CN115125742B - 一种紫草色素常温染色天然纤维的方法 - Google Patents

一种紫草色素常温染色天然纤维的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种紫草色素常温染色天然纤维的方法，特点是包括将20‑40目的紫草颗粒物用溶剂石油醚或者正己烷浸泡，置于密封容器中于超声处理后用旋转蒸发装置对所提取的紫草溶液进行浓缩获得红色的紫草色素的步骤；将棉织物或者真丝织物置于整理液中，浴比为1:25—1:75，磁力搅拌后用镊子取出处理后的织物，置于130℃的烘箱中烘干5min取出的步骤；用回收的多余溶剂石油醚或者正己烷溶解制备的紫草色素，配置成染色溶液，将整理后的棉织物或者真丝织物置于染色溶液中，于常温下染色15‑45min，染色结束后烘干即完成紫草色素常温染色天然纤维工艺的步骤，优点是能够提升紫草素鲜艳度。

Description

一种紫草色素常温染色天然纤维的方法
技术领域
本发明涉及布料染色工艺，尤其是涉及一种紫草色素常温染色天然纤维的方法。
背景技术
紫草是紫草科紫草属多年生草本植物，紫草根可以入药，紫草根中的色素可以用来染色，本草纲目中就有记载：此草花紫根紫，可以染紫，故名。紫草根中的色素主要成分为萘醌类物质，难溶于水，但可以溶解于有机溶剂中，因此常规的紫草色素的提取多采用有机溶剂提取，例如乙醇。文献中对比几种有机溶剂：乙醇、丙酮、***、乙酸乙酯和石油醚的提取过程发现，石油醚/正己烷提取紫草色素时，色素溶解性提高，提取产率较高，提取液为洋红色，较为鲜艳。
目前，紫草色素提取用于织物的染色主要是采用水煎煮/浸渍提取或者乙醇提取进行，得到的织物颜色多为紫色。同时，紫草色素容易受温度的影响发生分解，因此在染色时染色温度不能过高，但染色温度过低或常温染色时，纤维着色困难，上染色深较低，亟需控制染色温度来改善紫草色素的染色。基于之前文献中的研究可知，石油醚/正己烷提取的紫草色素颜色较为鲜艳，提取率较高，但目前没有将此类溶剂提取的紫草色素直接用于织物染色的实例，主要原因可能在于石油醚/正己烷易挥发，无法进行升温染色，且提取的色素不溶于水等染色介质，给纤维着色带来困难。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种能够提升紫草素鲜艳度的紫草色素常温染色天然纤维的方法。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种紫草色素常温染色天然纤维的方法，包括以下步骤：
(1)紫草色素的制备
将紫草根清理干净机械捣碎，获得20-40目的紫草颗粒物，将紫草颗粒物用溶剂石油醚或者正己烷浸泡，浸泡30min-60min后，置于密封容器中于200W-400W的功率下超声30min-60min，保持超声设备中的水温处于30℃以下，然后对所提取的紫草溶液进行浓缩，回收多余溶剂石油醚或者正己烷，获得红色的紫草色素；
(2)织物的整理
A.预处理：将天然纤维织物棉或者真丝织物，用去离子浸泡15min-30min去除表面的残留物质，熨烫平整，晾干后待用；
B.整理液配置：将聚二甲基硅氧烷与硅烷偶联剂KH-560按质量比10:1—5:1的比例混合均匀，然后再将混合物置于有机溶剂中得到整理液；
C.织物的整理：将棉织物或者真丝织物置于整理液中，浴比为1:25—1:75，用磁力搅拌器搅拌15-45min，磁力搅拌器的温度控制在20-30℃，整个装置置于通风橱中工作；整理结束后，用镊子取出处理后的织物，置于130℃的烘箱中烘干5min取出，放在通风处备用；
(3)紫草色素的上染
用回收的多余溶剂石油醚或者正己烷溶解制备的紫草色素，配置成染色溶液，将整理后的棉织物或者真丝织物置于染色溶液中，于常温下染色15-45min，染色结束后，置于60℃烘箱内烘干，平铺于通风处待用，即完成紫草色素常温染色天然纤维工艺。
优选的，步骤(1)中并向超声设备中加注循环冷凝水，保持超声设备中的水温处于30℃以下；用旋转蒸发装置对所提取的紫草溶液进行浓缩。
