CN107558261A - 一种羊毛染色专用石榴皮染料 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种羊毛染色专用石榴皮染料，属于染整技术领域。本发明制备的羊毛染色专用石榴皮染料是由以下重量份数的原料组成：5～10份石榴皮染料，25～30份水，0.8～1.2份改性虫胶，0.4～1.0份匀染剂，0.3～0.7份渗透剂，0.4～0.6份缓染剂，1～1.2份固色剂，先将石榴皮染料溶解于水中，再依次加入改性虫胶，匀染剂，渗透剂，缓染剂以及固色剂，混合均匀，即得羊毛染色专用石榴皮染料。本发明制备的羊毛染色专用石榴皮染料可有效避免染料在储存过程中发生氧化变质，且可以有效提高石榴皮染料在不同pH环境条件下对羊毛的上染率和日晒牢度，有效拓宽产品的使用范围，具有广阔的应用前景。
Description
技术领域
本发明公开了一种羊毛染色专用石榴皮染料，属于染整技术领域。
背景技术
目前在纺织品染整中，合成染料的使用占绝大多数，其不易生物降解，有些合成染料有致癌性，对环境污染比较严重，且随着地球石油资源的消耗，合成染料的原料问题已暴露出来，因此，开发应用环保型的染料是研究的一个重点。天然染料是从动物、矿物或植物中提取的有色物质（颜料或染料），对人体一般不会产生毒害作用，而且天然染料易生物降解，为可再生资源，因此天然染料重新得到人们的重视。
石榴为石榴属落叶灌木或小乔木植物，主要分布在亚热带及温带地区，在我国南北各地区均有石榴种植。石榴皮为石榴的干燥果皮，占石榴重量的20%～30%，其性酸味涩，为常用中药，具有涩肠止泻止血驱虫之功效。鞣花单宁是石榴皮中的主要成分，安石榴甙是石榴皮中特有的鞣花单宁，目前对安石榴甙的研究越来越多，研究表明其具有强抗氧化性、抗菌和抗癌等作用，在医疗保健功能性食品和化妆品领域都有很大的发展前景。利用石榴皮染料对织物染色进行了初步研究，但占石榴很大比重的石榴皮还是未能充分利用，大多数被视为废物丢弃。
石榴皮染料耐热水稳定性很好，当用提取自石榴皮中的植物染料对羊毛进行染色时，羊毛的皂洗牢度、摩擦牢度（干、湿）和升华牢度均良好，而且有很强的抗紫外线性能。但是，当染浴pH值大于羊毛等电点时，羊毛纤维带负电荷，纤维与染料分子间存在相互排斥的静电力，染料难以上染纤维，致使染料上染率降低，染色毛织物得色浅，而且日晒牢度较差，日晒后颜色变浅，鲜艳度降低。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是：针对目前用石榴皮染料对羊毛进行染色时，pH值大时上染率低，日晒牢度差的问题，本发明提供了一种羊毛染色专用石榴皮染料。
为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：
一种羊毛染色专用石榴皮染料，是由以下重量份数的原料组成：
5～10份石榴皮染料，25～30份水，0.8～1.2份改性虫胶，0.4～1.0份匀染剂，0.3～0.7份渗透剂，0.4～0.6份缓染剂，1～1.2份固色剂；
所述羊毛染色专用石榴皮染料的具体制备方法如下：
按原料组成称量各原料，先将石榴皮染料溶解于水中，再依次加入改性虫胶，匀染剂，渗透剂，缓染剂以及固色剂，混合均匀，即得羊毛染色专用石榴皮染料。
所述石榴皮染料为石榴皮经去杂、粉碎、浸泡，再经超声提取，过滤，减压蒸馏浓缩以及真空干燥后所得的产物。
所述改性虫胶为天然虫胶和活性污泥反应后的产物；所述活性污泥为生活污水处理厂二沉池污泥或炼油厂污水处理二沉池污泥中的任意一种。
所述匀染剂为氧乙烯化脂肪胺或两性匀染剂Albegal B中的任意一种。
所述渗透剂为JFC、JFC-1、JFC-2、JFC-E中的任意一种。
所述缓染剂为元明粉或氯化钠中的任意一种。
所述固色剂为石榴皮残渣发酵后的产物。
