專利名稱：提高桑椹紅色素染色日曬牢度的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種對(duì)天然染料桑椹紅色素進(jìn)行改性處理，以提高其染色日曬牢度的方法，屬紡織染整技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前，部分合成染料由于具有毒性及污染問(wèn)題而被禁用，而天然染料則具有與生態(tài)環(huán)境相容性好、可生物降解、毒性較低、且生產(chǎn)這些染料的原料可以再生等特點(diǎn)，因而越來(lái)越受到人們的關(guān)注，天然染料已被廣泛應(yīng)用于食品工業(yè)、日用化學(xué)品、紡織品染色等領(lǐng)域。天然染料桑椹紅色素是從天然植物桑樹的果實(shí)桑椹中提取的有色物質(zhì)，它是一種安全、無(wú)毒的食用色素，在食品工業(yè)中作為添加劑被廣泛應(yīng)用。在本發(fā)明作出之前，題為“桑椹紅色素在蠶絲織物上的應(yīng)用研究”[蠶業(yè)科學(xué)，2004，30(1)59-62]，公開了一種桑椹紅色素的提取方法，并將其直接用于對(duì)蠶絲織物的染色，文中分析了染色織物的染色牢度，對(duì)染色后蠶絲織物的抗紫外線輻射性能進(jìn)行了測(cè)試，試驗(yàn)結(jié)果表明，經(jīng)媒染處理后，染色織物的水洗牢度和摩擦牢度可達(dá)到2～3級(jí)?！吧ｉ┥靥崛》椒疤匦缘某醪窖芯俊盵蠶業(yè)科學(xué)，2005，31(2)175]一文中，在研究桑椹色素對(duì)光照、溫度、氧化劑和還原劑等的穩(wěn)定性方面的結(jié)果表明，桑椹紅色素的耐光牢度較差，桑椹色素溶液經(jīng)3周光照處理后，色素?fù)p失率達(dá)19.55％，因此，桑椹紅色素用于紡織品染色時(shí)，雖然其水洗牢度和摩擦牢度可達(dá)到2～3級(jí)，但染色織物的耐光牢度卻較差，無(wú)法滿足服用紡織品的要求。這是因?yàn)樘烊蝗玖仙ｉ┘t色素結(jié)構(gòu)為 分子中所含的羥基等強(qiáng)供電子基使染料容易發(fā)生光氧化，染料分子在光照下發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，轉(zhuǎn)變?yōu)榻到猱a(chǎn)物而褪色，因此，桑椹紅色素染色織物日曬牢度一般僅可達(dá)到1級(jí)。
為了提高天然染料的染色性能，通常，天然染料用于紡織品染色時(shí)，主要采用金屬離子進(jìn)行媒染處理。用作天然染料染色的媒染劑主要有鋁、錫、銅、鐵、鉻的鹽類，及重鉻酸鉀等鹽類，金屬離子雜化后與染料分子中的羥基、羰基等形成絡(luò)合物。通過(guò)媒染處理可以提高染料的化學(xué)穩(wěn)定性，同時(shí)增強(qiáng)染料與纖維之間的結(jié)合力，因此，媒染處理往往可以提高染料的濕處理牢度和日曬牢度，但僅采用媒染處理，天然染料的織物染色日曬牢度的提高程度有限，仍不能滿足服用紡織品的需要。
提高紡織品日曬牢度還可使用光吸收劑、激發(fā)態(tài)猝滅劑或者是抗氧劑的方法。光吸收劑和激發(fā)態(tài)猝滅劑直接或間接地吸收光能將其轉(zhuǎn)化為熱能并回歸基態(tài)，如紫外線吸收劑，可以吸收陽(yáng)光及熒光光源的紫外線部分，本身并不發(fā)生變化，這樣可以減少光照染料產(chǎn)生的影響，提高染料的耐光牢度。而抗氧劑可以降低了由光激發(fā)產(chǎn)生的自由基的濃度，這樣就降低了導(dǎo)致光氧化的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的速率，是日曬牢度得到提高。以上的方法雖然能在一定程度上提高染料的日曬牢度，但實(shí)際應(yīng)用效果并不十分理想，在活性染料等合成染料染色織物的日曬牢度提高方面具有一定的應(yīng)用，在天然染料染色織物上的應(yīng)用還不多。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供一種提高天然染料桑椹紅色素染色日曬牢度的方法。
為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的，提高桑椹紅色素染色日曬牢度的方法是采用酰氯或酸酐對(duì)桑椹紅色素進(jìn)行酰化改性處理；所述的酰氯為乙酰氯、丙酰氯、丁酰氯、己酰氯中的一種；所述的酸酐為順丁烯二酸酐、醋酸酐、丁二酸酐、衣康酸酐中的一種。