优选的，步骤(1)中所述的紫草颗粒物与所述的溶剂的比例为1g:(6-10)mL。
优选的，步骤(2)B中所述的有机溶剂为石油醚、乙酸乙酯和正己烷中的一种或者两种按照1:10-10:1的体积比例配置。
优选的，所述的整理液中混合物重量与有机溶剂的体积比例为1g：(75-125)mL。
优选的，步骤(3)所述的染色溶液中紫草色素的浓度为0.1g/L，染色浴比为1：20。
与现有技术相比，本发明的优点在于：本发明一种紫草色素常温染色天然纤维的方法，通过整理液处理使部分溶剂提取的紫草色素容易上染纤维，在常温下得到色泽偏红的紫草色素着色的面料，且染色过程无需添加任何金属媒染剂。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步详细描述。
一、具体实施例
实施例1
一种紫草色素常温染色天然纤维的方法，包括以下步骤：
1、紫草色素的制备
将紫草根清理干净，机械捣碎，获得20-40目的紫草颗粒物，利用正己烷浸泡上述紫草颗粒物，料液比为1:10，浸泡45min后，在200W的功率下超声60min，整个超声过程中密封盛放容器，并且向超声设备中加注循环冷凝水，保持超声设备中的水温处于30℃以下，采用正己烷提取紫草色素结束后，用旋转蒸发装置对所提取的紫草溶液进行浓缩，回收多余的溶剂，获得红色的紫草色素，备用；
2、织物的整理
预处理：将棉织物，用去离子浸泡15min去除表面的残留物质，熨烫平整，晾干后待用。
整理液配置：将聚二甲基硅氧烷与硅烷偶联剂KH-560以10:1的比例混合均匀，然后再将混合物置于有机溶剂中，该有机溶剂是乙酸乙酯和正己烷按照5:5的比例配置。整理液中混合物重量与有机溶剂的比例为1g:100mL。
织物的整理：将棉织物或者真丝织物置于上述整理液中，浴比(织物重量：整理液重量)为1:50，用磁力搅拌器搅拌30min，磁力搅拌器的温度控制在25℃，整个装置置于通风橱中工作。整理结束后，用镊子取出处理后的织物，置于130℃的烘箱中烘燥5min，取出，放在通风处备用。
3、紫草色素的上染
用正己烷溶解制备的紫草色素，配置成染色溶液，染液的浓度为0.1g/L，染色浴比为1:20，常温下对整理后的真丝织物染色30min，染色结束后，置于60℃烘箱内烘干，平铺于通风处待用，即完成紫草色素常温染色天然纤维工艺。
实施例2
同实施例1，其区别在于：
1、紫草色素的制备：将紫草根清理干净机械捣碎，获得20-40目的紫草颗粒物，将紫草颗粒物用溶剂正己烷浸泡，料液比为1:8，浸泡30min后，置于密封容器中于300W的功率下超声45min；
2、织物的整理：将棉织物，用去离子浸泡25min去除表面的残留物质；将聚二甲基硅氧烷与硅烷偶联剂KH-560按质量比8:1的比例混合均匀，然后再将混合物置于有机溶剂中得到整理液，该有机溶剂是乙酸乙酯和正己烷按照10:1的比例配置，整理液中混合物重量与有机溶剂的比例为1g:25ml。将棉织物或者真丝织物置于整理液中，浴比为1:25，用磁力搅拌器搅拌15min，磁力搅拌器的温度控制在20℃；
3、紫草色素的上染：将整理后的棉织物置于染色溶液中，于常温下染色15min。
实施例3
同实施例1，其区别在于：
1、紫草色素的制备：将紫草根清理干净机械捣碎，获得20-40目的紫草颗粒物，将紫草颗粒物用溶剂石油醚浸泡，料液比为1:6，浸泡60min后，置于密封容器中于400W的功率下超声30min；
2、织物的整理：将真丝织物，用去离子浸泡30min去除表面的残留物质；将聚二甲基硅氧烷与硅烷偶联剂KH-560按质量比1:10的比例混合均匀，然后再将混合物置于石油醚中得到整理液，整理液中混合物重量与有机溶剂的体积比例为1g:125mL；将棉织物或者真丝织物置于整理液中，浴比为1:75，用磁力搅拌器搅拌45min，磁力搅拌器的温度控制在30℃；
3、紫草色素的上染：用回收的多余溶剂石油醚溶解制备的紫草色素，配置成染色溶液，将整理后的棉织物置于染色溶液中，于常温下染色45min。
除上述实施例外，上述步骤2中有机溶剂还可以为石油醚、乙酸乙酯和正己烷中的一种或者两种按照1:10-10:1内的任一体积比例配置。
