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棉 纤维的天然染料染色方法

阅读：3发布：2020-08-28

专利汇可以提供棉纤维的天然染料染色方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明涉及一种棉纤维的天然染料染色方法，步骤如下：1）棉纤维沸煮拧干备用；2）棉纤维改性；3）棉纤维染色；4）棉纤维固色：固色剂用量为棉纤维质量的1%～5%，固色温度50～85℃，放入3）中的棉纤维，固色时间20～50min，水洗后烘干；固色剂为氯化钠、亚硫酸钠、柠檬酸、十二水合硫酸铝钾中的一种或两种。本发明选用了食品级固色剂，不仅解决了合成染料、重金属给人类健康带来的困扰，而且可以提高棉纤维的牢度，使染色后的棉纤维色光自然、柔和，且对人体和环境不会产生危害。，下面是棉纤维的天然染料染色方法专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种棉纤维的天然染料染色方法，步骤如下：
1)将棉纤维在沸水中沸煮3～5min，取出拧干，备用；
2)棉纤维改性：天然改性剂用量为棉纤维质量的2％～5％，浴比为1:15～1:50，逐渐升温至改性温度为65～95℃，在染色机中进行，改性时间20～40min，取出水洗后备用；
3)棉纤维染色：染料用量为棉纤维质量的2～8％，逐渐升温至染色温度为75～95℃，在染色机中进行，pH值为3-7，浴比为1:15～1:50，放入2)中的棉纤维，染色时间为30～
80min，取出水洗后备用；
4)棉纤维固色：固色剂用量为棉纤维质量的1％～5％，固色温度为50～85℃，放入3)中的棉纤维，固色时间为20～50min，取出水洗后烘干；固色剂为亚硫酸钠、柠檬酸、十二水合硫酸铝钾中的一种或两种；
所述的棉纤维是用于粽子扎线的。
2.权利要求1所述的棉纤维的天然染料染色方法，其特征为天然改性剂为壳聚糖。
3.权利要求1所述的棉纤维的天然染料染色方法，其特征为棉纤维染色的酸性调节剂为醋酸、柠檬酸、盐酸中的一种或两种。

说明书全文

棉 纤维的天然染料染色方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种棉纤维的天然染料染色方法。

背景技术

[0002] 在食品包装领域，所用棉纤维基本是由合成染料染色而成的，例如粽子扎线。粽子是中国历史上文化积淀最深厚的食品之一，是世界快餐食品的始祖。粽子由于其文化历史意义、口味的独特性和多元性，越来越受到广大消费者的喜爱，已经从端午节的标志性食品演变为日常的方便食品。粽子市场需求量的增加带动了粽子生产企业的发展，浙江五芳斋、北京稻香村等企业生产的粽子已经成为中国粽子的知名品牌，并远销国外。粽子市场规模的扩大在给粽子行业带来机遇的同时，也带来了挑战。目前，市面上售出的粽子扎线五颜六色，基本是由合成染料染色而成。贾高鹏在《天然植物染色研究》中指出合成染料在工业生产过程中给环境带来严重的污染，同时一些合成染料对人体有一定的影响，如此，粽子在经过长时间沸煮后，其上所用的彩色扎线给食品安全带来了隐患，且长期食用会给人体健康带来潜在的危害性。

[0003] 相反，如采用天然染料对其染色，粽子经长时间沸煮后，天然染料对人体不但无害，反而能起到保健作用。CN200610154538.3(板栗壳天然染料的制备及其应用)中指出板栗中富含多种维生素，板栗壳中含有黄酮类物质，具有抑菌、防紫外线辐射等功能。唐秋琳等在《天然食用黄色素研究进展》指出从栀子中提出的黄色天然染料对人体有保健作用。因此，粽子上的扎线使用天然染料进行染色，与使用合成染料染色相比较，不仅对人体健康无害，而且对于进一步保障粽子行业的健康发展有着重要的意义。

[0004] 而使用天然染料在棉纤维上染色普遍存在染色牢度差的问题，为了解决这个问题，传统方法是采用硫酸铁、硫酸铜、重铬酸钾等重金属媒染剂对棉纤维进行前媒染、同浴或后媒染，尽管重金属媒染剂可以适当的提高棉纤维牢度，但是它会在一定程度上改变织物的色光，使得染色后的棉纤维变黑变萎暗，最重要的是使染色后的棉纤维上含有重金属物质，有悖于生态纺织品的标准，水洗后的废水中含有的大量金属离子会对环境造成污染，用于食品包装时仍然存在重金属安全隐患。

发明内容

[0005] 本发明的目的在于解决天然染料在棉纤维上的上染率低、染色后长时间沸煮掉色多的问题。即对棉纤维先进行改性，接着染色，最后用食品级固色剂进行固色。这样染色后得到的棉纤维，经过长时间沸煮后，掉色少，牢度好，用做粽子扎线时不会影响消费者对粽子种类的辨别。

