本發(fā)明涉及紡織品印染加工
技術(shù)領(lǐng)域：
，尤其涉及一種用天然染料對殼聚糖纖維織物染色的方法。
背景技術(shù)：
：殼聚糖，學(xué)名為β-(1,4)-2-氨基-2-脫氧-D-葡聚糖，是甲殼質(zhì)脫去N-乙?；难苌?，又名脫乙酰甲殼質(zhì)、殼聚糖。甲殼質(zhì)是地球上生成量僅次于纖維素的第二類天然高分子化合物。它廣泛分布于自然界甲殼綱動物蝦、蟹的甲殼，昆蟲的甲殼，真菌的細(xì)胞壁和植物的細(xì)胞壁中，是取之不竭、用之不盡的自然資源。商品殼聚糖分子量在10～100萬，脫乙?；仍?0～85％，呈白色或米黃色結(jié)晶性粉末或片狀固體。殼聚糖大分子鏈上分布著許多羥基、氨基，還有一些N-乙酰氨基，它們會形成各種分子內(nèi)和分子間的氫鍵，這些氫鍵存在，形成了殼聚糖大分子的二級結(jié)構(gòu)。氫鍵的存在和分子的規(guī)整性，使殼聚糖分子容易形成結(jié)晶區(qū)，具有較高的結(jié)晶度。殼聚糖溶于適當(dāng)?shù)娜軇┲校?jīng)濕法紡絲工藝而制成的纖維即為殼聚糖纖維。殼聚糖纖維具有天然無毒、良好的抗菌和抗過敏性、生物相容性和生物降解性，適合于制造特殊的功能性纖維產(chǎn)品。已被廣泛用于醫(yī)療保健、功能性紡織品、水處理制品和生物材料等領(lǐng)域，被認(rèn)為是具有廣泛開發(fā)前途的生物質(zhì)纖維。由于殼聚糖纖維上含有大量的氨基(-NH2)和羥基(-OH)兩種官能團(tuán)，兼有纖維素和蛋白質(zhì)纖維的官能團(tuán)特征，因此具有優(yōu)良的染色性能，理論上可以使用直接染料、酸性染料、活性染料、還原類染料等進(jìn)行染色。對于陰離子染料而言，可以通過與殼聚糖纖維上的氨基形成離子鍵而上染。天然染料是從動物或植物中提取的有色物質(zhì)，它們是從各種植物的根、莖、葉、花、果實(shí)以及某些昆蟲和貝類的干燥軀體中提取的，沒有經(jīng)過任何化學(xué)處理。天然染料與生態(tài)環(huán)境的相容性好，可生物降解，而且毒性較低，生產(chǎn)這些染料的原料可以再生。一些合成染料因其毒性、致癌性以及污染問題而被禁用，因此人們對天然染料表現(xiàn)出極大的興趣。采用天然染料對來自于自然界的生物質(zhì)纖維-殼聚糖纖維織物進(jìn)行染色，將開發(fā)全生態(tài)的紡織產(chǎn)品。但由于天然染料分子較小，對纖維的親和力沒有直接染料、酸性染料等合成染料來得大，在中性條件下采用天然染料對殼聚糖纖維染色不能獲得較高的上染百分率和深濃的色澤。若在酸性條件下，殼聚糖纖維上的氨基帶有明顯的陽離子特性，有利于大量吸附天然染料，提高天然染料的上染率，同時(shí)，大多數(shù)天然色素在弱酸性條件下具有比較穩(wěn)定的性能和色澤，適合于在弱酸性條件下染色。但在印染加工常用的醋酸、氨基磺酸等為酸劑的酸性溶液中，殼聚糖纖維將會被溶解或降解，使得殼聚糖纖維的強(qiáng)力明顯下降，甚至完全溶解，所以不能在常規(guī)的酸性浴中對殼聚糖纖維染色?！盎钚匀玖蠈ぞ厶抢w維染色性能的研究”(印染，2004，30(5)：1～5)一文中報(bào)道了中性鹽用量、純堿用量及染色溫度對殼聚糖纖維用活性染料染色的影響；“直接染料對殼聚糖纖維的染色性能”(染料與染色，2004，41(4):209～211)一文報(bào)道了中性鹽、溫度、染料用量對殼聚糖纖維直接染料染色性能的影響；“梔子黃色素在殼聚糖纖維上的吸附性能”(印染，2013，39(7)：1～4)一文中報(bào)道了天然染料梔子黃色素在殼聚糖纖維上的吸附性能。但以上研究均在中性或堿性條件下進(jìn)行染色，未提及采用酸性條件，從而存在染料上染率較低的問題。此問題在分子量較低的天然染料染色時(shí)尤為突出，“梔子黃色素在殼聚糖纖維上的吸附性能”(印染，2013，39(7)：1～4)一文中的數(shù)據(jù)表明，中性條件下梔子黃色素在殼聚糖纖維上的上染率低于45％。這將不利于天然染料在殼聚糖纖維織物染色中的應(yīng)用，也不利于殼聚糖纖維與羊毛、蠶絲等通常在酸性條件下染色的蛋白質(zhì)纖維進(jìn)行混紡、交織，然后在酸性條件下進(jìn)行同浴染色。鑒于上述原因，本發(fā)明人積極加以研究創(chuàng)新，以期創(chuàng)建一種用天然染料對殼聚糖纖維織物染色的方法，使其更具有產(chǎn)業(yè)上的利用價(jià)值。