本發明屬于染整,尤其涉及一種基于改性姜黃素的耐曬真絲織物及其制備方法。
背景技術:
1、當前,紡織工業正面臨著部分有毒有害試劑限制使用或禁用、環境污染等諸多問題,紡織工業迫切需要建立生態可持續染整加工體系。大部分天然染料具有良好的生物可降解性,對環境的影響較輕,且具有一定的功能性如抗菌性能、紫外線防護性能等,因此相較于合成染料具有更多優勢和應用前景。但是天然染料在紡織品印染加工過程中仍存在諸多問題,如色譜不全,成本較高,色牢度較差。
2、姜黃素是一種從植物姜黃根莖中提取的天然染料,在天然染料中具有較高的色價和染色能力,是紡織加工領域中最具工業化的天然染料之一。現有研究中,姜黃素不僅賦予了滌綸、腈綸優異的染色性能,而且由于其優異的抗菌性能在羊毛、真絲和錦綸的抗菌功能整理中得到了廣泛應用。但是姜黃素的光穩定性差阻礙了其在紡織品上規模化印染加工。這是由于姜黃素分子內二酮結構共軛體系的電子云密度較高,在光照條件下吸收光能,能級升高,易發生氧化反應,導致其發色體系遭到破壞而褪色。為此現有技術常借助硼氫化鈉、對氨基苯磺酸等有機試劑為原材料對姜黃素進行改性,雖然改性后的姜黃素水溶性有較大提升,但耐日曬牢度仍然較差,且有機試劑具有較強毒性,存在一定安全隱患,不符合生態紡織品和綠色紡織工業的理念。另外,對真絲進行染整時,雖然真絲上含有氨基,亞氨基和羥基等眾多的還原性基團,但真絲中的色氨酸在可見光下有敏化單線態氧能力,使真絲上的染料發生光氧化褪色。
3、因此,亟需通過化學修飾提高姜黃素對紫外線的防護能力和抗氧化性以增強姜黃素自身的光穩定性,從而用于制備具有耐曬性能的真絲織物。
技術實現思路
1、為此,本發明所要解決的技術問題在于克服現有技術中姜黃素上染真絲織物耐日曬牢度差,姜黃素改性原材料存在安全隱患的問題。
2、為解決上述技術問題,本發明提供了一種基于改性姜黃素的耐曬真絲織物及其制備方法,利用姜黃素的光褪色機理及黃芩苷的紫外線吸收性能和抗氧化性能,在不額外引入增加環境負擔的物質的前提下,采用黃芩苷對姜黃素分子進行改性,改善了姜黃素紫外線防護能力弱、上染真絲織物日曬牢度差的問題,為改善天然染料染色真絲織物的日曬牢度提供了安全環保的解決方案。
3、本發明的第一個目的是提供一種基于改性姜黃素的耐曬真絲織物的制備方法,包括以下步驟:
4、s1、在催化劑的作用下,黃芩苷和二氫吡喃于水中進行醚化反應,得到醚化黃芩苷;
5、s2、s1所述的醚化黃芩苷和活化劑于溶劑中進行活化反應,然后繼續加入姜黃素進行酯化反應,得到改性姜黃素;
6、s3、將s2所述的改性姜黃素溶于水中得到整理液,并將真絲織物浸漬在整理液中進行染色,得到所述的基于改性姜黃素的耐曬真絲織物。
7、在本發明的一個實施例中,在s1中,所述催化劑為磷酸鋁。
8、在本發明的一個實施例中,在s1中,所述黃芩苷、二氫吡喃和催化劑的摩爾比為1:(5-5.5):(0.0075-0.015)。
9、在本發明的一個實施例中,在s1中,所述醚化反應的ph為3-4,溫度為85℃-95℃,時間為20min-40min。醚化反應的目的是避免n,n-羰基二咪唑將黃芩苷上的酚羥基與羧基同時活化,形成環狀化合物。
10、在本發明的一個實施例中,在s2中,所述活化劑為n,n-羰基二咪唑;
