CN105113301A - 一种新型天然动植物源固色剂及其制备方法和固色工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种新型天然动植物源固色剂及其制备方法和固色工艺,具体制备方法为:(1)按重量份计,将1份的壳聚糖加入35-40份的盐酸溶液,室温搅拌至壳聚糖完全溶液,然后加入100-150份的无水乙醇,搅拌,过滤,将沉淀烘干得到壳聚糖季铵盐粉末;(2)按重量份计,将1份的新鲜猪皮洗净去除表面的毛发和污垢,切丁绞碎后加入25-30份的去离子水,加热搅拌,加入0.05-0.1份的生物降解酶,微波照射,灭酶离心,烘干沉淀得到猪皮胶;(3)按重量份计,将25-35份的壳聚糖季铵盐粉末、15-30份的芦荟凝胶和20-25份的猪皮胶分别加入80-90份的蒸馏水中,搅拌至完全溶解,加入柠檬酸,过滤提纯,浓缩得到天然动植物源固色剂,能对天然植物染料达到天然绿色固色的目的。
Description
技术领域:
本发明属于纺织材料技术领域,具体涉及一种新型天然动植物源固色剂及其制备方法和固色工艺。
背景技术:
我国是最早使用天然染料染色的国家,四大名锦、蓝印花布、蜡染、扎染等国家级非物质文化遗产都是借助天然植物染色完成的。天然植物染色是从天然生长的植物中获取的色素对植物进行染色。天然植物染料与人造合成染料相比,具有染色无毒、无害、无污染的特性,具有较好的生物可降解性和环境相容性,而且残留的滤渣经过处理后还可用作肥料。此外,很多用来提取染料的植物本身就是中草药,具有消炎杀菌等功效,可以赋予织物抗菌防虫、防止皮肤过敏等多种保健功效。
但是,天然染料染色一般为直接染色或者媒染色,媒染色一般使用含重金属离子的传统媒染剂提高色牢度,对环境不利,直接染色的染色工艺耗时较长,染料的利用率低,重现性差,颜色深度较浅,很难满足人们对于颜色的要求,而且由于染色工艺不成熟及其他原因,导致染色色牢素较低,满足不了人们的使用和服用要求。在直接染色工艺中添加化学合成的固色剂可以提高天然植物染料的上染率,但是这些固色剂在合成和应用工程中有可能残留或者分解出对人体和环境有害的物质,而使天然植物染料失去天然性,因此天然植物染料的染色和固色工艺的改善为天然植物染料发展的重点。
中国专利CN101245563B(公开日2008.8.20)公开的一种环保酸性固色剂及其制备方法,由异丙醇、丙烯酸和过硫酸钠在去离子水中混合,加热反应后处理得到丙稀酸类固色剂,然后将丙稀酸类固色剂与渗透剂、络合剂、有机溶剂、氢氧化钠和水混合,得到高效环保算性固色剂,该固色剂原料环保、无有害物质、各组分间能互相协同,使固色牢度效果更好。中国专利CN102704289B(公开日2012.10.3)公开的一种蜡染用天然植物靛蓝染料的固色方法,将已经用天然植物靛蓝染色并晾干的纤维制品在双氧水和洗涤剂的碱性溶液中浸煮经氧化脱浮色处理,然后在动物胶与聚季铵盐组成的复配固色剂的溶液中浸煮,洗净晾干得到植物纤维制品,该制品保留了织物靛蓝香味,色泽鲜艳,摩擦不易掉色,无甲醛,绿色环保。
由上述现有技术可知,目前环保的固色剂为化学合成或者部分化学合成,都不含甲醛类有害物质,但是人工化学合成的固色剂若使用于天然植物染料中势必还是会破坏其天然性,因此需要开发一种天然动植物源固色剂。
发明内容:
本发明要解决的技术问题是提供一种新型天然动植物源固色剂及其制备方法和固色工艺,将壳聚糖衍生物、植物胶状物芦荟凝胶和动物胶猪皮胶作为主要原料,制得的天然动植物园固色剂,能从多方面提高天然植物染料的染色性能,达到绿色固色的目的。
为解决上述技术问题,本发明的技术方案是:
一种新型天然动植物源固色剂,其特征在于,所述天然动植物源固色剂主要包括壳聚糖衍生物、植物胶状提取物、动物胶和助剂。
