[發明專利]一種使用天然染料染色的方法

有效

• 申請號: 201911355526.0
• 申請日: 2019-12-25
• 公開（公告）號: CN111021098B
• 公開（公告）日: 2022-04-01
• 發明（設計）人: 蔡映杰;寇志成;楊玉忠;陳艾
• 申請（專利權）人: 湖北鴻鑫化工有限公司
• 主分類號: D06P1/34
• 分類號: D06P1/34;D06P3/60;D06P1/649;D06P1/651
• 代理公司: 北京漢之知識產權代理事務所(普通合伙) 11479
• 代理人: 秦賀余

本發明屬于染料染色技術領域，具體涉及一種使用天然染料進行染色固色的工業方法。本發明將染色和固色整合成一步，具體為直接在硅基非水介質中加入固色單體，并在焙烘步驟中實現固色。與現有技術相比，本發明的染色工藝更簡化，染色生產更清潔，能夠有效地提高天然染料染色纖維素纖維中染料上染量，提高了染料的利用率，并且提高其耐水色牢度和耐摩擦色牢度。同時，本發明所示方法中的硅氧烷均為環保型化工原料，并且可以循環利用；染色方法整體上用水量極少，有效地減少染色工序中的用水量，節約資源、節省成本，提高產品價值。

技術領域

本發明屬于染料染色技術領域，具體涉及一種使用天然染料進行染色固色的工業方法。

背景技術

染色是紡織品制造工藝中的重要一環，也是終端消費者獲得豐富多彩的紡織品所不可或缺的工藝步驟。人工合成染料因其色彩豐富、鮮艷，以及染色效果好、固色效率高等有點，是目前主流的紡織品染色手段。但是，早在上世紀八十年代就發現了這些人工合成的化學品與人體皮膚長期接觸可能引發安全問題(活性染料引起的變應性皮膚病和呼吸道疾病，李紹興譯，《國外醫學.皮膚病學分冊》，1989，184)；近期研究表明，人工合成染料甚至有致癌風險(紡織品中致癌致敏染料檢測的研究進展及存在問題，羅忻等，《紡織學報》，2013,34(7)，154)。在這一背景下，國際上掀起了回歸自然熱點，采用源自動植物的天然染料來對天然纖維進行染色的紡織品收到市場的青睞(CN105586791A)。天然染料具有無毒、無害、無污染等優點，但是天然染料對棉麻等纖維素纖維染色時，為了提高上染率而需要進行媒染染色，即在染色劑中加入金屬離子，提高天然染料與纖維的親和力，使得較多的染料上染到纖維上，并具有較好的耐水色牢度。然而，由于引入了鉻、鎳等重金屬離子，造成了嚴重的環境污染，并且其工業生產過程耗能、耗時、廢水多(天然染料媒染染色研究進展，單國華等，《針織工業》2017，9，33；CN108385408A)。

為了實現綠色環保的天然染料染色工藝，現有技術提出了硅基染色技術(棉制品潤濕性對活性染料在硅基非水介質中染色質量的影響，劉娟娟，浙江理工大學碩士學位論文)。硅基染色技術是依據親水性染料在纖維素纖維和十甲基環五硅氧烷(D5)兩相間的分配極大地有利于纖維素纖維的原理，在十甲基環五硅氧烷染液中，染料以高濃度染液微滴分布在染色介質中，并隨染色介質不斷運行、反復和充分地接觸纖維素纖維，使染液微滴中不斷有單分子染料被纖維俘獲而鋪展在纖維表面。由于染料與水和纖維素纖維的親和力遠高于它與十甲基環五硅氧烷的親和力，這一轉移過程是單向的，因此在十甲基環五硅氧烷染液中隨介質的不斷循環而反復發生，直至所有染料全部轉移到纖維表面為止。所以，水溶性的天然染料可通過硅基染色技術上染到纖維素纖維上。

盡管硅基染色技術能夠實現天然染料對纖維素纖維等天然纖維的有效上色，但其固色效果并不理想，在染色后的皂洗過程中，大量的天然染料被從纖維上沖洗下來，造成最終的染色效果較差。對此，工業上一般采用染色后再進行單獨的固色處理步驟來解決，即在完成纖維上染后，再使用固色劑水溶液進行固色處理(CN108589334A)。這種處理方式對于合成染料而言是有效的，但是對于天然染料則并不是當，主要是因為天然染料有著極強的水溶性，在固色劑水溶液處理過程中，天然染料會首先從染色纖維上轉移并溶解在固色劑水溶液中，導致了染料固著量的大幅降低。

因此，現有技術中急需采用天然染料對天然纖維進行有效染色和固色的工業化生產方法。

發明內容

為解決現有技術中存在的問題，本發明的一個目的在于提供一種使用天然染料染色的方法，該方法能夠有效地實現天然染料對于棉麻等天然的纖維素纖維的染色，并且具有極強的固色效果，而不會排放含有重金屬離子或者強酸/堿性的工業廢水。

具體而言，本發明的使用天然染料染色方法，包括以下步驟：

S01、提供染料-固色劑單體溶液的步驟，具體是將天然染料與水溶性固色劑單體溶解于水中以制備所述染料-固色劑單體溶液；

S02、提供硅基助劑溶液的步驟，具體是將助劑與硅氧烷混合均勻以制備所述硅基助劑溶液；