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的目的是提供一種用天然染料對殼聚糖纖維織物染色的方法，本發(fā)明的方法是在酸性條件下天然染料對殼聚糖纖維織物染色，本發(fā)明的配制的酸性pH調(diào)節(jié)劑不引起殼聚糖纖維強(qiáng)力下降，采用本發(fā)明的方法可以在酸性條件下用天然染料在殼聚糖纖維得到較高上染率和得色量，并且纖維強(qiáng)力損失較低。本發(fā)明一種天然染料用于殼聚糖纖維織物染色的方法，其特征在于，包括以下步驟：(1)按重量百分比，將硫酸0.2～1.0％、磷酸0.5～2.0％、咖啡酸0.3～2.0％和水95～99％混合均勻，制得pH調(diào)節(jié)劑；(2)按照1:20～1:60浴比，將殼聚糖纖維織物加入到含有媒染劑的處理浴中，用步驟(1)制備的pH調(diào)節(jié)劑將pH調(diào)節(jié)至4.0～5.0，浸漬后脫水，得到預(yù)媒染織物；(3)按照1:20～1:60浴比，將步驟(2)得到的預(yù)媒染織物加入到含有天然染料和勻染劑的染浴中，用pH調(diào)節(jié)劑將pH調(diào)節(jié)至3.0～5.0，染色后，水洗并烘干，得到染色的殼聚糖纖維織物。進(jìn)一步的，在步驟(2)中，媒染劑為硫酸亞鐵或硫酸鋁鉀。進(jìn)一步的，在步驟(2)中，處理浴為含有媒染劑的水溶液。進(jìn)一步的，在步驟(2)中，處理浴中媒染劑的濃度為0.1～2.0g/L。進(jìn)一步的，在步驟(2)中，在40℃～70℃下浸漬20～60min。進(jìn)一步的，在步驟(3)中，天然染料為紅花黃色素、梔子黃色素、紫甘薯紅色素、板栗殼色素、紅米紅色素、鳳仙花色素、姜黃色素、胭脂蟲紅色素、紫膠色素或高梁紅色素。進(jìn)一步的，在步驟(3)中，染浴為含有天然染料和勻染劑的水溶液。進(jìn)一步的，在步驟(3)中，染浴中天然染料的濃度為0.2～2.0g/L。進(jìn)一步的，在步驟(3)中，勻染劑為脂肪醇聚氧乙烯醚類非離子表面活性劑。進(jìn)一步的，在步驟(3)中，勻染劑為平平加O和/或AEO9。進(jìn)一步的，在步驟(3)中，染浴中勻染劑的濃度為0.2～1.0g/L。進(jìn)一步的，在步驟(3)中，在50℃～90℃下染色30～80min。借由上述方案，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)：采用本發(fā)明配制的pH調(diào)節(jié)劑克服了傳統(tǒng)染色用酸劑，如醋酸、氨基磺酸等調(diào)節(jié)的酸性溶液中對殼聚糖纖維染色時(shí)會造成殼聚糖纖維被溶解或降解的缺點(diǎn)，不會引起殼聚糖纖維強(qiáng)力下降，從而使殼聚糖纖維可以在酸性條件下進(jìn)行染色；采用本發(fā)明的方法可以采用天然染料在酸性條件下對殼聚糖纖維織物進(jìn)行染色，獲得較高的上染百分率和深濃的染色織物，解決以往殼聚糖纖維織物的采用天然染料在中性條件下染色時(shí)得色量較低的缺點(diǎn)，有利于開發(fā)全生態(tài)染色殼聚糖纖維紡織品，提高天然殼聚糖纖維織物的檔次和附加價(jià)值；本方法也可用于酸性條件下對殼聚糖纖維與羊毛、蠶絲等蛋白質(zhì)纖維的混紡或交織物的染色，有利于開發(fā)基于殼聚糖纖維的多組分織物新產(chǎn)品。上述說明僅是本發(fā)明技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術(shù)手段，并可依照說明書的內(nèi)容予以實(shí)施，以下為本發(fā)明的實(shí)施例，并配合詳細(xì)說明如后。具體實(shí)施方式下面結(jié)合實(shí)施例，對本發(fā)明的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步詳細(xì)描述。以下實(shí)施例用于說明本發(fā)明，但不用來限制本發(fā)明的范圍。實(shí)施例1本發(fā)明的用天然染料對殼聚糖纖維織物染色的方法具體步驟如下：(1)制備pH調(diào)節(jié)劑：按重量百分比，將硫酸0.6％、磷酸1.2％、咖啡酸0.4％、水97.8％，混合均勻，制得pH調(diào)節(jié)劑。(2)按照1:50浴比，將殼聚糖纖維織物加入到含有0.3g/L硫酸鋁鉀的處理浴中，加入步驟(1)制得的pH調(diào)節(jié)劑，調(diào)節(jié)pH至4.15，升溫至60℃，恒溫處理40min，結(jié)束后，取出，脫水，得到預(yù)媒染織物。