所述的采用酰氯對(duì)桑椹紅色素進(jìn)行酰化改性處理的方法是，將桑椹紅色素用5～50倍量的乙酸乙酯溶解于反應(yīng)容器中，通N2保護(hù)，攪拌下緩慢加入酰氯進(jìn)行酰化反應(yīng)，桑椹紅色素與加入酰氯的質(zhì)量比為1∶1～1∶8，反應(yīng)時(shí)間30min～10h，反應(yīng)溫度25～80℃，除去乙酸乙酯溶劑，得到改性桑椹紅色素，或再經(jīng)水解、乙醚萃取、低溫干燥處理，得到濃縮的改性桑椹紅色素。
所述的采用酸酐對(duì)桑椹紅色素進(jìn)行酰化改性處理的方法是，將桑椹紅色素用5～50倍量的乙酸乙酯溶解于反應(yīng)容器中，加入酸酐和催化劑，桑椹紅色素與加入酸酐的質(zhì)量比為1∶1～1∶5，攪拌下回流反應(yīng)，1～30h后，趁熱過(guò)濾，用0.1％NaOH洗滌濾液至水相pH＝6，再用純水洗到pH＝7，除去乙酸乙酯溶劑，得到改性桑椹紅色素，或再經(jīng)低溫干燥處理，得到濃縮的改性桑椹紅色素。所述的催化劑是濃硫酸、對(duì)-甲苯磺酸、強(qiáng)酸性樹脂P-SO3H、相轉(zhuǎn)移催化劑1127中的一種。
將改性處理后的桑椹紅色素用于紡織品染色，其方法為先用媒染劑對(duì)織物進(jìn)行預(yù)媒處理，然后再進(jìn)行染色處理。預(yù)媒染條件為媒染劑用量2～15％(對(duì)織物重)，媒染溫度50～100℃，時(shí)間10～90min，浴比1∶10～1∶60；染色條件為改性桑椹紅色素用量1～10％(對(duì)織物重)，用醋酸調(diào)節(jié)pH＝3～6，浴比1∶10～1∶60；染色溫度60～100℃，染色時(shí)間10～100min，染色后的織物進(jìn)行水洗、干燥。媒染劑可以是以下化合物中的一種或它們的混合物硫酸亞鐵、硫酸鋁、氯化鋅、硫酸銅、硫酸鎂。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)(1)本發(fā)明采用?；瘎?duì)天然染料桑椹紅色素進(jìn)行?；男蕴幚?，酰化劑可以和桑椹紅色素分子中容易引起光敏作用的羥基發(fā)生?；磻?yīng)，從而使桑椹紅色素對(duì)光的穩(wěn)定性得到提高，采用改性桑椹紅色素對(duì)紡織品進(jìn)行染色，染色織物的日曬牢度比未經(jīng)改性桑椹紅色素染色織物的日曬牢度提高1.0～2.0級(jí)，達(dá)到服用紡織品的要求，使桑椹紅色素的應(yīng)用領(lǐng)域得到擴(kuò)大，同時(shí)，豐富了紡織品用天然染料的品種。
(2)本發(fā)明所采用的桑椹紅色素?；男蕴幚磉^(guò)程及染色過(guò)程不產(chǎn)生游離甲醛和其它有害物質(zhì)，符合生態(tài)紡織品要求。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述實(shí)施例1本實(shí)施例所采用的桑椹紅色素改性處理方法的?；瘎榧乎Ｂ取?br> ?；幚矸椒ㄉｉ┘t色素用30倍量的乙酸乙酯溶解于反應(yīng)容器中，通N2保護(hù)，攪拌下緩慢加入一定量的酰氯進(jìn)行?；磻?yīng)。桑椹紅色素與酰氯的量比為1∶2.5，反應(yīng)時(shí)間5h，反應(yīng)溫度70℃。產(chǎn)物用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)除去乙酸乙酯。通過(guò)水解、乙醚萃取，再通過(guò)低溫濃縮干燥得到改性桑椹紅色素。
改性后桑椹紅色素采用如下的方法對(duì)棉織物進(jìn)行染色織物先經(jīng)預(yù)媒處理，條件為媒染劑水和硫酸鋁用量8％(對(duì)織物重)，媒染溫度90℃，時(shí)間45min，浴比1∶30；然后用改性桑椹紅色素進(jìn)行染色，染色條件為改性桑椹紅色素用量7％(對(duì)織物重)，用醋酸調(diào)節(jié)pH＝4.5，浴比1∶30；染色溫度95℃，染色時(shí)間60min，染色后的織物進(jìn)行水洗、干燥。
實(shí)施例2本實(shí)施例所采用的桑椹紅色素改性處理方法的?；瘎轳R來(lái)酸酐。
