一种蚕丝织物的染色方法与流程

本发明涉及天然染料对织物的染整，尤其涉及一种蚕丝织物的染色方法。

背景技术：

1、我国应用天然染料染色的历史源远流长，例如《天工开物》中提到利用黄蘖、红花、苏木、靛蓝等作为染料，开发出了不同的染色工艺。但在合成染料替代天然染料后，对于天然染料染色工艺的开发研究大幅度减少。合成染料往往带来大量的污染、其生产加工过程中的废弃物以及染色废液的排放对环境造成很大的危害。例如合成靛蓝以苯胺为原料，与氯乙酸缩合生成苯基甘氨酚，再经氢氧化钠高温碱熔即环构成羟基吲哚，在碱溶液中，羟基吲哚被空气氧化而得到靛蓝，其中苯胺、氯乙酸等都属于有害污染物质。随着当今绿色环保理念的深入推进，天然染料重新回到大众视野，改进天然染料及染色方法成为目前的研究重点。

2、观蓝是通过微生物发酵得到的天然蓝色素，属于吲哚类，具有绿色安全、无毒、抗菌，可清除自由基的能力。观蓝的分子式为：c10h8n4o4，主要由大肠杆菌、恶臭假单胞菌、谷氨酸棒状杆菌及圆红冬孢酵母等菌株发酵生产，例如报导的恶臭假单胞菌分批补料发酵可产26g/l，圆红冬孢酵母分批补料发酵的产量可达86.3g/l，具有工业化潜力。随着生物技术的发展以及绿色环保政策的实行，观蓝替代合成靛蓝成为不可避免的趋势。

3、目前没有适用观蓝对蚕丝织物染色工艺的报导。合成靛蓝的染色工艺需要使用大量的保险粉、烧碱以及各类有机助染剂，这也使染液废水中含有靛蓝残粉、硫化物、大量盐及有机化合物等复杂、难降解的成分，增加了废水处理的工艺和成本；且合成靛蓝对蚕丝织物的染色需要长时间在高温的环境中，这也增加了能源的消耗，提高了染色成本。最重要的是观蓝和靛蓝结构上的差异使得观蓝无法适应靛蓝的染色工艺，对观蓝使用合成靛蓝的染色工艺还会出现上色困难、色牢度差等问题。

4、环保意识的增强让使用天然染料成为必然的选择，观蓝的工业化生产也是大势所趋，所以现在急需一种针对观蓝的染色工艺，以解决合成靛蓝染色中环境污染、能源消耗、上色困难等问题。

技术实现思路

1、本发明的目的在于克服现有技术存在的不足之处而提供一种蚕丝织物的染色方法，利用观蓝带有多氨基特性简化靛蓝对蚕丝织物的染色工艺，降低保险粉使用量的同时选择了适合观蓝染色的温度，节约能耗，减少污染。

2、为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

3、第一方面，本发明提供了一种蚕丝织物的染色方法，包括如下步骤：

4、(1)对蚕丝织物进行预处理：将蚕丝织物在水中浸泡润湿，取出后吸干表面液体，保持蚕丝织物内部湿润状态；

5、(2)将观蓝发酵液稀释后，加入保险粉，还原，用碱调节ph至10.0-11.5，离心后收集上清，再用酸调节ph至3.5-4.5，得到观蓝染料母液；

6、(3)将步骤(2)所得的观蓝染料母液稀释后得到观蓝染色液，再将预处理后的蚕丝织物完全浸入观蓝染色液的液面以下，染色、取出、晾晒氧化，再进行水洗、晾干，最后进行皂洗处理、晾干得到染色好的蚕丝织物。

7、本发明所述方法针对目前织物染色过程中存在的环境污染严重、蚕丝织物上色困难等问题，通过选择来自微生物的观蓝发酵液作为染料，针对蚕丝织物研究了一种上色率高、色牢度好的染色方法，而且所述染色方法中保险粉、碱等用量均显著下降，有效减少了污染、节约能耗。本技术发明人发现，对蚕丝进行浸泡润湿的预处理后更利于后续的上色。蚕丝织物经润湿后吸干表面液体，保持蚕丝织物内部湿润状态，可以使观蓝染料更容易进入，从而在后续的染色过程中，达到提高上染率和色牢度的目的。若润湿后不吸干蚕丝织物表面的液体，则会导致后续染色过程中染料不易附着于织物上以及造成染料损失。

