一种热敏服装材料用绿色无害植物染料及其染色方法与流程

1.本发明涉及染料技术领域，具体涉及一种热敏服装材料用绿色无害植物染料及其染色方法。


背景技术：

2.植物染料是指利用自然界之花、草、树木、茎、叶、果实、种子、皮、根提取色素作为染料。植物染料具有副作用小、毒性小、安全系数高、可生物降解、绿色环保、可再生、不会对人体健康造成伤害等优点，这些都是化学染料所不具备的。
3.天然植物染料来源极为广泛，更加贴近自然，具有丰富的色彩，天然植物染料大多都存在上染率低、耐色牢度差和染色效果差等问题。


技术实现要素：

4.针对现有技术中存在的问题，本发明提供了一种热敏服装材料用绿色无害植物染料及其染色方法，该热敏服装材料用绿色无害植物染料具有上染率高、耐色牢度好以及染色效果好等优点。
5.为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：
6.一种热敏服装材料用绿色无害植物染料，按照重量百分比计，由如下组分制成：10
‑
20％植物染料、0.1
‑
2％媒染剂、20
‑
40％有机溶剂、余量为水。
7.优选的，所述植物染料为红木素、叶黄素、黄连素、叶绿素、靛蓝、紫草色素、竹炭黑粉末、咖啡渣提取物、桔子提取物、茜草提取物、海带提取物中的一种或多种。
8.通过设置上述技术方案，红木素具有耐漂白剂能力强以及染色效果好的优点，叶黄素具有良好的抗菌和抗氧化作用，黄连素具有上染率高的特性，叶绿素、靛蓝、紫草色素、竹炭黑粉末、茜草提取物均属于绿色环保的型原料，咖啡渣提取物中含有较多的抗菌及抗氧化物质，桔子提取物具有上染率高、耐色牢度高等优点，海带提取物具有水溶性好、上染率高等优点，采用上述原料作为植物染料，使得植物染料具有绿色环保、抗菌、上染率高和耐色牢度高等优点。
9.优选的，所述植物染料包括5％咖啡渣提取物、5％桔子提取物和5％海带提取物，余量为红木素、叶黄素、黄连素、叶绿素、靛蓝、紫草色素、竹炭黑粉末、茜草提取物重的一种或多种组合。
10.通过设置上述技术方案，植物染料中包括咖啡渣提取物、桔子提取物和海带提取物，以此使得植物染料具有良好的抗菌、抗氧化、上染率高和耐色牢度高等优点，有利于提高植物染料染色后热敏服装材料的综合性能。
11.优选的，咖啡渣提取物的提取方法为：称取咖啡渣100g，于蒸馏水中浸泡1
‑
2h，使得咖啡渣充分膨胀，再投入1000ml的1.2g/l的naoh溶液中，加热至75
‑
80℃，保温60
‑
80min，使咖啡提取物充分溶出，静止冷却，过滤，所得滤液即为咖啡提取物，保存备用。
12.通过设置上述技术方案，先采用naoh溶液浸泡咖啡渣，有利于咖啡渣中的咖啡提
取物充分溶出。
13.优选的，桔子提取物的提取方法为：称取干桔子皮100g，粉碎过40
‑
50目筛，加入1000ml的石油醚
‑
乙醇混合试剂，在功率为350w、搅拌速度为350
‑
400r/min的微波条件下进行微波处理15
‑
20min，随后在55
‑
60℃的温度条件下静置1
‑
1.5h，最后通过真空泵抽滤，即得桔子提取物，保存备用。
14.优选的，石油醚
‑
乙醇混合试剂中，石油醚与乙醇的质量比为1.5:1。
15.通过设置上述技术方案，采用质量比为1.5:1的石油醚
‑
乙醇混合试剂，在微波处理的条件下，干桔子皮中的桔子提取物能够充分溶出。
16.优选的，海带提取物的提取方法为：称取冷水洗净的海带100g，置于45℃的温水中浸泡30
‑
40min，取出后切成1cm
×
1cm的小块，干燥至重量减少为原重的1/10
‑
1/9，粉碎过40
‑
50目筛，加入900ml的蒸馏水中，快速加热至沸腾，保持45
‑
50min，抽取滤液，滤渣再次提取，反复3次，合并三次滤液，即得海带提取物，保存备用。
17.通过设置上述技术方案，以此便于海带中的海带提取物充分溶出。
18.一种热敏服装材料用绿色无害植物染料的染色方法包括如下几个步骤：
19.(1)按比例称取各组分原料并加入缸内，加2000
‑