二、上染面料的颜色测试
1、K/S值及颜色特征值测定
用DATACOLOR-CHECK3对紫草色素染制的织物进行色彩采集，测定染色织物的表观深度K/S值，采集染色织物的颜色特征值L*、a*和b*，测得的数据如下表1所示：其中，对照空白样1与实施例1工艺流程相比，对照空白样1未经织物整理步骤(实施例1中步骤2)；对照空白样2(同实施例2，其区别在于未经织物整理步骤)和对照空白样3(同实施例3，其区别在于未经织物整理步骤)。
表1
序号 K/S L* a* b*
对照空白样1 0.6351 67.59 6.98 -2.90
实施例1 3.5919 48.44 22.64 -1.35
对照空白样2 0.6419 67.02 7.03 -2.73
实施例2 3.6236 46.76 23.29 -1.27
对照空白样3 0.6877 65.68 7.24 -2.67
实施例3 3.7696 45.82 24.13 -1.09
由表1可知，未经织物整理步骤时，石油醚或正己烷提取的紫草对于未处理织物的上染较低。织物经理步骤处理后，石油醚提取的紫草染液染色棉织物和真丝织物获得的K/S都有了明显提高，a*增加明显，说明织物的色光偏向于红色方向明显，织物呈现鲜艳红色。
上述说明并非对本发明的限制，本发明也并不限于上述举例。本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内，做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种紫草色素常温染色天然纤维的方法，其特征在于包括以下步骤：
(1)紫草色素的制备
将紫草根清理干净机械捣碎，获得20-40目的紫草颗粒物，将紫草颗粒物用溶剂石油醚或者正己烷浸泡，浸泡30min-60min后，置于密封容器中于200W-400W的功率下超声30min-60min，保持超声设备中的水温处于30℃以下，然后对所提取的紫草溶液进行浓缩，回收多余溶剂石油醚或者正己烷，获得红色的紫草色素；
(2)织物的整理
A.预处理：将天然纤维织物棉或者真丝织物，用去离子浸泡15min-30min去除表面的残留物质，熨烫平整，晾干后待用；
B.整理液配置：将聚二甲基硅氧烷与硅烷偶联剂KH-560按质量比10:1—5:1的比例混合均匀，然后再将混合物置于有机溶剂中得到整理液；
C.织物的整理：将棉织物或者真丝织物置于整理液中，浴比为1:25—1:75，用磁力搅拌器搅拌15-45min，磁力搅拌器的温度控制在20-30℃，整个装置置于通风橱中工作；整理结束后，用镊子取出处理后的织物，置于130℃的烘箱中烘干5min取出，放在通风处备用；
(3)紫草色素的上染
用回收的多余溶剂石油醚或者正己烷溶解制备的紫草色素，配置成染色溶液，将整理后的棉织物或者真丝织物置于染色溶液中，于常温下染色15-45min，染色结束后，置于60℃烘箱内烘干，平铺于通风处待用，即完成紫草色素常温染色天然纤维工艺。
2.根据权利要求1所述的一种紫草色素常温染色天然纤维的方法，其特征在于：步骤(1)中并向超声设备中加注循环冷凝水，保持超声设备中的水温处于30℃以下；用旋转蒸发装置对所提取的紫草溶液进行浓缩。
3.根据权利要求1所述的一种紫草色素常温染色天然纤维的方法，其特征在于：步骤(1)中所述的紫草颗粒物与所述的溶剂的比例为1g:(6-10)mL。
4.根据权利要求1所述的一种紫草色素常温染色天然纤维的方法，其特征在于：步骤(2)B中所述的有机溶剂为石油醚、乙酸乙酯和正己烷中的一种或者两种按照1:10-10:1的体积比例配置。
5.根据权利要求1所述的一种紫草色素常温染色天然纤维的方法，其特征在于：所述的整理液中混合物重量与有机溶剂的体积比例为1g：(75-125)mL。
6.根据权利要求1所述的一种紫草色素常温染色天然纤维的方法，其特征在于：步骤(3)所述的染色溶液中紫草色素的浓度为0.1g/L，染色浴比为1：20。
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