优选地,所述壳聚糖衍生物为壳聚糖季铵盐,所述植物胶状提取物为芦荟凝胶,所述动物胶为猪皮胶。
本发明还提供一种天然动植物源固色剂的制备方法,其特征在于:包括以下步骤:
(1)按重量份计,将1份的壳聚糖加入35-40份的盐酸溶液,室温搅拌至壳聚糖完全溶液,然后加入100-150份的无水乙醇,搅拌,过滤,将沉淀烘干得到壳聚糖季铵盐粉末;
(2)按重量份计,将1份的新鲜猪皮洗净去除表面的毛发和污垢,切丁绞碎后加入25-30份的去离子水,加热搅拌,加入0.05-0.1份的生物降解酶,微波照射,灭酶离心,烘干沉淀得到猪皮胶;
(3)按重量份计,将25-35份的步骤(1)制备的壳聚糖季铵盐粉末、15-30份的芦荟凝胶和20-25份的步骤(2)制备的猪皮胶分别加入80-90份的蒸馏水中,搅拌至完全溶解,加入柠檬酸,过滤提纯,浓缩得到天然动植物源固色剂。
作为上述技术方案的优选,所述步骤(1)中,壳聚糖为低分子量的壳聚糖。
作为上述技术方案的优选,所述步骤(1)中,盐酸溶液的浓度为0.1-0.5mol/L。
作为上述技术方案的优选,所述步骤(2)中,加热搅拌的温度为50-60℃。
作为上述技术方案的优选,所述步骤(2)中,微波的功率为1-3KW/m2,微波时间为60-90min。
作为上述技术方案的优选,所述步骤(3)中,天然动植物源固色剂的固含量为65-70%。
作为上述技术方案的优选,所述步骤(3)中,天然动植物源固色剂的PH值为5.5-6.5。
本发明还提供一种天然动植物源固色剂的固色工艺,其特征在于:包括以下步骤:
将经天然植物染料染色过的织物浸渍入天然动植物源固色剂中,浴比为1:25,在60℃下浸渍25-30min,取出,脱水,在110℃下预烘2min,再在140℃下烘焙2min,取出得到纺织物成品。
与现有技术相比,本发明具有以下有益效果:
(1)本发明的天然动植物源固色剂中含有低分子量的壳聚糖的渗透力更强,能够深入至染料分子的内部,从内部起到固色的作用,由低分子量的壳聚糖能释放正离子,能与天然植物染料中阴离子形成离子键,达到固色的目的。而且,壳聚糖本身具有优良的生物亲和性、可降解性和抗菌抑菌性能,不损害天然植物染料的天然性。
(2)本发明的天然动植物源固色剂中含有芦荟凝胶,属于植物源提取物,芦荟凝胶能将天然植物染料的水溶性基团完全包覆,以透明薄层的形式对染料进行粘合和包覆,可有效提高天然染料的水洗牢度,而且芦荟凝胶具有消炎、抗病毒、消肿等功效,能赋予织物一定的保健性能。
(3)本发明的天然动植物源固色剂中还含有猪皮胶,猪皮胶中的主要成分为胶原蛋白,胶原蛋白成纤维状,能彼此交织形成网状,而且粘度很好,能将染料牢牢的包覆,不易脱落或者变色,以达到提高色牢度的目的。
(4)本发明的天然动植物源固色剂中含有的天然动植物源提取物能从多方面对天然植物染料起到固色的目的,并且通过一定的工艺条件达到服用织物所需要的色牢度标准,而且不损害其天然性。
具体实施方式:
下面将结合具体实施例来详细说明本发明,在此本发明的示意性实施例以及说明用来解释本发明,但并不作为对本发明的限定。
实施例1:
(1)按重量份计,将1份的低分子量的壳聚糖加入35份的0.1mol/L盐酸溶液,室温搅拌至壳聚糖完全溶液,然后加入100份的无水乙醇,搅拌,过滤,将沉淀烘干得到壳聚糖季铵盐粉末。
(2)按重量份计,将1份的新鲜猪皮洗净去除表面的毛发和污垢,切丁绞碎后加入25份的去离子水,50℃加热搅拌30min,加入0.05份的生物降解酶,以1KW/m2的功率微波照射60min,灭酶离心,烘干沉淀得到猪皮胶。
(3)按重量份计,将25份的步骤(1)制备的壳聚糖季铵盐粉末、15份的芦荟凝胶和20份的步骤(2)制备的猪皮胶分别加入80份的蒸馏水中,搅拌至完全溶解,加入柠檬酸调节PH值为5.5,过滤提纯,浓缩得到固含量为65%的天然动植物源固色剂。