3000ml的60℃温水并搅拌均匀，10min后加入2
‑
20g/l的nacl溶液并搅拌均匀，10min后加入2
‑
20g/l的硫酸铜溶液并搅拌均匀，10min后加入2
‑
20g/l的碳酸钠溶液，搅拌均匀后备用；
20.(2)将步骤(1)所得溶液以1℃/min的温度升温至75℃并保温20
‑
30min，调节ph为4
‑
5，加入10
‑
15g/l的柔固剂，搅拌均匀并保温20
‑
30min，随后采用直接染色法上染热敏服装材料，控制浴水比为1：40，染色100min即可，完成热敏服装材料的染色工作。
21.优选的，所述步骤(1)中三次加盐溶液的搅拌速度均为350
‑
400r/min。
22.通过设置上述技术方案，称取各组分原料后，分三次向缸内添加盐溶液，以此便于各组分植物染料相互溶解，添加柔固剂后，有利于植物染料对热敏服装材料进行染色。
23.优选的，所述媒染剂为稀土
‑
柠檬酸络合物。
24.通过设置上述技术方案，稀土离子可作为中心离子和配位体的植物染料离子络合，此外，还具有类似电解质的作用，有一定的促染性，通过选用稀土
‑
柠檬酸络合物作为媒染剂，有利于提高植物染料的上染率。
25.本发明的有益效果为：
26.红木素具有耐漂白剂能力强以及染色效果好的优点，叶黄素具有良好的抗菌和抗氧化作用，黄连素具有上染率高的特性，叶绿素、靛蓝、紫草色素、竹炭黑粉末、茜草提取物均属于绿色环保的型原料，咖啡渣提取物中含有较多的抗菌及抗氧化物质，桔子提取物具有上染率高、耐色牢度高等优点，海带提取物具有水溶性好、上染率高等优点，采用上述原料作为植物染料，使得植物染料具有绿色环保、抗菌、上染率高和耐色牢度高等优点。
27.称取各组分原料后，分三次向缸内添加盐溶液，以此便于各组分植物染料相互溶解，添加柔固剂后，有利于植物染料对热敏服装材料进行染色。
28.稀土离子可作为中心离子和配位体的植物染料离子络合，此外，还具有类似电解质的作用，有一定的促染性，通过选用稀土
‑
柠檬酸络合物作为媒染剂，有利于提高植物染料的上染率。
具体实施方式
29.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
30.一种热敏服装材料用绿色无害植物染料，按照重量百分比计，由如下组分制成：10
‑
20％植物染料、0.1
‑
2％稀土
‑
柠檬酸络合物、20
‑
40％有机溶剂、余量为水。
31.其中，植物染料包括5％咖啡渣提取物、5％桔子提取物和5％海带提取物，余量为红木素、叶黄素、黄连素、叶绿素、靛蓝、紫草色素、竹炭黑粉末、茜草提取物重的一种或多种组合。
32.咖啡渣提取物的提取方法为：称取咖啡渣100g，于蒸馏水中浸泡1
‑
2h，使得咖啡渣充分膨胀，再投入1000ml的1.2g/l的naoh溶液中，加热至75
‑
80℃，保温60
‑
80min，使咖啡提取物充分溶出，静止冷却，过滤，所得滤液即为咖啡提取物，保存备用。
33.桔子提取物的提取方法为：称取干桔子皮100g，粉碎过40
‑
50目筛，加入1000ml的质量比为1.5:1的石油醚
‑
乙醇混合试剂，在功率为350w、搅拌速度为350
‑
400r/min的微波条件下进行微波处理15
‑
20min，随后在55
‑
60℃的温度条件下静置1
‑
1.5h，最后通过真空泵抽滤，即得桔子提取物，保存备用。
34.海带提取物的提取方法为：称取冷水洗净的海带100g，置于45℃的温水中浸泡30
‑
40min，取出后切成1cm
×
1cm的小块，干燥至重量减少为原重的1/10
‑
1/9，粉碎过40
‑
50目筛，加入900ml的蒸馏水中，快速加热至沸腾，保持45
‑
50min，抽取滤液，滤渣再次提取，反复3次，合并三次滤液，即得海带提取物，保存备用。
35.一种热敏服装材料用绿色无害植物染料的染色方法，包括如下几个步骤：
36.(1)按比例称取各组分原料并加入缸内，加2000
‑
3000ml的60℃温水并搅拌均匀，10min后加入2
‑