8、通过本发明的染色方法对蚕丝织物染色，测定布料色深(k/s)及色牢度对比商品靛蓝有显著提高：本发明提供的一种观蓝对蚕丝的染色方法最高可以将k/s值提高近1倍，且耐干摩擦色牢度较传统染色也提高了1级，耐湿摩擦色牢度提高了1级，耐皂洗色牢度与提高1级，有效解决靛蓝染整行业中工艺复杂，上色难、色牢差、废水难降解、难处理的问题。本发明所述的观蓝发酵液的制备参考专利：cn116064363b。

9、观蓝染色液的配置方法中，加入保险粉进行还原后，需要用碱调节至碱性环境，能够使观蓝大量成为隐色体从而溶解到液体中，在调节碱性的过程中，发明人发现最终ph不能超过11.5，否则会破坏观蓝导致后续无法上色；然后需要进行离心，在离心的过程中能够有效去除菌体，保留在上清液中的观蓝需要调酸后才能对蚕丝织物染色，因为蚕丝织物不耐碱性，本技术发明人针对蚕丝织物的这一特点通过试验发现了最佳染色的酸性ph范围，发现用酸调节ph至3.5-4.5范围内，能够有效克服蚕丝织物不耐碱性的问题，同时在所述酸性环境下蚕丝织物具有更好的上色效果。

10、本发明所述染色方法可以适用于目前各种规格的蚕丝织物，包括但不限于规格为12姆米的蚕丝织物。

11、优选地，所述步骤(2)中，观蓝发酵液稀释至观蓝浓度为10-50g/l。

12、优选地，所述步骤(2)中，稀释观蓝发酵液的溶剂为10mm的磷酸盐缓冲(ph8.0)。

13、优选地，所述保险粉的添加质量为观蓝质量的0.5-3倍。

14、本技术发明人发现，在观蓝发酵液中添加少量的保险粉即可将观蓝还原成水溶性钠盐，利于后续观蓝的上色。保险粉的用量过少会导致还原不彻底而影响后续的染色效果，用量过多则会导致染液废水的污染，增加废水处理的工艺和成本。

15、优选地，所述还原的条件为：常温条件下反应15-60min。

16、更优选地，所述还原的条件为：常温条件下反应20-40min。

17、本技术发明人在试验中发现，所述还原时间不能太长，60min以上会导致观蓝染色液被提前氧化。

18、优选地，所述步骤(2)中，碱为naoh、氨水、碳酸钠中的任一种；所述酸为柠檬酸、硫酸、醋酸、磷酸中的任一种。

19、优选地，本发明也可以采用抽滤等方法代替离心得到上清观蓝染料母液。

20、优选地，所述步骤(3)中，观蓝染色液中的观蓝重量为蚕丝织物重量的1-3％。也可称为观蓝染料浓度为1-3％owf，owf即on weight of fabric，用于染色时表示染料的百分比含量，指的是染料的用量和织物重量的比。

21、优选地，所述步骤(3)中，蚕丝织物重量与观蓝染色液体积的比为1g：(20-100)ml，也可称为浴比为1：(20-100)。浴比为纺织染整用语，指浸染方式织物重量与染液体积的比值。

22、优选地，所述染色的条件为4-30℃下染色5-30min；所述晾晒氧化的时间为3-5min。

23、更优选地，所述染色的条件为15℃下染色10-15min。

24、优选地，水洗需要再氧化后同时蚕丝织物未干透时水洗，防止杂斑附着在蚕丝表面。

25、优选地，所述皂洗处理的方法为：将1-5g/l中性皂和1-5g/l碳酸钠混合配置成皂液，往染色的蚕丝织物中加入皂液进行皂洗。

26、优选地，所述蚕丝织物重量与皂液体积的比为1g：(20-100)ml，也可称为皂洗浴比为1：(20-100)。

27、优选地，所述皂洗处理的条件为：皂洗温度20-60℃，皂洗时间5-15min。

28、本发明的有益效果为：

29、本发明针对目前织物染色过程中存在的环境污染严重、蚕丝织物上色困难等问题提供了一种上色率高、色牢度好的染色方法。本发明选择了来自微生物的观蓝染色液作为染料，充分利用了观蓝结构上更易与蚕丝结合的特性；观蓝为天然蓝色素，是一种具有生物相容性且环境友好的新型染料，对比以靛蓝为染料，观蓝上色率更高且色牢度更好，而且所述染色方法中保险粉、碱等用量均显著下降，有效减少了污染、节约能耗。另外，本发明所述染色方法工艺简单，不需要加热到高温进行染色(室温即可，温度过高会破坏观蓝结构，不易上色)，且染色时间短，有利于节能和提高染色效率。