(3)按照1:50浴比，將步驟(2)得到的預(yù)媒染織物加入到含有0.4g/L板栗殼色素，0.5g/L勻染劑平平加O的染浴中，用步驟(1)制得的pH調(diào)節(jié)劑，調(diào)節(jié)pH至3.8，升溫至85℃，恒溫染色45min。染色結(jié)束后，水洗，烘干，得到天然染料染色的殼聚糖纖維織物。實(shí)施例2本發(fā)明的用天然染料對殼聚糖纖維織物染色的方法具體步驟如下：(1)制備pH調(diào)節(jié)劑：按重量百分比，將硫酸0.9％、磷酸0.6％、咖啡酸1.2％、水97.3％，混合均勻，制得pH調(diào)節(jié)劑。(2)按照1:30浴比，將殼聚糖纖維織物加入到含有1.2g/L硫酸鋁鉀的處理浴中，加入步驟(1)制得的pH調(diào)節(jié)劑，調(diào)節(jié)pH至4.5，升溫至50℃，恒溫處理60min，結(jié)束后，取出，脫水，得到預(yù)媒染織物。(3)按照1:30浴比，將步驟(2)得到的預(yù)媒染織物加入到含有1.2g/L高粱紅色素，0.9g/L勻染劑平平加O的染浴中，用步驟(1)制得的pH調(diào)節(jié)劑，調(diào)節(jié)pH至4.5，升溫至85℃，恒溫染色60min。染色結(jié)束后，水洗，烘干，得到天然染料染色的殼聚糖纖維織物。實(shí)施例3本發(fā)明的用天然染料對殼聚糖纖維織物染色的方法具體步驟如下：(1)制備pH調(diào)節(jié)劑：按重量百分比，將硫酸0.3％、磷酸1.8％、咖啡酸1.6％、水96.3％，混合均勻，制得pH調(diào)節(jié)劑。(2)按照1:60浴比，將殼聚糖纖維織物加入到含有0.4g/L硫酸亞鐵的處理浴中，加入步驟(1)制得的pH調(diào)節(jié)劑調(diào)節(jié)pH為4.8，升溫至55℃，恒溫處理30min，結(jié)束后，取出，脫水，得到預(yù)媒染織物。(3)按照1:60浴比，將步驟(2)得到的預(yù)媒染織物加入到含有0.6g/L紅花黃色素，0.3g/L勻染劑平平加O和0.5g/L勻染劑AEO9的染浴中，用步驟(1)制得的pH調(diào)節(jié)劑調(diào)節(jié)pH為4.3，升溫至75℃，恒溫染色60min。染色結(jié)束后，水洗，烘干，得到天然染料染色的殼聚糖纖維織物。實(shí)施例4本發(fā)明的用天然染料對殼聚糖纖維織物染色的方法具體步驟如下：(1)按重量百分比，將硫酸0.8％、磷酸1.0％、咖啡酸1.8％、水96.4％，混合均勻，制得pH調(diào)節(jié)劑。(2)按照1:25浴比，將殼聚糖纖維織物加入到含有1.5g/L硫亞鐵的處理浴中，加入步驟(1)制得的pH調(diào)節(jié)劑調(diào)節(jié)pH為4.9，升溫至68℃，恒溫處理30min，結(jié)束后，取出，脫水，得到預(yù)媒染織物。(3)按照1:25浴比，將步驟(2)得到的預(yù)媒染織物加入到含有1.6g/L梔子黃色素，0.8g/L勻染劑AEO9的染浴中，用步驟(1)制得的pH調(diào)節(jié)劑調(diào)節(jié)pH為4.6，升溫至70℃，恒溫染色75min。染色結(jié)束后，水洗，烘干，得到天然染料染色的殼聚糖纖維織物。表1為實(shí)施例1-4中，采用不同天然染料對殼聚糖纖維的染色結(jié)果，包括上染百分率、染色后織物的K/S值以及纖維的強(qiáng)力損失結(jié)果，由表1可知，采用本發(fā)明的方法可以用天然染料在殼聚糖纖維得到較高上染率和得色量，并且纖維強(qiáng)力損失較低。表1采用不同天然染料對殼聚糖纖維的染色結(jié)果天然染料上染百分率(％)K/S值強(qiáng)力下降率(％)板栗殼色素80.56.802.51高粱紅色素79.64.742.13紅花黃色素85.14.692.25梔子黃色素78.65.951.80以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，并不用于限制本發(fā)明，應(yīng)當(dāng)指出，對于本
技術(shù)領(lǐng)域：
的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和變型，這些改進(jìn)和變型也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。當(dāng)前第1頁1 2 3