20g/l的nacl溶液并搅拌均匀，10min后加入2
‑
20g/l的硫酸铜溶液并搅拌均匀，10min后加入2
‑
20g/l的碳酸钠溶液，搅拌均匀后备用；
37.其中，三次加盐溶液的搅拌速度均为350
‑
400r/min；
38.(2)将步骤(1)所得溶液以1℃/min的温度升温至75℃并保温20
‑
30min，调节ph为4
‑
5，加入10
‑
15g/l的柔固剂，搅拌均匀并保温20
‑
30min，随后采用直接染色法上染热敏服装材料，控制浴水比为1：40，染色100min即可，完成热敏服装材料的染色工作。
39.实施例1：
40.一种热敏服装材料用绿色无害植物染料，该植物染料中各原料组分的配比如下：
41.表1 实施例1中各原料组分的配比
42.[0043][0044]
实施例2：
[0045]
一种热敏服装材料用绿色无害植物染料，该植物染料中各原料组分的配比如下：
[0046]
表2 实施例2中各原料组分的配比
[0047]
组分重量/％咖啡渣提取物2.5桔子提取物2.5海带提取物2.5叶黄素2.5稀土
‑
柠檬酸络合物0.195％的乙醇20水69.9
[0048]
实施例3：
[0049]
一种热敏服装材料用绿色无害植物染料，该植物染料中各原料组分的配比如下：
[0050]
表3 实施例3中各原料组分的配比
[0051][0052][0053]
实施例4：
[0054]
一种热敏服装材料用绿色无害植物染料，该植物染料中各原料组分的配比如下：
[0055]
表4 实施例4中各原料组分的配比
[0056]
组分重量/％咖啡渣提取物2.5桔子提取物2.5海带提取物2.5叶绿素2.5稀土
‑
柠檬酸络合物0.195％的乙醇20水69.9
[0057]
实施例5：
[0058]
一种热敏服装材料用绿色无害植物染料，该植物染料中各原料组分的配比如下：
[0059]
表5 实施例5中各原料组分的配比
[0060]
组分重量/％咖啡渣提取物2.5桔子提取物2.5海带提取物2.5靛蓝2.5稀土
‑
柠檬酸络合物0.195％的乙醇20水69.9
[0061]
实施例6：
[0062]
一种热敏服装材料用绿色无害植物染料，该植物染料中各原料组分的配比如下：
[0063]
表6 实施例6中各原料组分的配比
[0064]
组分重量/％咖啡渣提取物2.5桔子提取物2.5海带提取物2.5紫草色素2.5稀土
‑
柠檬酸络合物0.195％的乙醇20水69.9
[0065]
实施例7：
[0066]
一种热敏服装材料用绿色无害植物染料，该植物染料中各原料组分的配比如下：
[0067]
表7 实施例7中各原料组分的配比
[0068]
组分重量/％咖啡渣提取物2.5桔子提取物2.5海带提取物2.5竹炭黑粉末2.5
稀土
‑
柠檬酸络合物0.195％的乙醇20水69.9
[0069]
实施例8：
[0070]
一种热敏服装材料用绿色无害植物染料，该植物染料中各原料组分的配比如下：
[0071]
表8 实施例8中各原料组分的配比
[0072]
组分重量/％咖啡渣提取物2.5桔子提取物2.5海带提取物2.5茜草提取物2.5稀土
‑
柠檬酸络合物0.195％的乙醇20水69.9
[0073]
实施例9：
[0074]
一种热敏服装材料用绿色无害植物染料，该植物染料中各原料组分的配比如下：
[0075]
表9 实施例9中各原料组分的配比
[0076]
组分重量/％咖啡渣提取物5桔子提取物5海带提取物5茜草提取物5稀土
‑
柠檬酸络合物295％的乙醇40水38
[0077]
实施例10：
[0078]
一种热敏服装材料用绿色无害植物染料，该植物染料中各原料组分的配比如下：
[0079]
表10 实施例10中各原料组分的配比
[0080]
[0081][0082]
对比例1：
[0083]
一种热敏服装材料用绿色无害植物染料，该热敏服装材料用绿色无害植物染料与实施例10之间的区别仅在于：未添加咖啡渣提取物。
[0084]
对比例2：
[0085]
