專利名稱：一種天然礦物染料在織物上的染色方法
技術領域：
本發明屬于織物染色方法領域，特別涉及天然礦物染料在織物上的染色方法。
背景技術：
紡織品經過一部分化學合成的染料染色后，對人體的皮膚易造成刺激，另一方面，化學合成的染料在生產和使用過程中會對環境造成一定影響。隨著生態環保意識的增強，越來越多的消費者青睞于綠色安全的紡織品，關注紡織品染料的安全性。
在天然染料染色方面，隨著合成染料中的部分品種受到禁用，人們對天然染料的興趣又重新增濃。主要原因是天然染料是從植物、動物、礦物或細菌、真菌、霉菌等微生物及其他一些天然原料中獲得的，很少或沒有經過化學加工的染料。大多數天然染料與環境生態相容性好，生物可降解，且毒性較低。加上石油資源的消耗已顯示合成染料原料不足，也促進開發天然染料來補充合成染料。雖然天然染料自身還存在著許多不足，如染色牢度差、色譜不全、多數品種價格較貴等，不可能完全替代合成染料，但作為合成染料的部分替代或補充是有價值的，尤其是用天然染料開發一些高附加值的紡織品更具有廣闊的發展前景。天然礦物染料作為自然的無機染料，有著悠久的應用歷史。天然礦物染料是一種自然的無機染料，具有不同的顏色，如棕紅色、綠色、灰色、黃色、白色等。其中綠色礦石主要有孔雀石[Cu2(CO3) (OH)2]、綠銅礦[Cu2 (OH)3Clh水膽礬[Cu4(OH)4SO4]和棕色礦石(主要是含有鐵和錳的氧化物)。藍色礦石有藍銅礦[Cu2 (CO3)2 (OH)2]、青金石[(Na, Ca)3(AlSiO4) (SO4, S，Cl)2]、鈷土 [m(Co1Ni)O MnO2 nH20]。紅色的礦石有赤鐵礦(Fe2O3)和鏡鐵礦，各種色調的含氧化鐵的紅色土狀物質。黃色礦石有雌黃(As2S3)、鉛黃(PbO)、金云母、各種含氫氧化鐵的黃色土狀物質。這些天然礦物染料對纖維沒有親和力，因此其染色不同于染料染色。通過研究，可以將天然礦物染料在分散劑存在下進行納米化，在纖維溶脹的情況下，一方面礦物染料以細小的微粒滲入纖維內部而達到染色的目的；另一方面，納米化后的礦物染料通過織物的浸軋，被攜帶到纖維表面，沉積在纖維毛細管空隙或組織間隙中。隨著織物在烘干和焙烘過程中受熱，分散劑分子聚集體之間距離縮小形成堅牢耐磨、無色透明的線性高分子膜，緊緊地粘結于纖維表面。另外，在高溫焙烘下，織物上的“染座”與分散劑分子中的活性官能團又在纖維和分散劑之間、分散劑分子之間形成交聯，呈三維空間的網狀結構，使礦物染料被分散劑皮膜包嵌而牢固地附著在織物上，從而達到“上染”的目的。因此，要完成天然礦物染料在織物上的染色，分散劑的結構和織物上的“染座”是提聞染色牢度的關鍵。另外，由于一些礦物染料具有一些特定的功能性，如抗紫外線、遠紅外性、活血化瘀等，通過對天然礦物染料在織物上的染色，可以提高紡織品的附加值，從而達到提高天然染料染色的色牢度、增加其功能性、實現天然染料高色牢度生態染色及功能性整理的雙重目的
發明內容
本發明所要解決的技術問題是提供一種天然礦物染料在織物上的染色方法，本發明的染色方法簡單可行，可以提高天然染料染色的色牢度、增加其功能性、實現天然染料高色牢度生態染色及功能性整理的雙重目的。本發明的一種天然礦物染料在織物上的染色方法，包括( I)通過浸潰或浸軋方法，用織物改性劑對織物進行改性處理；(2)用分散劑將天然礦物染料納米化后，將納米礦物染料配制成染液，采用二浸二軋的染色方法對上述改性后的織物進行染色，染色后進行烘干、焙烘、皂洗、水洗后烘干。所述步驟(I)中織物改性劑分子結構中含有至少雙官能基團，為環氧氯丙烷、乙二醛、戊二醛、乙二胺或二異氰酸酯。所述步驟(I)中的織物為棉織物、麻織物、滌綸織物、棉麻混紡織物、棉滌混紡織物、羊毛織物、兔毛織物中的一種。所述步驟(2)中的分散劑結構式為
權利要求
