[發明專利]小分子天然染料的新型染-固色方法

有效

• 申請號: 201911103977.5
• 申請日: 2019-11-13
• 公開（公告）號: CN110735333B
• 公開（公告）日: 2021-11-23
• 發明（設計）人: 陶永新;邵帆;汪媛;彭勇剛
• 申請（專利權）人: 常州大學
• 主分類號: D06P1/34
• 分類號: D06P1/34;D06P1/673;D06P1/00
• 代理公司: 常州市英諾創信專利代理事務所(普通合伙) 32258
• 代理人: 謝新萍

本發明屬于紡織印染技術領域，尤其涉及小分子天然染料的染?固色方法。由于小分子天然染料分子量低，且缺乏與纖維結合的基團，在纖維上無法固著，只能浮于表面，簡單皂洗就會褪色，因此無法直接染色。本發明將可溶性的量子點引入小分子天然染料的染色浴中，利用量子點影響小分子天然染料上染過程，改變染料聚集態，從而提高其在織物上的固著，減少褪色，進而提高染料在織物上的色牢度。

技術領域

本發明屬于紡織印染技術領域，涉及天然染料的染色方法，具體涉及小分子天然染料的新型染-固色方法。

背景技術

天然染料由于其天然環保的特性，近年來備受人們歡迎。但是天然植物染料，對纖維的親和力差，難上染，各項色牢度指標差，這也是合成染料替代天然染料的重要原因。而小分子天然染料在纖維上幾乎無法直接上染，主要依靠媒染技術，即利用金屬離子絡合改變其與纖維的作用方式，進行天然染料媒染染色。天然染料媒染方式可分為前媒、后媒、同浴。

目前由于生態環保要求——重金屬離子的禁/限用，使鉻、銅等性質優異的媒染劑不能/限制在紡織品上使用。因而，科技工作者們也在通過采用非禁用的金屬做媒染劑或者開發新方法來提高天然染料在織物上的牢度。比如中國發明專利CN109235076A《一種羊絨織物的天然染料染色工藝》采用了明礬同浴媒染及加入蛋白質衍生物的方式對羊絨織物天然染料染色工藝進行了改進，染液中除了鋁金屬離子之外，還包括蛋白衍生物和多種表面活性劑，染色中途還需添加1,6-己二醇再保溫40～60min，過程步驟較多。中國發明專利CN109056392A《一種天然染料的染色方法》采用了先等離子再浸軋殼聚糖溶液的方法用來提高天然染料與紡織品的染色牢度及深度，需要使用低溫等離子體處理儀，不適合工業化推廣。發明專利CN108589334A《一種制備天然植物染料染色深色澤纖維素》采用液氨作為介質，將天然植物染料加入到液氨中，在對纖維素纖維染色，染色結束還需要在固色劑-硅基非水介質混合體系中進行固色處理。生產過程對設備要求高，且過程極為復雜。發明專利CN104088167A《一種提高天然染料染色織物顏色深度和日曬牢度的方法》先將聚乙烯吡咯烷酮處理到織物表面，染色后再原位生成納米ZnO，通過這樣的方式提高天然染料染色織物的顏色深度和日曬牢度，但這一過程過于復雜，難以控制。

近年來納米技術的迅速發展，其在天然染料方面的應用目前有兩個方向：一是在敏化電池方向，如發明專利CN103280325A《基于天然有機染料與ZnO單晶納米陣列的敏化太陽能電池》。二是利用熒光效應，在單分散的二氧化硅納米球中摻雜有機染料分子(釕或鋨配合物)，用于制備標記用熒光探針，如發明專利CN101457139A，這是利用了Ⅷ族金屬的多吡咯配合物的光電轉化效應；Zhu等(Zhu L,Yin Y,Wang C F,et al.Journal ofMaterials Chemistry C,2013,1(32),4925.)以植物葉子為原料合成的碳點溶液加入到噴墨打印機中充當墨汁來繪制圖案，可以在紫外線下清楚看到成像圖，也是利用其熒光顯色性能。將超小尺寸的量子點應用在小分子天然染料上染纖維，改變其上染性，目前還沒見有報道。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供小分子天然染料的一種新型染-固色方法，通過該方法可以提高小分子天然染料的上染率及染色牢度。

小分子天然染料因為其分子量低，分子小，且缺乏與纖維結合的基團，在纖維上無法固著，只能浮在纖維上，簡單皂洗就會褪色，因此無法直接染色。用電腦測試配色儀測試染色織物/纖維在染色的皂洗前、后的K/S值，以公式(1)計算其K/S值的保持率N_K/S，用N_K/S來表征染色過程中織物/纖維的褪色情況。

水溶性的量子點是一種納米級微粒，根據其來源可分為碳量子點、硅碳量子點，尺寸小于10nm，活性基團(氨基、羥基、羧基等)指向水相，在水中可以形成穩定溶液。與小分子天然染料作用，可以將原本單個或者少量締合的染料小分子聚集起來，形成較大尺寸的染料聚集體。在不改變染料性質的同時，使染料由于聚集態變化而不容易從纖維上脫落下來。