一种热敏服装材料用绿色无害植物染料，该热敏服装材料用绿色无害植物染料与实施例10之间的区别仅在于：未添加桔子提取物。
[0086]
对比例3：
[0087]
一种热敏服装材料用绿色无害植物染料，该热敏服装材料用绿色无害植物染料与实施例10之间的区别仅在于：未添加海带提取物。
[0088]
对比例4：
[0089]
一种热敏服装材料用绿色无害植物染料，该热敏服装材料用绿色无害植物染料与实施例10之间的区别仅在于：采用其他种类的媒染剂替换稀土
‑
柠檬酸络合物，如明矾。
[0090]
对比例5：
[0091]
一种热敏服装材料用绿色无害植物染料，该热敏服装材料用绿色无害植物染料与实施例10之间的区别仅在于：在桔子提取物的提取方法中，石油醚与乙醇的质量比为0.5:1。
[0092]
对比例6：
[0093]
一种热敏服装材料用绿色无害植物染料，该热敏服装材料用绿色无害植物染料与实施例10之间的区别仅在于：在桔子提取物的提取方法中，石油醚与乙醇的质量比为1:1。
[0094]
对比例7：
[0095]
一种热敏服装材料用绿色无害植物染料，该热敏服装材料用绿色无害植物染料与实施例10之间的区别仅在于：在桔子提取物的提取方法中，石油醚与乙醇的质量比为2:1。
[0096]
对比例8：
[0097]
一种热敏服装材料用绿色无害植物染料，该热敏服装材料用绿色无害植物染料与实施例10之间的区别仅在于：在桔子提取物的提取方法中，石油醚与乙醇的质量比为2.5:1。
[0098]
对比例9：
[0099]
一种热敏服装材料用绿色无害植物染料，该热敏服装材料用绿色无害植物染料与实施例10之间的区别仅在于：在桔子提取物的提取方法中，石油醚与乙醇的质量比为1.5:1.5。
[0100]
对比例10：
[0101]
一种热敏服装材料用绿色无害植物染料，该热敏服装材料用绿色无害植物染料与实施例10之间的区别仅在于：在桔子提取物的提取方法中，石油醚与乙醇的质量比为1.5:2。
[0102]
对比例11：
[0103]
一种热敏服装材料用绿色无害植物染料，该热敏服装材料用绿色无害植物染料与实施例10之间的区别仅在于：在桔子提取物的提取方法中，石油醚与乙醇的质量比为1.5:2.5。
[0104]
对比例12：
[0105]
一种热敏服装材料用绿色无害植物染料，该热敏服装材料用绿色无害植物染料与实施例10之间的区别仅在于：在桔子提取物的提取方法中，石油醚与乙醇的质量比为1:2。
[0106]
对比例13：
[0107]
一种热敏服装材料用绿色无害植物染料，该热敏服装材料用绿色无害植物染料与实施例10之间的区别仅在于：在桔子提取物的提取方法中，石油醚与乙醇的质量比为1:2.5。
[0108]
将上述实施例1
‑
10、对比例1
‑
13所得植物染料进行性能测试，测得植物染料中的综合性能，结果参见表11。
[0109]
表11 实施例1
‑
10、对比例1
‑
13所得植物染料的性能参数
[0110][0111][0112]
由表11可知：
[0113]
对比例1、2、3中未添加咖啡渣提取物、桔子提取物或海带提取物，将使得植物染料的耐洗色牢度等级、耐干摩擦色牢度等级和金黄色葡萄球菌抑菌率均下降，从而使得植物染料的耐色牢度和抗菌性能均下降。
[0114]
对比例4中采用其他种类的媒染剂替换稀土
‑
柠檬酸络合物，如明矾，将使得植物染料的耐洗色牢度等级、耐干摩擦色牢度等级和金黄色葡萄球菌抑菌率均下降。
[0115]
对比例5
‑
13与实施例10相比可知，采用石油醚与乙醇的质量比为1.5:1的石油醚
‑
乙醇混合试剂对桔子皮进行提取，有利于桔子提取物充分溶出，从而使得植物染料的抗菌性能明显提高。
[0116]
综上所述，咖啡渣提取物中含有较多的抗菌及抗氧化物质，桔子提取物具有上染率高、耐色牢度高等优点，海带提取物具有水溶性好、上染率高等优点，采用上述原料作为植物染料，使得植物染料具有绿色环保、抗菌、上染率高和耐色牢度高等优点。
[0117]
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。