?；幚矸椒ㄉｉ┘t色素用35倍量的乙酸乙酯溶解于反應(yīng)容器中，加入一定量的馬來(lái)酸酐和催化劑對(duì)-甲苯磺酸，攪拌下回流反應(yīng)。桑椹紅色素與酸酐的量比為1∶3，反應(yīng)時(shí)間15h。反應(yīng)結(jié)束后，趁熱過(guò)濾，用0.1％NaOH洗滌濾液至水相pH＝6后，用純水洗到pH約為7，產(chǎn)物用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)除去溶劑，低溫濃縮干燥得到改性桑椹紅色素。
改性后桑椹紅色素采用如下的方法對(duì)真絲織物進(jìn)行染色織物先經(jīng)預(yù)媒處理，條件為媒染劑硫酸亞鐵用量5％(對(duì)織物重)，媒染溫度90℃，時(shí)間45min，浴比1∶30 ；然后用改性桑椹紅色素進(jìn)行染色，染色條件為改性桑椹紅色素用量5％(對(duì)織物重)，用醋酸調(diào)節(jié)pH＝3.5，浴比1∶30；染色溫度95℃，染色時(shí)間60min，染色后的織物進(jìn)行水洗、干燥。
與僅采用媒染方法對(duì)織物進(jìn)行桑椹紅色素染色的結(jié)果比較，按本發(fā)明實(shí)施例技術(shù)方案先對(duì)桑椹紅色素進(jìn)行?；男蕴幚碓龠M(jìn)行染色，其織物的耐光牢度按GB/T8426-1998測(cè)試，可提高1～2級(jí)，達(dá)到服用紡織品的要求。
權(quán)利要求
1.一種提高桑椹紅色素染色日曬牢度的方法，其特征在于采用酰氯或酸酐對(duì)桑椹紅色素進(jìn)行酰化改性處理；所述的酰氯為乙酰氯、丙酰氯、丁酰氯、己酰氯中的一種；所述的酸酐為順丁烯二酸酐、醋酸酐、丁二酸酐、衣康酸酐中的一種。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種提高桑椹紅色素染色日曬牢度的方法，其特征在于所述的采用酰氯對(duì)桑椹紅色素進(jìn)行?；男蕴幚淼姆椒ㄊ牵瑢⑸ｉ┘t色素用5～50倍量的乙酸乙酯溶解于反應(yīng)容器中，通N2保護(hù)，攪拌下緩慢加入酰氯進(jìn)行?；磻?yīng)，桑椹紅色素與加入酰氯的質(zhì)量比為1∶1～1∶8，反應(yīng)時(shí)間30min～10h，反應(yīng)溫度25～80℃，除去乙酸乙酯溶劑，得到改性桑椹紅色素，或再經(jīng)水解、乙醚萃取、低溫干燥處理，得到濃縮的改性桑椹紅色素。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種提高桑椹紅色素染色日曬牢度的方法，其特征在于所述的采用酸酐對(duì)桑椹紅色素進(jìn)行?；男蕴幚淼姆椒ㄊ?，將桑椹紅色素用5～50倍量的乙酸乙酯溶解于反應(yīng)容器中，加入酸酐和催化劑，桑椹紅色素與加入酸酐的質(zhì)量比為1∶1～1∶5，攪拌下回流反應(yīng)，1～30h后，趁熱過(guò)濾，用0.1％NaOH洗滌濾液至水相pH＝6，再用純水洗到pH＝7，除去乙酸乙酯溶劑，得到改性桑椹紅色素，或再經(jīng)低溫干燥處理，得到濃縮的改性桑椹紅色素。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種提高桑椹紅色素染色日曬牢度的方法，其特征在于所述的催化劑為濃硫酸、對(duì)-甲苯磺酸、強(qiáng)酸性樹脂P-SO3H、相轉(zhuǎn)移催化劑1127中的一種。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種對(duì)天然染料桑椹紅色素進(jìn)行改性的方法，其特征在于采用?；瘎?duì)天然染料桑椹紅色素進(jìn)行改性處理，改性后的桑椹紅色素對(duì)紡織品進(jìn)行染色，所得的紡織品日曬牢度比未進(jìn)行改性桑椹紅色素染色的紡織品日曬牢度高。用于改性的酰化試劑的可以是可與桑椹紅色素發(fā)生?；磻?yīng)的酸酐或酰氯。該方法可使桑椹紅色素對(duì)光的穩(wěn)定性得到提高，有效提高桑椹紅色素染色織物的日曬牢度，使染色織物牢度達(dá)到服用紡織品的要求，擴(kuò)大桑椹紅色素的應(yīng)用領(lǐng)域，豐富了紡織品用天然染料的品種。
文檔編號(hào)D06P1/00GK101037544SQ200710039388
公開日2007年9月19日 申請(qǐng)日期2007年4月12日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月12日
發(fā)明者徒曉茜, 丁雷, 侯學(xué)妮, 吳丹, 續(xù)通 申請(qǐng)人:蘇州大學(xué)