本发明的有益效果是：
（1）本发明技术方案首先采用虫胶与活性污泥混合发酵，并添加乙醇溶液，虫胶溶解在乙醇溶液体系中后，随着发酵进行，虫胶中部分有机质得以降解，生成小分子有机酸，与虫胶本身具有优异抗氧化性能的有机酸可协同与活性污泥中的金属离子发生络合，在后续分离过程中，污泥等杂质得以去除，得到富含络合金属离子的有机酸混合物，添加到产品中后，络合的金属离子可作为媒染介质，一方面起到促染效果，即使体系pH值升高，仍然可保证石榴皮染料对羊毛织物具有优异的上染效果，且虫胶具有优异的吸附成膜性能，可携带石榴皮染料在羊毛表面形成稳定薄膜，提高染料与羊毛间结合力，从而提高产品的日晒牢度，另一方面，虫胶中具有优异抗氧化性能的有机酸可保护石榴皮染料在上染和后期使用过程中，不被氧化失效，且虫胶的存在，可在染色过程中适当提高染色温度，促进石榴皮染料扩散进入羊毛中，进一步提高上染效果；
（2）本发明技术方案通过以提取石榴皮染料剩余石榴皮残渣的发酵产物作为固色剂，在发酵过程中，石榴皮残渣中细胞质得以充分释放，并发生初步降解，石榴皮染料与石榴皮细胞中本身含有的细胞质具有良好的相容性，并且可稳定分散于该体系中，避免石榴皮染料的大量团聚而影响上染效果，另外，发酵后产生大量还原性物质，使体系处于还原性状态中，可有效防止石榴皮染料在储存过程中发生氧化变质，再者，发酵产物中含有石榴皮本身带有的金属元素及没食子酸成分，起到固色和促染作用，进一步提升产品对羊毛的上染率及耐日晒牢度。
具体实施方式
先将石榴皮用去离子水冲洗3～5次，再将冲洗后的石榴皮放入球磨机中，按球料质量比为10：1～20：1加入氧化锆球磨珠，球磨混合4～6h，得石榴皮碎渣；将碎渣与水按质量比为1∶10加入烧杯中，并向烧杯中依次加入石榴皮质量0.3～0.5%的纤维素酶及石榴皮质量0.1～0.3%的果胶酶，再将烧杯移入数显测速恒温磁力搅拌器，于温度为35～40℃，转速为300～500r/min条件下，恒温搅拌3～5h，随后将烧杯移入超声振荡仪，于频率为40～60kHz条件下超声振荡4～5h，过滤，得滤液和滤渣，将滤渣备用，将滤液放入旋转蒸发仪，于温度为45～50℃，转速为120～180r/min，压力为800～900Pa条件下旋蒸浓缩4～6h，得浓缩液，并将所得浓缩液真空冷冻干燥4～5h，得石榴皮染料；将备用滤渣与水按质量比1∶5混合后置于室温中，于温度为30～32℃，湿度为35～70%条件下，静置发霉10～15天，得霉变浆料，并将霉变浆料放入发酵罐中，于温度为28～32℃条件下发酵18～24h，再于转速为6800～8000r/min的条件下离心分离，得上层液，即为固色剂；将虫胶于粉碎机中，粉碎后过60～80目筛，得虫胶粉，并将所得虫胶粉、活性污泥及质量分数为8～10%的乙醇溶液按质量比为1：60：70混合放入发酵箱中，于温度为28～32℃的条件下发酵36～48h，过滤，得发酵液，即为改性虫胶。按重量份数计，依次称取5～10份石榴皮染料，25～30份水，0.8～1.2份改性虫胶，0.4～1.0份匀染剂，0.3～0.7份渗透剂，0.4～0.6份缓染剂，1～1.2份固色剂，先将石榴皮染料与水于转速为200～280r/min，温度为50～60℃的条件下，恒温搅拌混合30～45min，再于转速为120～160r/min，温度为55～70℃的条件下依次加入改性虫胶，匀染剂，渗透剂，缓染剂，继续恒温搅拌40～50min，即得羊毛染色专用石榴皮染料。所述活性污泥为生活污水处理厂二沉池污泥或炼油厂污水处理二沉池污泥中的任意一种。所述匀染剂为氧乙烯化脂肪胺或两性匀染剂Albegal B中的任意一种。所述渗透剂为JFC、JFC-1、JFC-2、JFC-E中的任意一种。所述缓染剂为元明粉或氯化钠中的任意一种。
实例1