[0006] 为了实现本发明的目的，主要采用如下的技术方案来完成对棉纤维的天然染料染色。步骤如下：

[0007] 1)将棉纤维在沸水中沸煮3～5min，取出拧干，备用；

[0008] 2)棉纤维改性：天然改性剂用量为棉纤维质量的2％～5％，浴比为1∶15～1∶50，逐渐升温至改性温度为65～95℃，在染色机中进行，改性时间20～40min，取出水洗后备用；

[0009] 3)棉纤维染色：染料用量为棉纤维质量的2～8％，逐渐升温至染色温度为75～95℃，在染色机中进行，，pH值为3-7，浴比为1∶15～1∶50，放入2)中的棉纤维，染色时间为30～80min，取出水洗后备用；＝

[0010] 4)棉纤维固色：固色剂用量为棉纤维质量的1％～5％，固色温度为50～85℃，放入3)中的棉纤维，固色时间为20～50min，取出水洗后烘干；固色剂为氯化钠、亚硫酸钠、柠檬酸、十二水合硫酸铝钾中的一种或两种。

[0011] 上述所述的天然改性剂为壳聚糖，是从蟹壳、蚕蛹壳、乌鱼骨中含有的大量甲壳素经过脱乙酰化而得到。

[0012] 上述所述棉纤维染色的酸性调节剂为醋酸、柠檬酸、盐酸中的一种或两种。

[0013] 棉纤维上的活性基团只有羟基，种类单一，缺少与天然染料中的阴离子相结合的正电基团，且从对人体健康的角度综合考虑，选择天然物质壳聚糖作为改性剂，对棉纤维进行改性处理后，使其表面带上正电荷，以此来增强棉纤维与天然染料的结合能力，提高棉纤维的上染率。

[0014] 为了解决天然染料染色后棉纤维在沸水中长时间沸煮掉色的问题，发明者在棉纤维染色后使用食品级固色剂对其固色，可提高棉纤维的色牢度，减少沸煮时掉色多的问题。

[0015] 本发明的有益效果是使用天然染料对棉纤维的染色，并且选用了食品级固色剂，不仅解决了合成染料、重金属给人类健康带来的困扰，而且可以提高棉纤维的牢度，使染色后的棉纤维色光自然、柔和，且对人体和环境不会产生危害。此外，在改性和染色工艺中，以2-5℃/min的速率逐渐升温至改性或染色温度，有助于棉线改性或染色更加均匀。

具体实施方式

[0016] 对比例1：未改性，未固色

[0017] 棉线5g，在沸水中沸煮3min后，取出备用。分别采用栀子黄、茶树果红棕、大青叶靛蓝对上述棉线进行染色，染液配方：染料浓度(染料与棉线的质量比)为2％，浴比1∶15，染色温度为95℃，pH值为3-4，染色时间60min后，取出水洗后烘干；在沸水中沸煮
1小时后取出水洗后烘干。测试棉线的K/S值和皂洗牢度。

[0018] 对比例2：未固色

[0019] 棉线5g，在沸水中沸煮4min后，取出备用。将上述处理好的棉线放入到3％浓度(相对棉线重量)的壳聚糖改性剂溶液中，浴比1∶20，改性温度为95℃，改性时间30min后，取出水洗后备用；分别采用栀子黄、茶树果红棕、大青叶靛蓝对上述棉线进行染色，染液配方：染料浓度(染料与棉线的质量比)为4％，浴比1∶30，染色温度为85℃，pH值为4-5，染色时间40min后，取出水洗后烘干。在沸水中沸煮1小时后取出水洗、烘干。测试棉线的K/S值和皂洗牢度。

[0020] 对比例3：使用媒染剂硫酸铜作为固色剂

[0021] 棉线5g，在沸水中沸煮5min后，取出备用。将上述处理好的棉线放入到2％浓度(相对棉线重量)的壳聚糖改性剂溶液中，浴比1∶50，改性温度为95℃，改性时间30min后，取出水洗后备用；分别采用栀子黄、茶树果红棕、大青叶靛蓝对上述棉线进行染色，染液配方：染料浓度(染料与棉线的质量比)为4％，浴比1∶30，染色温度为75℃，pH值为3-4，染色时间35min后，取出水洗备用；媒染剂硫酸铜：硫酸铜用量(相对棉线的重量)为
2％，将上述染色后的棉线放入其中进行固色，固色温度为75℃，固色时间20min后，取出水洗后烘干。在沸水中沸煮1小时后取出水洗后烘干。测试棉线的K/S值和皂洗牢度。

[0022] 实施例1：

[0023] 棉线5g，在沸水中沸煮5min后，取出备用。将上述处理好的棉线放入到2％浓度(相对棉线重量)的壳聚糖改性剂溶液中，浴比1∶50，改性温度为65℃，改性时间30min后，取出水洗后备用；分别采用栀子黄、茶树果红棕、大青叶靛蓝对上述棉线进行染色，染液配方：染料浓度(染料与棉线的质量比)为2％，浴比1∶50，染色温度为75℃，pH值为7，染色时间80min后，取出水洗备用；固色液配方：固色剂氯化钠用量(相对棉线的重量)为5％，将上述染色后的棉线放入其中进行固色，固色温度为50℃，固色时间50min后，取出水洗后烘干。在沸水中沸煮1小时后取出水洗后烘干。测试棉线的K/S值和皂洗牢度。

