu)選乙酸-乙酸鈉緩沖液。
優(yōu)選的,在上述染色方法中,所述pH值為4。
優(yōu)選的,在上述染色方法中,所述染色的溫度為38℃,時間為3小時。
優(yōu)選的,在上述染色方法中,所述混合稀土包含30重量%的三氧化二鑭和45重量%的二氧化鈰。
優(yōu)選的,在上述染色方法中,所述混合稀土在所述染色液內(nèi)的濃度為0.6 g/L。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,采用上述技術(shù)方案的本發(fā)明具有如下優(yōu)點:
1)現(xiàn)有技術(shù)多采用高溫染色技術(shù),但是高溫條件不利于各種色素的分子結(jié)構(gòu)保持穩(wěn)定,而本發(fā)明采用低溫染色,對色素分子本身的破壞性較小,有利于持續(xù)利用紅曲紅染色液繼續(xù)進(jìn)行織物染色;
2)高溫染色過程中需用大量熱能,生產(chǎn)成本較高,而本發(fā)明采用低溫染色,成功地降低了能耗,節(jié)能環(huán)保效果顯著;
3)本發(fā)明使用混合稀土作為媒染劑,有助于紅曲紅色素分子與蠶絲纖維之間形成緊密而穩(wěn)定的配位鍵,進(jìn)而提高了上染率、色牢度等多項染色參數(shù)指標(biāo);
4)本發(fā)明直接使用紅曲紅進(jìn)行織物染色,克服了紅曲霉菌染色工藝中需使用培養(yǎng)液的問題,簡化了生產(chǎn)流程,提高了工藝可控性。
附圖說明
圖1為不同濃度的混合稀土媒染劑對紅曲紅上染蠶絲織物的影響示意圖。
圖2為不同pH值的染色液對紅曲紅上染蠶絲織物的影響示意圖。
圖3為不同的染色時間對紅曲紅上染蠶絲織物的影響示意圖。
具體實施方式
下文將結(jié)合附圖和具體實施例來進(jìn)一步闡述本發(fā)明的技術(shù)方案。除非另有特殊說明,下列實施例中所使用的各種試劑、材料、儀器等均可通過商業(yè)手段獲得。
實施例1:蠶絲織物的紅曲紅染色。
稱取0.04 g紅曲紅和2 mg混合稀土(其中包含30重量%的La2O3和45重量%的CeO2),加入到50 mL去離子水中,并采用乙酸-乙酸鈉溶液將pH值調(diào)節(jié)至4,得到染色液;將1 g滅菌的真絲電力紡直接置于染色液中,于30℃染色3小時;將染色后的織物取出,采用去離子水沖洗并置于真空烘箱中干燥,以備染色性能考察試驗所用。
實施例2:媒染劑濃度對織物染色效果的影響。
按照實施例1記載的方法對真絲電力紡進(jìn)行一系列紅曲紅低溫染色,其中混合稀土的濃度依次為0、0.2、0.4、0.6、0.8、1.0和1.2 g/L,其K/S值和上染率結(jié)果如圖1所示。
從圖1中可以看出,采用一系列濃度的混合稀土作為媒染劑均能夠獲得較高的上染率(約88%左右)。這是因為稀土離子具有較強(qiáng)的配位絡(luò)合作用,能夠同紅曲色素分子與蛋白纖維分子中的羧基、羥基、氨基等基團(tuán)形成多元絡(luò)合,從而提高了上染率。當(dāng)濃度為0.4~0.6 g/L之間時,上染率達(dá)到峰值,繼續(xù)增加稀土的用量,上染率基本保持不變,可知紅曲色素、稀土離子和蛋白纖維之間存在一定的飽和絡(luò)合比,并且當(dāng)濃度為0.4~0.6 g/L之間時,媒染劑的用量較少,更加節(jié)省稀土,符合低碳的要求。綜合考慮后,得出最佳的媒染劑濃度為0.6 g/L。
實施例3:染色液pH值對織物染色效果的影響。
按照實施例1記載的方法對真絲電力紡進(jìn)行一系列紅曲紅低溫染色,其中采用乙酸-乙酸鈉緩沖液將染色液pH值依次調(diào)節(jié)至3.0、4.0、5.0、6.0和7.0,其K/S值和上染率結(jié)果如圖2所示。
從圖2中可以看出,當(dāng)染色液pH值過低(pH≤3)或過高(pH≥7)時,K/S值和上染率均不甚理想,而在pH=4~6的廣闊范圍內(nèi),均能夠獲得較好的K/S值和上染率,并且當(dāng)pH為4.0時,K/S值和上染率均達(dá)到峰值。
實施例4:染色時間對織物染色效果的影響。
按照實施例1記載的方法對真絲電力紡進(jìn)行一系列紅曲紅低溫染色,其中染色時間依次為0.5、1、1.5、2、2.5、3和4小時,其K/S值和上染率結(jié)果如圖3所示。
從圖3中可以看出,當(dāng)染色時間過短(0.5~1.5小時)時,K/S值和上染率均不甚理想。當(dāng)染色時間為2~4小時時,能夠獲得較高的K/S值和上染率。同時可以看出,染色3小時后,上染率開始下降,此時已達(dá)到染色平衡,由此推知最佳的染色時間為3小時。
實施例5:染色織物色牢度測試。
按照實施例1記載的方法對真絲電力紡進(jìn)行紅曲紅低溫染色,然后進(jìn)行色牢度實驗,其結(jié)果如表1所示。
從表1中可以看出,根據(jù)本發(fā)明的染色方法進(jìn)行染色的蠶絲織物的摩擦牢度、皂洗牢度、日曬牢度均為3級或3級以上,符合真絲綢染色標(biāo)準(zhǔn)。