一种靛蓝预还原剂、靛蓝还原浆料及其应用的制作方法

本发明属于纺织，涉及一种靛蓝预还原剂、靛蓝还原浆料及其应用。

背景技术：

1、靛蓝是一种还原染料，不溶于水，无法直接对织物进行印花染色，必须在碱性环境下，用还原剂如保险粉，将其还原成可溶的隐色体，染料才能对织物进行染色，染色后被空气氧化，重新形成不溶性的靛蓝色粒附着在纱线上，达到上染的目的。另一方面，化学或者植物染料制成的丝网水浆印花，需通过高温蒸化，进行图案的固色。不但流程复杂，消耗能源，而且有大量废气排放。此外，传统的靛蓝产品主要适用于纤维素纤维的上色，由于其高碱性，不适用于羊毛及丝等蛋白质纤维的染色，而且匀染性差，蛋白质纤维的得色较浅。

2、中国专利申请cn110644262a公开了一种植物靛蓝的印花方法，该方法采用阿拉伯树胶和瓜尔豆胶混合糊料为增稠剂，采用亚铁离子与n-(2-羟基乙基)乙烯二胺三乙酸三钠络合物为还原剂，通过直接印花方式，实现植物靛蓝印花。亚铁盐络合还原体系具有很强的还原势，可将植物靛蓝还原，避免了保险粉的使用。但靛蓝织物染完后需要高温蒸化来固色。

3、中国专利申请cn109457507a公开了一种靛蓝印花织物的印花方法，通过将靛蓝、烧碱和保险粉在特定的温度和配比下混合，再加入丙烯酸酯类共聚物，制备了靛蓝浆料。用此靛蓝浆料进行丝网印花，印花后，只需将纺织面料进行自然晾干完成还原，然后洗水去除表面浮色和杂质即可，可省去蒸化、氧化和退浆等复杂的工艺步骤，缩短工艺周期，并能减少废水、废气的排放。但在配置浆料时用到大量的保险粉(连二亚硫酸钠)，不但对一些织物，如羊绒，会有较大的顺坏作用，产生的废水对自然环境也有很大的污染。

4、因此，开发一种基于天然靛蓝的低温绿色印花技术具有很大的经济价值与社会效益。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明提供了一种可常温印花染色的植物靛蓝还原浆料，省去了印花环节中通过高温蒸化来固色的流程，节约了能源消耗；同时，通过使用糖基还原剂来取代化学还原剂，避免了传统化学还原剂对蛋白质纤维损害，可将此印花浆料应用于多种纤维织物上。

2、为了实现上述技术目的，本发明提出了以下技术方案：

3、本发明目的之一，在于提供一种靛蓝预还原剂，所述靛蓝预还原剂由以下原料制备得到：

4、菘蓝叶、靛蓝发酵液、糯米酒酿和水。

5、在一些实施方式中，各原料以重量计，所述菘蓝叶，靛蓝发酵液，糯米酒酿和水的重量比为4-6：0.5-1.5：1-3：8-12。

6、在一些优选的实施方式中，所述菘蓝叶，靛蓝发酵液，糯米酒酿和水的重量比为5：1：2：10。

7、本发明目的之二，在于提供前述任一靛蓝预还原剂在制备靛蓝还原浆料中的应用。

8、在一些实施方式中，所述靛蓝还原浆料用于印花。

9、本发明目的之三，在于提供一种靛蓝还原浆料，所述靛蓝还原浆料由以下原料制备得到：

10、前述任一靛蓝预还原剂、碱性化合物、糖基还原剂、水、渗透剂和天然增稠剂。

11、其中碱性化合物作调节靛蓝还原浆料的ph使用，碱性化合物的含量取决于具体选择。

12、在一些实施方式中，所述靛蓝还原浆料由以下原料制备得到：

13、靛蓝预还原剂40-70份，糖基还原剂2-5份，天然增稠剂10-20份，碱性化合物0.3-0.6份，水为5-20份和渗透剂0-1份。

14、在一些实施方式中，所述靛蓝还原浆料的ph为8-13。

15、不同的地理位置和气候对ph的要求不同，本领域技术人员可根据具体的环境和上色结果调节ph。

16、在一些实施方式中，所述糖基还原剂选自葡萄糖、半乳糖、果糖、乳糖或麦芽糖中的至少一种。

17、在一些优选的实施方式中，所述糖基还原剂为葡萄糖。

18、在一些实施方式中，所述天然增稠剂选自明胶，田菁胶，黄原胶，卡拉胶，槐豆胶，瓜儿胶，阿拉伯胶，果胶，葫芦巴胶，海藻酸钠中的至少一种。

19、在一些优选的实施方式中，所述天然增稠剂为田菁胶和/或海藻酸钠。

20、在一些实施方式中，所述碱性化合物选自氢氧化钠(naoh)、氢氧化钾(koh)、氨水(nh3·h2o)、碳酸氢钠(nahco3)、碳酸钠(na2co3)、磷酸氢二钠(na hpo)中的至少一种。