11、所述溶劑為二甲基亞砜。
12、在本發明的一個實施例中,在s2中,所述姜黃素、醚化黃芩苷和活化劑的摩爾比為(1:2:2)-(2:3:3)。
13、在本發明的一個實施例中,在s2中,所述活化反應的溫度為60℃-80℃,時間為4h-6h;
14、所述酯化反應的溫度為60℃-80℃,時間為36h-72h。
15、在本發明的一個實施例中,在s3中,所述整理液中改性姜黃素的濃度為5wt%-7wt%。
16、在本發明的一個實施例中,在s3中,所述染色的工藝為:浴比為1:(30-50),ph為5-6,溫度為85℃-95℃,時間為50min-70min。
17、本發明的第二個目的是提供一種所述的制備方法制備得到的基于改性姜黃素的耐曬真絲織物。
18、本發明的技術方案相比現有技術具有以下優點:
19、(1)本發明所述的制備方法通過酯化反應將姜黃素與黃芩苷連接起來,黃芩苷分子上的酚羥基未遭到破壞。改性姜黃素通過釋放酚羥基氫原子,同時生成穩定的半醌式自由基,終止自由基鏈式反應的發生,從而實現抗氧化。
20、(2)本發明所述的制備方法采用黃芩苷對姜黃素分子進行直接修飾,最終產物不引入除黃芩苷以外的其他分子,反應條件溫和、能耗低、低毒性,即僅利用天然產物彌補自身在紡織品上耐光牢度差的難題,為改善姜黃素染色真絲織物的日曬牢度提供了安全環保的解決方案。
21、(3)本發明所述的基于改性姜黃素的耐曬真絲織物中的改性姜黃素都是天然染料,通過酯化反應將姜黃素和醚化黃芩苷連接起來,減輕了對環境的負擔,改性姜黃素在真絲織物上具有良好的耐日曬牢度。
1.一種基于改性姜黃素的耐曬真絲織物的制備方法,其特征在于,包括以下步驟:
2.根據權利要求1所述的基于改性姜黃素的耐曬真絲織物的制備方法,其特征在于,在s1中,所述催化劑為磷酸鋁。
3.根據權利要求1所述的基于改性姜黃素的耐曬真絲織物的制備方法,其特征在于,在s1中,所述黃芩苷、二氫吡喃和催化劑的摩爾比為1:(5-5.5):(0.0075-0.015)。
4.根據權利要求1所述的基于改性姜黃素的耐曬真絲織物的制備方法,其特征在于,在s1中,所述醚化反應的ph為3-4,溫度為85℃-95℃,時間為20min-40min。
5.根據權利要求1所述的基于改性姜黃素的耐曬真絲織物的制備方法,其特征在于,在s2中,所述活化劑為n,n-羰基二咪唑;
6.根據權利要求1所述的基于改性姜黃素的耐曬真絲織物的制備方法,其特征在于,在s2中,所述姜黃素、醚化黃芩苷和活化劑的摩爾比為(1:2:2)-(2:3:3)。
7.根據權利要求1所述的基于改性姜黃素的耐曬真絲織物的制備方法,其特征在于,在s2中,所述活化反應的溫度為60℃-80℃,時間為4h-6h;
8.根據權利要求1所述的基于改性姜黃素的耐曬真絲織物的制備方法,其特征在于,在s3中,所述整理液中改性姜黃素的濃度為5wt%-7wt%。
9.根據權利要求1所述的基于改性姜黃素的耐曬真絲織物的制備方法,其特征在于,在s3中,所述染色的工藝為:浴比為1:(30-50),ph為5-6,溫度為85℃-95℃,時間為50min-70min。
10.如權利要求1-9任一項所述的制備方法制備得到的基于改性姜黃素的耐曬真絲織物。