实施例2:
(1)按重量份计,将1份的低分子量的壳聚糖加入40份的0.5mol/L盐酸溶液,室温搅拌至壳聚糖完全溶液,然后加入150份的无水乙醇,搅拌,过滤,将沉淀烘干得到壳聚糖季铵盐粉末。
(2)按重量份计,将1份的新鲜猪皮洗净去除表面的毛发和污垢,切丁绞碎后加入30份的去离子水,60℃加热搅拌50min,加入0.1份的生物降解酶,以3KW/m2的功率微波照射90min,灭酶离心,烘干沉淀得到猪皮胶。
(3)按重量份计,将35份的步骤(1)制备的壳聚糖季铵盐粉末、30份的芦荟凝胶和25份的步骤(2)制备的猪皮胶分别加入90份的蒸馏水中,搅拌至完全溶解,加入柠檬酸调节PH值为6.5,过滤提纯,浓缩得到固含量为70%的天然动植物源固色剂。
实施例3:
(1)按重量份计,将1份的低分子量的壳聚糖加入37份的0.3mol/L盐酸溶液,室温搅拌至壳聚糖完全溶液,然后加入120份的无水乙醇,搅拌,过滤,将沉淀烘干得到壳聚糖季铵盐粉末。
(2)按重量份计,将1份的新鲜猪皮洗净去除表面的毛发和污垢,切丁绞碎后加入26份的去离子水,55℃加热搅拌40min,加入0.08份的生物降解酶,以2KW/m2的功率微波照射70min,灭酶离心,烘干沉淀得到猪皮胶。
(3)按重量份计,将30份的步骤(1)制备的壳聚糖季铵盐粉末、20份的芦荟凝胶和22份的步骤(2)制备的猪皮胶分别加入85份的蒸馏水中,搅拌至完全溶解,加入柠檬酸调节PH值为6,过滤提纯,浓缩得到固含量为68%的天然动植物源固色剂。
实施例4:
(1)按重量份计,将1份的低分子量的壳聚糖加入38份的0.2mol/L盐酸溶液,室温搅拌至壳聚糖完全溶液,然后加入130份的无水乙醇,搅拌,过滤,将沉淀烘干得到壳聚糖季铵盐粉末。
(2)按重量份计,将1份的新鲜猪皮洗净去除表面的毛发和污垢,切丁绞碎后加入28份的去离子水,57℃加热搅拌30-50min,加入0.06份的生物降解酶,以1-3KW/m2的功率微波照射75min,灭酶离心,烘干沉淀得到猪皮胶。
(3)按重量份计,将33份的步骤(1)制备的壳聚糖季铵盐粉末、25份的芦荟凝胶和21份的步骤(2)制备的猪皮胶分别加入88份的蒸馏水中,搅拌至完全溶解,加入柠檬酸调节PH值为5.9,过滤提纯,浓缩得到固含量为66%的天然动植物源固色剂。
实施例5:
(1)按重量份计,将1份的低分子量的壳聚糖加入39份的0.4mol/L盐酸溶液,室温搅拌至壳聚糖完全溶液,然后加入140份的无水乙醇,搅拌,过滤,将沉淀烘干得到壳聚糖季铵盐粉末。
(2)按重量份计,将1份的新鲜猪皮洗净去除表面的毛发和污垢,切丁绞碎后加入29份的去离子水,57℃加热搅拌45min,加入0.08份的生物降解酶,以1.5KW/m2的功率微波照射70min,灭酶离心,烘干沉淀得到猪皮胶。
(3)按重量份计,将28份的步骤(1)制备的壳聚糖季铵盐粉末、19份的芦荟凝胶和20份的步骤(2)制备的猪皮胶分别加入80份的蒸馏水中,搅拌至完全溶解,加入柠檬酸调节PH值为6.3,过滤提纯,浓缩得到固含量为68%的天然动植物源固色剂。
实施例6:
(1)按重量份计,将1份的低分子量的壳聚糖加入35份的0.5mol/L盐酸溶液,室温搅拌至壳聚糖完全溶液,然后加入140份的无水乙醇,搅拌,过滤,将沉淀烘干得到壳聚糖季铵盐粉末。
(2)按重量份计,将1份的新鲜猪皮洗净去除表面的毛发和污垢,切丁绞碎后加入28份的去离子水,55℃加热搅拌40min,加入0.07份的生物降解酶,以2.5KW/m2的功率微波照射80min,灭酶离心,烘干沉淀得到猪皮胶。