21、在一些优选的实施方式中，所述碱性化合物为氢氧化钠。

22、在一些实施方式中，所述渗透剂为脂肪醇聚氧乙烯醚(jfc)。

23、本发明目的之四，在于提供前述任一靛蓝还原浆料在织物印花中的应用。

24、在一些实施方式中，所述印花为低温印花。

25、在一些实施方式中，所述织物包括，但不限于：纤维素织物、再生纤维素织物、蛋白质纤维织物、合成纤维织物等。

26、在一些实施方式中，所述织物为纤维素织物。

27、在一些优选的实施方式中，所述纤维素织物的原料包括，但不限于：棉，例如：陆地棉、海岛棉、亚洲棉、非洲棉、木棉等；麻，例如：亚麻、苎麻、黄麻、大麻、蕉麻、剑麻等；竹，例如黄竹、慈竹、绵竹、楠竹等。

28、在一些实施方式中，所述织物为再生纤维素织物。

29、在一些优选的实施方式中，所述再生纤维素织物的原料包括，但不限于：粘胶纤维(viscose)、莫代尔纤维(modal)、莱塞尔纤维(lyocell)、三醋酯纤维(triacetate)、铜氨纤维(cupro)、海藻纤维(seacell)、天丝纤维、甲壳素纤维等。

30、在一些实施方式中，所述织物为蛋白质纤维织物。

31、在一些优选的实施方式中，所述蛋白质纤维织物的原料包括天然蛋白质纤维和再生蛋白质纤维。

32、在一些实施方式中，所述天然蛋白质纤维包括，但不限于：羊毛纤维，兔毛纤维，马毛纤维，牛毛纤维，驼毛纤维、蚕丝纤维等。

33、在一些实施方式中，所述再生蛋白质纤维包括，但不限于：牛奶纤维、酪素纤维、花生纤维、大豆纤维等。

34、在一些实施方式中，所述织物为合成纤维织物。

35、在一些优选的实施方式中，所述合成纤维织物的原料包括，但不限于：尼龙(锦纶)、涤纶、腈纶、维伦、丙纶、氯纶、氨纶、芳纶、氟纶等。

36、本发明目的之五，在于提供一种前述任一靛蓝预还原剂的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：