先将石榴皮用去离子水冲洗5次，再将冲洗后的石榴皮放入球磨机中，按球料质量比为20：1加入氧化锆球磨珠，球磨混合6h，得石榴皮碎渣；将碎渣与水按质量比为1∶10加入烧杯中，并向烧杯中依次加入石榴皮质量0.5%的纤维素酶及石榴皮质量0.3%的果胶酶，再将烧杯移入数显测速恒温磁力搅拌器，于温度为40℃，转速为500r/min条件下，恒温搅拌5h，随后将烧杯移入超声振荡仪，于频率为60kHz条件下超声振荡5h，过滤，得滤液和滤渣，将滤渣备用，将滤液放入旋转蒸发仪，于温度为50℃，转速为180r/min，压力为900Pa条件下旋蒸浓缩6h，得浓缩液，并将所得浓缩液真空冷冻干燥5h，得石榴皮染料；将备用滤渣与水按质量比1∶5混合后置于室温中，于温度为32℃，湿度为70%条件下，静置发霉15天，得霉变浆料，并将霉变浆料放入发酵罐中，于温度为32℃条件下发酵24h，再于转速为8000r/min的条件下离心分离，得上层液，即为固色剂；将虫胶于粉碎机中，粉碎后过80目筛，得虫胶粉，并将所得虫胶粉、活性污泥及质量分数为10%的乙醇溶液按质量比为1：60：70混合放入发酵箱中，于温度为32℃的条件下发酵48h，过滤，得发酵液，即为改性虫胶。按重量份数计，依次称取10份石榴皮染料，30份水，1.2份改性虫胶，1.0份匀染剂，0.7份渗透剂，0.6份缓染剂，1.2份固色剂，先将石榴皮染料与水于转速为280r/min，温度为60℃的条件下，恒温搅拌混合45min，再于转速为160r/min，温度为70℃的条件下依次加入改性虫胶，匀染剂，渗透剂，缓染剂，继续恒温搅拌50min，即得羊毛染色专用石榴皮染料。所述活性污泥为生活污水处理厂二沉池污泥。所述匀染剂为氧乙烯化脂肪胺。所述渗透剂为JFC。所述缓染剂为元明粉。
实例2
先将石榴皮用去离子水冲洗5次，再将冲洗后的石榴皮放入球磨机中，按球料质量比为20：1加入氧化锆球磨珠，球磨混合6h，得石榴皮碎渣；将碎渣与水按质量比为1∶10加入烧杯中，并向烧杯中依次加入石榴皮质量0.5%的纤维素酶及石榴皮质量0.3%的果胶酶，再将烧杯移入数显测速恒温磁力搅拌器，于温度为40℃，转速为500r/min条件下，恒温搅拌5h，随后将烧杯移入超声振荡仪，于频率为60kHz条件下超声振荡5h，过滤，得滤液和滤渣，将滤渣备用，将滤液放入旋转蒸发仪，于温度为50℃，转速为180r/min，压力为900Pa条件下旋蒸浓缩6h，得浓缩液，并将所得浓缩液真空冷冻干燥5h，得石榴皮染料；将备用滤渣与水按质量比1∶5混合后置于室温中，于温度为32℃，湿度为70%条件下，静置发霉15天，得霉变浆料，并将霉变浆料放入发酵罐中，于温度为32℃条件下发酵24h，再于转速为8000r/min的条件下离心分离，得上层液，即为固色剂；将虫胶于粉碎机中，粉碎后过80目筛，得虫胶粉，并将所得虫胶粉及质量分数为10%的乙醇溶液按质量比为1：70混合，得虫胶溶液。按重量份数计，依次称取10份石榴皮染料，30份水，1.2份虫胶，1.0份匀染剂，0.7份渗透剂，0.6份缓染剂，1.2份固色剂，先将石榴皮染料与水于转速为280r/min，温度为60℃的条件下，恒温搅拌混合45min，再于转速为160r/min，温度为70℃的条件下依次加入改性虫胶，匀染剂，渗透剂，缓染剂，继续恒温搅拌50min，即得羊毛染色专用石榴皮染料。所述活性污泥为生活污水处理厂二沉池污泥。所述匀染剂为氧乙烯化脂肪胺。所述渗透剂为JFC。所述缓染剂为元明粉。
实例3