1.一種天然礦物染料在織物上的染色方法，包括 (1)通過浸潰或浸軋方法，用織物改性劑對織物進行改性處理； (2)用分散劑將天然礦物染料納米化后，將納米礦物染料配制成染液，采用二浸二軋的染色方法對上述改性后的織物進行染色，染色后進行烘干、焙烘、皂洗、水洗后烘干。
2.根據權利要求1所述的一種天然礦物染料在織物上的染色方法，其特征在于所述步驟(I)中織物改性劑分子結構中含有至少雙官能基團，為環氧氯丙烷、乙二醛、戊二醛、乙二胺或二異氰酸酯。
3.根據權利要求1所述的一種天然礦物染料在織物上的染色方法，其特征在于所述步驟(I)中的織物為棉織物、麻織物、滌綸織物、棉麻混紡織物、棉滌混紡織物、羊毛織物、兔毛織物中的一種。
4.根據權利要求1所述的一種天然礦物染料在織物上的染色方法，其特征在于所述步驟(2)中的分散劑結構式為
5.根據權利要求4所述的一種天然礦物染料在織物上的染色方法，其特征在于所述分散劑的制備方法為室溫下，向反應容器中加入反應單體、溶劑，通氮氣2(T60min，邊攪拌邊升溫至60-85°C，滴加一部分引發劑后保溫反應0. 5 4h，再滴加剩余引發劑，然后保溫反應5 12h，待產物冷卻后，將粗產物滴加到共聚物的不良溶劑中進行再沉淀，然后洗滌、烘干得共聚物，將所得共聚物同氫氧化鈉溶液混合后，在3(T5(TC下皂化反應f3h，然后將所得產物滴加入丙酮中進行再沉淀，抽濾、洗滌、烘干得分散劑。
6.根據權利要求5所述的一種天然礦物染料在織物上的染色方法，其特征在于所述反應單體為馬來酸酐、R2C00C(R1) CH2XH2C(R4) COOR5中的一種或幾種，其中R2COOC(R1)CH2中R1為H或CH3, R2為C^Cltl的烷基、含羥基的C^Cltl的烷基中的一種或幾種；CH2C (R4) COOR5中R4為H或CH3, R5為C廣Cltl的烷基、含羥基的C廣Cltl的烷基中的一種或幾種。
7.根據權利要求5所述的一種天然礦物染料在織物上的染色方法，其特征在于所述溶劑為甲醇、乙醇、丙酮、丁酮、乙酸乙酯、二甲基亞砜或四氯化碳；引發劑為偶氮化合物引發劑或有機過氧化物引發劑；共聚物的不良溶劑為丙酮、三氯甲烷、二氯甲烷、甲醇或石油醚，共聚物的不良溶劑取決于反應體系所用的溶劑以及反應單體。
8.根據權利要求7所述的一種天然礦物染料在織物上的染色方法，其特征在于所述偶氮化合物引發劑為偶氮二異丁腈或偶氮二異庚腈，有機過氧化物引發劑為過氧化苯甲酰、過氧化二異丙苯、過氧化十二酰或過氧化二碳酸二異丙酯。
9.根據權利要求1所述的一種天然礦物染料在織物上的染色方法，其特征在于所述步驟(2 )中的礦物染料為綠色礦石、棕色礦石、藍色礦石、紅色礦石或黃色礦石。
10.根據權利要求1所述的一種天然礦物染料在織物上的染色方法，其特征在于所述步驟(2)中納米礦物染料的粒徑為9(T300nm。
11.根據權利要求1所述的一種天然礦物染料在織物上的染色方法，其特征在于所述步驟(2)中烘干溫度為8(TlO(TC，烘干時間為f3min，焙烘溫度為13(Tl50°C，焙烘時間為3min。
全文摘要
本發明涉及一種天然礦物染料在織物上的染色方法，包括(1)改性劑用浸漬或浸軋方法對織物進行改性處理后備用；(2)用分散劑將天然礦物染料納米化后，將納米礦物染料配制成染液，采用二浸二軋的染色方法對上述改性后的織物進行染色，染色后進行烘干、焙烘、皂洗、水洗后烘干。本發明的染色方法簡單可行；提高天然染料染色的色牢度、增加其功能性、實現天然染料高色牢度生態染色及功能性整理的雙重目的。
文檔編號D06M101/06GK103015224SQ201210552968
公開日2013年4月3日 申請日期2012年12月18日 優先權日2012年12月18日
發明者陸大年, 楊群, 陳薇, 劉愛蓮, 柴紅梅, 宋偉 申請人:東華大學, 浪莎針織有限公司