37、(1)将菘蓝叶、水和靛蓝发酵液置于容器中混合均匀，密封后进行第一次发酵；

38、(2)所述第一次发酵结束后加入糯米酒酿，密封后进行第二次发酵，得到靛蓝预还原剂。

39、在一些实施方式中，步骤(2)还包括以下步骤：

40、所述第二次发酵结束后进行过滤。

41、在一些实施方式中，各原料以重量计，所述菘蓝叶，靛蓝发酵液，糯米酒酿和水的重量比为4-6：0.5-1.5：1-3：8-12。

42、在一些优选的实施方式中，所述菘蓝叶，靛蓝发酵液，糯米酒酿和水的重量比为5：1：2：10。

43、在一些实施方式中，所述第一次发酵的时间为24-72h。

44、在一些优选的实施方式中，所述第一次发酵的时间为48h。

45、在一些实施方式中，所述第一次发酵的温度为室温。

46、在一些实施方式中，所述第二次发酵的时间为48-96h。

47、在一些优选的实施方式中，所述第二次发酵的时间为72h。

48、本发明目的之六，在于提供一种靛蓝还原浆料的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：

49、将靛蓝预还原剂、碱性化合物、糖基还原剂、水、渗透剂和天然增稠剂混合均匀，密封后室温静置30-60min，得到靛蓝还原浆料。

50、在一些实施方式中，所述制备方法还包括以下步骤：

51、在与其他原料混合前，对靛蓝预还原剂进行过滤。

52、在本发明中，对靛蓝预还原剂进行过滤可以除去其与空气反应凝结的大色素颗粒。

53、在一些实施方式中，各原料具有以下重量份：

54、靛蓝预还原剂40-70份，糖基还原剂2-5份，天然增稠剂10-20份，碱性化合物0.3-0.6份，水为5-20份和渗透剂0-1份。

55、在一些实施方式中，所述糖基还原剂选自葡萄糖、半乳糖、果糖、乳糖或麦芽糖中的至少一种。

56、在一些优选的实施方式中，所述糖基还原剂为葡萄糖。

57、在一些实施方式中，所述天然增稠剂选自明胶，田菁胶，黄原胶，卡拉胶，槐豆胶，瓜儿胶，阿拉伯胶，果胶，葫芦巴胶，海藻酸钠中的至少一种。

58、在一些优选的实施方式中，所述天然增稠剂为田菁胶和/或海藻酸钠。

59、在一些实施方式中，所述碱性化合物选自氢氧化钠(naoh)、氢氧化钾(koh)、氨水(nh3·h2o)、碳酸氢钠(nahco3)、碳酸钠(na2co3)、磷酸氢二钠(na hpo)中的至少一种。

60、在一些优选的实施方式中，所述碱性化合物为氢氧化钠。

61、在一些实施方式中，所述渗透剂为脂肪醇聚氧乙烯醚(jfc)。

62、本发明目的之七，在于提供一种织物低温印花的方法，所述方法包括以下步骤：

63、1)将丝网板放于织物上，使用前述任一靛蓝还原浆料覆盖网板图案部分，并使靛蓝还原浆料浸入织物面料，得到带有图案的织物；

64、2)将所述带有图案的织物进行第一次干燥，洗涤后进行第二次干燥，得到靛蓝印花织物。

65、在一些实施方式中，所述第一次干燥和第二次干燥可以为自然晾干。

66、在一些实施方式中，所述洗涤采用30-40℃的水。

67、在一些优选的实施方式中，所述洗涤采用的水中包含防粘剂，优选酸性防粘剂，更优选ty-ckg8070防粘剂。

68、在一些实施方式中，所述印花为低温印花。

69、在一些实施方式中，所述织物包括，但不限于：纤维素织物、再生纤维素织物、蛋白质纤维织物、合成纤维织物等。

70、在一些实施方式中，所述织物为纤维素织物。

71、在一些优选的实施方式中，所述纤维素织物的原料包括，但不限于：棉，例如：陆地棉、海岛棉、亚洲棉、非洲棉、木棉等；麻，例如：亚麻、苎麻、黄麻、大麻、蕉麻、剑麻等；竹，例如黄竹、慈竹、绵竹、楠竹等。

72、在一些实施方式中，所述织物为再生纤维素织物。

73、在一些优选的实施方式中，所述再生纤维素织物的原料包括，但不限于：粘胶纤维(viscose)、莫代尔纤维(modal)、莱塞尔纤维(lyocell)、三醋酯纤维(triacetate)、铜氨纤维(cupro)、海藻纤维(seacell)、天丝纤维、甲壳素纤维等。

74、在一些实施方式中，所述织物为蛋白质纤维织物。

75、在一些优选的实施方式中，所述蛋白质纤维织物的原料包括天然蛋白质纤维和再生蛋白质纤维。

76、在一些实施方式中，所述天然蛋白质纤维包括，但不限于：羊毛纤维，兔毛纤维，马毛纤维，牛毛纤维，驼毛纤维、蚕丝纤维等。

77、在一些实施方式中，所述再生蛋白质纤维包括，但不限于：牛奶纤维、酪素纤维、花生纤维、大豆纤维等。

78、在一些实施方式中，所述织物为合成纤维织物。

79、在一些优选的实施方式中，所述合成纤维织物的原料包括，但不限于：尼龙(锦纶)、涤纶、腈纶、维伦、丙纶、氯纶、氨纶、芳纶、氟纶等。

80、本发明提供的可常温印花染色的植物靛蓝还原浆料，省去了印花环节中通过高温蒸化来固色的流程，节约了能源消耗；同时，通过使用糖基还原剂来取代化学还原剂，避免了传统化学还原剂对蛋白质纤维损害，可将此印花浆料应用于多种纤维织物上。

81、本发明提供的天然含糖苷成份的靛蓝预还原剂，其基于低温生物发酵方法制得，加入糖基还原剂和氢氧化钠进行低温还原，可得到ph范围8-12的靛蓝印花浆料，具天然渗透性、高上染率，并在常温避光密封的容器里可保持较好的还原状态。在空气湿度高于40％的环境下，可直接用于印花图案生产。印刷完后自然晾干2-6个小时，无需蒸化、化学氧化、退浆等工艺即可直接洗涤和晾干。因此，本发明提供的靛蓝预还原剂和植物靛蓝还原浆料在绿色纺织中的应用前景广阔。