(3)按重量份计,将30份的步骤(1)制备的壳聚糖季铵盐粉末、30份的芦荟凝胶和20份的步骤(2)制备的猪皮胶分别加入90份的蒸馏水中,搅拌至完全溶解,加入柠檬酸调节PH值为6.0,过滤提纯,浓缩得到固含量为67%的天然动植物源固色剂。
实施例1-6的固色方法为:将经天然植物染料染色过的织物浸渍入天然动植物源固色剂中,浴比为1:25,在60℃下浸渍25-30min,取出,脱水,在110℃下预烘2min,再在140℃下烘焙2min,取出得到纺织物成品。
经检测,实施例1-6制备的天然动植物源固色剂固色的纺织物成品与未固色纺织成品的色牢度的结果如下所示:
由上表可见,本发明制备的天然动植物源固色剂固色效果显著,纺织品的耐洗色牢度、日晒色牢度和摩擦色牢度都明显提高,符合服用纺织品的要求,而且维持了天然植物染色织物的绿色天然性,并且具有一定的保健价值。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效,而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下,对上述实施例进行修饰或改变。因此,举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变,仍应由本发明的权利要求所涵盖。
Claims (10)
1.一种新型天然动植物源固色剂,其特征在于,所述天然动植物源固色剂主要包括壳聚糖衍生物、植物胶状提取物、动物胶和助剂。
2.根据权利要求1所述的一种新型天然动植物源固色剂,其特征在于,所述壳聚糖衍生物为壳聚糖季铵盐,所述植物胶状提取物为芦荟凝胶,所述动物胶为猪皮胶。
3.一种新型天然动植物源固色剂的制备方法,其特征在于:包括以下步骤:
(1)按重量份计,将1份的壳聚糖加入35-40份的盐酸溶液,室温搅拌至壳聚糖完全溶液,然后加入100-150份的无水乙醇,搅拌,过滤,将沉淀烘干得到壳聚糖季铵盐粉末;
(2)按重量份计,将1份的新鲜猪皮洗净去除表面的毛发和污垢,切丁绞碎后加入25-30份的去离子水,加热搅拌,加入0.05-0.1份的生物降解酶,微波照射,灭酶离心,烘干沉淀得到猪皮胶;
(3)按重量份计,将25-35份的步骤(1)制备的壳聚糖季铵盐粉末、15-30份的芦荟凝胶和20-25份的步骤(2)制备的猪皮胶分别加入80-90份的蒸馏水中,搅拌至完全溶解,加入柠檬酸,过滤提纯,浓缩得到天然动植物源固色剂。
4.根据权利要求3所述的一种新型天然动植物源固色剂的制备方法,其特征在于:所述步骤(1)中,壳聚糖为低分子量的壳聚糖。
5.根据权利要求3所述的一种新型天然动植物源固色剂的制备方法,其特征在于:所述步骤(1)中,盐酸溶液的浓度为0.1-0.5mol/L。
6.根据权利要求3所述的一种新型天然动植物源固色剂的制备方法,其特征在于:所述步骤(2)中,加热搅拌的温度为50-60℃。
7.根据权利要求3所述的一种新型天然动植物源固色剂的制备方法,其特征在于:所述步骤(2)中,微波的功率为1-3KW/m2,微波时间为60-90min。
8.根据权利要求3所述的一种新型天然动植物源固色剂的制备方法,其特征在于:所述步骤(3)中,天然动植物源固色剂的固含量为65-70%。
9.根据权利要求3所述的一种新型天然动植物源固色剂的制备方法,其特征在于:所述步骤(3)中,天然动植物源固色剂的PH值为5.5-6.5。
10.一种新型天然动植物源固色剂的固色工艺,其特征在于:包括以下步骤:
将经天然植物染料染色过的织物浸渍入天然动植物源固色剂中,浴比为1:25,在60℃下浸渍25-30min,取出,脱水,在110℃下预烘2min,再在140℃下烘焙2min,取出得到纺织物成品。
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