適用于蠶絲的共價鍵著色方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種適用于蠶絲的共價鍵著色方法：含芳伯胺基團的染料在醛類物質的作用下與蠶絲中的酪氨酸殘基發(fā)生Mannich反應；所述含芳伯胺基團的染料與蠶絲的質量比為0.005～0.03：1，所述含芳伯胺基團的染料與醛類物質的摩爾為1：1～2；染色浴比為1：20～100；染浴pH值保持在4.0～6.5，染色溫度為30～70℃，保溫時間0.5～24小時；染色結束后，經過熱水和冷水洗滌，從而除去吸附在蠶絲上的雜質，晾干。該方法染色條件溫和，節(jié)能環(huán)保，并且能夠從根本上解決蠶絲纖維的耐濕處理牢度問題。
【專利說明】適用于蠶絲的共價鍵著色方法
【技術領域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種適用于蠶絲的共價鍵著色方法。
【背景技術】
[0002]蠶絲纖維存在染色牢度不佳的問題，現(xiàn)有適用于蠶絲纖維染色方法各有不足。目前用于蠶絲染色的合成染料主要有酸性染料、金屬絡合染料與活性染料。酸性染料雖然色澤鮮艷、色譜齊全、上染率高，但它通過離子鍵力與蠶絲纖維結合，易受到水的溶劑化作用影響，通常耐濕處理牢度不佳。金屬絡合染料借助金屬(鉻、鈷)離子的作用在纖維上形成絡合物，具有良好的耐濕處理牢度，不過纖維與染液中大量金屬離子殘留會對人體健康與環(huán)境造成負面影響。活性染料結構中帶有反應性基團，染色時能夠與蠶絲纖維大分子鏈端的氨基以及酪氨酸殘基中的酚羥基反應生成共價鍵染著在纖維上，然而活性染料與蛋白質纖維間形成的共價鍵多為酯基和酰胺基，在較強的酸、堿介質中易發(fā)生水解斷鍵，所以說活性染料也無法徹底解決蠶絲纖維的耐濕處理牢度問題；此外，活性染料固色過程中存在著嚴重的水解問題，產生大量有色廢水，污水處理難度大。因此，設計一種能與蠶絲纖維形成牢固共價鍵結合，使其具有優(yōu)異的耐濕處理牢度，并且降低排污量，是染整行業(yè)迫切需要解決的問題。
[0003]蠶絲纖維染色通常以水為介質，染料分子進入纖維無定形區(qū)與氨基酸形成物理或化學結合的過程，其染色性能與纖維的形態(tài)結構、聚集態(tài)結構、氨基酸組成密切相關。蠶絲由絲素和絲膠兩部分構成，蠶絲脫膠后的絲素纖維結晶度高，氨基染席少，染深性較差。在構成蠶絲纖維的氨基酸中，只有酪氨酸含有酚式結構，不僅含量高，而且主要分布在水溶液容易滲入的纖維無定形區(qū)內。例如，桑蠶絲素、柞蠶絲素的酪氨酸殘基摩爾含量分別為0.65和
[0004]0.48m mol/lg纖維，遠超過染至深濃色澤纖維的染席需求。
[0005]蛋白質側基的化學修飾是改善蛋白質化學性質的一種重要方法。蛋白質或多肽中的酪氨酸殘基可以與醛類物質、芳伯胺及其衍生物可以在溫和的條件下發(fā)生三組份反應，使三種物質通過共價鍵牢固結合，這類反應稱為Mannich反應。
[0006]本課題組曾申請“一種蛋白質材料的染色方法”(201010039595.3)，該方法是利用蛋白質纖維材料中的酪氨酸殘基作為偶合組分，借鑒冰染染色的方法使不同的重氮鹽與蛋白質纖維中的酪氨酸殘基發(fā)生偶合反應顯色。該方法同樣也適用于蠶絲纖維的著色，并且耐濕處理牢度優(yōu)異。但該方法由于偶合組分單一，獲得深色困難，僅適用于黃、橙、紅等淺色蠶絲纖維的著色。

【發(fā)明內容】

[0007]本發(fā)明要解決的技術問題是提供一種能與蠶絲形成牢固共價鍵結合的染料著色方法——一種適用于蠶絲的共價鍵著色方法。
[0008]為了解決上述技術問題，本發(fā)明提供一種適用于蠶絲的共價鍵著色方法:含芳伯胺基團的染料在醛類物質的作用下與蠶絲中的酪氨酸殘基發(fā)生Mannich反應，從而將染料分子牢固連接在蠶絲大分子中；
[0009]所述含芳伯胺基團的染料與蠶絲的質量比為0.005~0.03:1，含芳伯胺基團的染料與醛類物質的摩爾比為1:1~2 ;染色浴比為1:20~100 ;染浴pH值保持在4.0~6.5范圍內，染色溫度為30~70°C，保溫時間0.5~24小時，染色結束后，然后經過熱水和冷水洗滌(例如為經過60°C和15°C的去離子水洗滌)，從而除去吸附在蠶絲上的雜質(將染料浮色和醛類物質從蠶絲上洗滌干凈即可)，晾干(10~25°C的室溫下晾至恒重)。
[0010]備注說明:
[0011]用醋酸-醋酸鈉的緩沖溶液來調節(jié)上述PH值，此為常規(guī)技術。
[0012]上述含芳伯胺基團的染料，即所述的染料結構中至少需要存在一個芳伯胺。
[0013]作為本發(fā)明的適用于蠶絲的共價鍵著色方法的改進:醛類物質為甲醛、乙醛、丙醛、丁醛或苯甲醛。
[0014]作為本發(fā)明的適用于蠶絲的共價鍵著色方法的進一步改進:所述含芳伯胺基團的染料為以下任意一種染料:
[0015]黃色染料:
[0016]
【權利要求】
1.適用于蠶絲的共價鍵著色方法，其特征是:含芳伯胺基團的染料在醛類物質的作用下與蠶絲中的酪氨酸殘基發(fā)生Mannich反應； 所述含芳伯胺基團的染料與蠶絲的質量比為0.005~0.03:1，所述含芳伯胺基團的染料與醛類物質的摩爾比為1:1~2 ;染色浴比為1: 20~100 ;染浴pH值保持在4.0~6.5，染色溫度為30~70°C，保溫時間0.5~24小時； 染色結束后，經過熱水和冷水洗滌，從而除去吸附在蠶絲上的雜質，晾干。
2.根據(jù)權利要求1所述的適用于蠶絲的共價鍵著色方法，其特征是: 所述醛類物質為甲醛、乙醛、丙醛、丁醛或苯甲醛。
3.根據(jù)權利要求2所述的適用于蠶絲的共價鍵著色方法，其特征是: 所述含芳伯胺基團的染料為以下任意一種染料: 黃色染料，結構式為:

【文檔編號】D06P3/04GK103741507SQ201310737395
【公開日】2014年4月23日 申請日期:2013年12月27日 優(yōu)先權日:2013年12月27日
【發(fā)明者】崔志華, 李鑫, 范素菊, 程曉紅, 陳維國 申請人:浙江理工大學