[0024] 实施例2：

[0025] 棉线5g，在沸水中沸煮3min后，取出备用。将上述处理好的棉线放入到3％浓度(相对棉线重量)的壳聚糖改性剂溶液中，浴比1∶30，改性温度为90℃，改性时间40min后，取出水洗后备用；分别采用栀子黄、茶树果红棕、大青叶靛蓝对上述棉线进行染色，染液配方：染料浓度(染料与棉线的质量比)为8％，浴比1∶30，染色温度为85℃，pH值为4-5，染色时间30min后，取出水洗备用；固色液配方：固色剂亚硫酸钠用量(相对棉线的重量)为4％，将上述染色后的棉线放入其中进行固色，固色温度为70℃，固色时间35min后，取出水洗后烘干。在沸水中沸煮1小时后取出水洗后烘干。测试棉线的K/S值和皂洗牢度。

[0026] 实施例3：

[0027] 棉线5g，在沸水中沸煮4min后，取出备用。将上述处理好的棉线放入到4％浓度(相对棉线重量)的壳聚糖改性剂溶液中，浴比1∶40，改性温度为95℃，改性时间35min后，取出水洗后备用；分别采用栀子黄、茶树果红棕、大青叶靛蓝对上述棉线进行染色，染液配方：染料浓度(染料与棉线的质量比)为5％，浴比1∶30，染色温度为95℃，pH值为3-4，染色时间60min后，取出水洗备用；固色液配方：固色剂十二水合硫酸铝钾用量(相对棉线的重量)为1％，将上述染色后的棉线放入其中进行固色，固色温度为85℃，固色时间
20min后，取出水洗后烘干。在沸水中沸煮1小时后取出水洗后烘干。测试棉线的K/S值和皂洗牢度。

[0028] 实施例4：

[0029] 棉线5g，在沸水中沸煮5min后，取出备用。将上述处理好的棉线放入到5％浓度(相对棉线重量)的壳聚糖改性剂溶液中，浴比1∶45，改性温度为75℃，改性时间20min后，取出水洗后备用；分别采用栀子黄、茶树果红棕、大青叶靛蓝对上述棉线进行染色，染液配方：染料浓度(染料与棉线的质量比)为5％，浴比1∶25，染色温度为95℃，pH值为4-5，染色时间30min后，取出水洗备用；固色液配方：固色剂柠檬酸用量(相对棉线的重量)为3％，将上述染色后的棉线放入其中进行固色，固色温度为65℃，固色时间30min后，取出水洗后烘干。在沸水中沸煮1小时后取出水洗后烘干。测试棉线的K/S值和皂洗牢度。

[0030] 实施例5：

[0031] 棉线5g，在沸水中沸煮4min后，取出备用。将上述处理好的棉线放入到2％浓度(相对棉线重量)的壳聚糖改性剂溶液中，浴比1∶15，改性温度为85℃，改性时间40min后，取出水洗后备用；分别采用栀子黄、茶树果红棕、大青叶靛蓝对上述棉线进行染色，染液配方：染料浓度(染料与棉线的质量比)为6％，浴比1∶30，染色温度为85℃，pH值为7，染色时间80min后，取出水洗备用；固色液配方：固色剂亚硫酸钠用量(相对棉线的重量)为5％，将上述染色后的棉线放入其中进行固色，固色温度为85℃，固色时间50min后，取出水洗后烘干。在沸水中沸煮1小时后取出水洗后烘干。测试棉线的K/S值和皂洗牢度。

[0032] 实施例6：

[0033] 棉线5g，在沸水中沸煮5min后，取出备用。将上述处理好的棉线放入到2％浓度(相对棉线重量)的壳聚糖改性剂溶液中，浴比1∶40，改性温度为80℃，改性时间30min后，取出水洗后备用；分别采用栀子黄、茶树果红棕、大青叶靛蓝对上述棉线进行染色，染液配方：染料浓度(染料与棉线的质量比)为4％，浴比1∶15，染色温度为75℃，pH值为3-4，染色时间35min后，取出水洗备用；固色液配方：氯化钠用量(相对棉线的重量)为3％，将上述染色后的棉线放入其中进行固色，固色温度为85℃，固色时间35min后，取出水洗后烘干。在沸水中沸煮1小时后取出水洗后烘干。测试棉线的K/S值和皂洗牢度。

[0034] 实施例7：

[0035] 将上述实施例、对比例处理后的棉纤维使用DataColor测试仪进行K/S值测试(K/S值表示被测织物表面颜色深度)，皂洗牢度参照GB/T3921.3-1997。从表1中可以看出，与对比例1、2、3的K/S值、皂洗牢度相比，改性、固色后的棉纤维K/S值和皂洗牢度比较好，且沸煮1小时后棉纤维K/S值和皂洗牢度变化不大，说明掉色很少。

[0036] 表1天然染料染棉纤维的K/S值和皂洗牢度

[0037]

[0038]

[0039]

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