先将石榴皮用去离子水冲洗5次，再将冲洗后的石榴皮放入球磨机中，按球料质量比为20：1加入氧化锆球磨珠，球磨混合6h，得石榴皮碎渣；将碎渣与水按质量比为1∶10加入烧杯中，并向烧杯中依次加入石榴皮质量0.5%的纤维素酶及石榴皮质量0.3%的果胶酶，再将烧杯移入数显测速恒温磁力搅拌器，于温度为40℃，转速为500r/min条件下，恒温搅拌5h，随后将烧杯移入超声振荡仪，于频率为60kHz条件下超声振荡5h，过滤，得滤液，将滤液放入旋转蒸发仪，于温度为50℃，转速为180r/min，压力为900Pa条件下旋蒸浓缩6h，得浓缩液，并将所得浓缩液真空冷冻干燥5h，得石榴皮染料；将虫胶于粉碎机中，粉碎后过80目筛，得虫胶粉，并将所得虫胶粉、活性污泥及质量分数为10%的乙醇溶液按质量比为1：60：70混合放入发酵箱中，于温度为32℃的条件下发酵48h，过滤，得发酵液，即为改性虫胶。按重量份数计，依次称取10份石榴皮染料，30份水，1.2份改性虫胶，1.0份匀染剂，0.7份渗透剂，0.6份缓染剂，1.2份固色剂，先将石榴皮染料与水于转速为280r/min，温度为60℃的条件下，恒温搅拌混合45min，再于转速为160r/min，温度为70℃的条件下依次加入改性虫胶，匀染剂，渗透剂，缓染剂，继续恒温搅拌50min，即得羊毛染色专用石榴皮染料。所述活性污泥为生活污水处理厂二沉池污泥。所述匀染剂为氧乙烯化脂肪胺。所述渗透剂为JFC。所述缓染剂为元明粉。所述固色剂为没食子酸溶液。
对比例：山东某化工有限公司生产的石榴皮染料。
将实例1至3所得石榴皮染料与对比例产品进行稀释后，获得染液，对染液进行性能检测，具体检测方法如下：
将羊毛试样分别加入染液中，使用测色配色仪器分别对个染色小样进行测量，测量各试样的K/S值，K/S值越大说明样品的表面颜色越深，染料浓度越大，上染率越高；按照GB/T8427检测各试样的日晒牢度。
上染率检测结果如表1所示：
表1
日晒牢度检测结果如表2所示：
表2
| 检测内容 | 实例1 | 实例2 | 实例3 | 对比例 |
| 日晒牢度/级 | 4 | 4 | 3 | 2 |
由表1表2测试结果可知，本发明所得的石榴皮染料印染的羊毛K/S值高，说明上染率高，并且日晒牢度好，有效的提高了石榴皮染料在不同pH环境条件下对羊毛的上染率和日晒牢度。
Claims (7)
1.一种羊毛染色专用石榴皮染料，其特征在于：是由以下重量份数的原料组成：
5～10份石榴皮染料，25～30份水，0.8～1.2份改性虫胶，0.4～1.0份匀染剂，0.3～0.7份渗透剂，0.4～0.6份缓染剂，1～1.2份固色剂；
所述羊毛染色专用石榴皮染料的具体制备方法如下：
按原料组成称量各原料，先将石榴皮染料溶解于水中，再依次加入改性虫胶，匀染剂，渗透剂，缓染剂以及固色剂，混合均匀，即得羊毛染色专用石榴皮染料。
2.根据权利要求1所述的一种羊毛染色专用石榴皮染料，其特征在于：所述石榴皮染料为石榴皮经去杂、粉碎、浸泡，再经超声提取，过滤，减压蒸馏浓缩以及真空干燥后所得的产物。
3.根据权利要求1所述的一种羊毛染色专用石榴皮染料，其特征在于：所述改性虫胶为天然虫胶和活性污泥反应后的产物；所述活性污泥为生活污水处理厂二沉池污泥或炼油厂污水处理二沉池污泥中的任意一种。
4. 根据权利要求1所述的一种羊毛染色专用石榴皮染料，其特征在于：所述匀染剂为氧乙烯化脂肪胺或两性匀染剂Albegal B中的任意一种。
5.根据权利要求1所述的一种羊毛染色专用石榴皮染料，其特征在于：所述渗透剂为JFC、JFC-1、JFC-2、JFC-E中的任意一种。
6.根据权利要求1所述的一种羊毛染色专用石榴皮染料，其特征在于：所述缓染剂为元明粉或氯化钠中的任意一种。
7.根据权利要求1所述的一种羊毛染色专用石榴皮染料，其特征在于：所述固色剂为石榴皮残渣发酵后的产物。
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Cited By (2)
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2017
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