[发明专利]含有灵菌红素的生物染料、制备方法与应用

说明书

技术领域

本发明涉及用于染色的组合物，具体涉及一种含有灵菌红素的生物染料、制备方法及其在纺织物染色中的应用。

背景技术

在全球绿色环保浪潮的影响下，天然植物染色又重新回到人们的视野。天然染料具有生态平衡特点：色泽自然鲜艳、安全性高、无毒且有一定的营养价值和药理保健作用、作为生物可再生资源，生产过程对环境友好，无三废处理问题，所以重新引起染料界关注。目前印度、意大利和德国等国家的一些染料公司都在开发生产天然植物染料，但植物染料的获取存在突出问题，由于染料植物中色素含量较少，想要获得足够的染料，就必须大量地采摘和砍伐植物，造成对生态环境的破坏，违背了利用植物染料从而达到环保的初衷。另外，植物天然染料在纺织品染色中也存在的一些主要问题：①染色重复性差。常用的天然染料绝大多数是植物染料，即使是同一种植物，由于产地不同，气候条件不同及采集时间不同都会影响色素的组成和色泽，导致生产难以标准化大量生产，而这必然会导致染料的染色重复性差。尽管所染纤维的色调可通过使用不同的媒染剂来调控，但是染色的重现性仍然很差。②天然染料的稳定性差。天然染料受环境条件(pH值、光照、温度)影响大，易分解或氧化褪色，造成色光不稳定。③色牢度差。缺乏相应的高色牢度生态染色技术。由于天然染料发色基团固有的不稳定性，导致天然染料耐洗和耐光牢度差，尽管在天然染料染色中，使用媒染和某些后处理可提高染色牢度，传统的媒染剂大多含有重金属离子，其中许多被列入生态纺织品所禁用的名单。

天然染料根据来源可分为生物染料和矿物染料，其中以植物染料为主。印度、孟加拉国、日本、韩国、美国、意大利以及我国等国家都相继采用植物染料染色并取得一些的成果，例如，Jett，S等用一种印度植物楝树的叶子作为天然染料，对棉织物进行超声波染色；Kim，T K等通过使用抗坏血酸、五倍子酸、茶多酚等天然化合物对天然染料的耐晒牢度提升进行了研究，使天然染料的耐晒牢度提高至1级左右。在我国，北京铜牛纺织有限公司推出了利用天然植物染料染色的“铜牌牛”系列童装；江苏三毛集团也应用植物染料制备高支天素丽环保型高档面料，效果较好；海澜集团和东华大学纺织学院承担的国家“863”高新技术项目一“天然染料制备及其在生态纺织品开发与羊毛清洁生产中的应用技术”，促使天然染料染色向产业化发展。

微生物产生的灵菌红素(Prodigiosins)除了具有抗细菌、抗疟疾、抗真菌、抗病原动物等生物活性[2]，近年来还发现具有免疫抑制活性、抗癌及快速杀死导致赤潮的大部分浮游生物[5]等重要生物活性。本课题另辟蹊径采用微生物发酵获取天然色素-灵菌红素开发多功能生态染料，不但可以避免大量砍伐自然界中的植物，保护生态环境，真正做到“绿色”生产，且能有效保证色素的质量和产量，实现标准化工业化大生产，还可以利用灵菌红素重要的生物活性，开发出具有保健作用的抗菌、驱虫的新型多功能生态染料，将这种生态染料成功应用于天然纤维或者合成纤维的染色，必将推动传统染料工业乃至纺织工业的技术变革。

发明内容

本发明的一个目的在于提供一种含有灵菌红素的生物染料，并将该染料用于纺织物的染色。

本发明的另一个目的在于提供一种含有灵菌红素的生物染料的制备和应用方法。

一种含有灵菌红素的生物染料，由灵菌红素、非离子型或离子型表面活性剂复配剂和锆珠按质量比为1∶0.2∶100混合而成，在水中分散体系平均粒径小于1μm。

采用非离子型表面活性剂、离子型表面活性剂或两种表面活性剂的复配剂。非离子表面活性剂为烷基酚聚氧乙烯醚，其由烷基酚与环氧乙烷加合而成，常用的烷基酚有壬基酚和辛基酚。优选壬基酚聚氧乙烯系列，如：壬基酚聚氧乙烯4醚(TX-4)、壬基酚聚氧乙烯6醚、壬基酚聚氧乙烯10醚、壬基酚聚氧乙烯11醚、壬基酚聚氧乙烯13醚、壬基酚聚氧乙烯15醚、壬基酚聚氧乙烯20醚、壬基酚聚氧乙烯40醚和壬基酚聚氧乙烯100醚。与亚甲基双萘磺酸钠阴离子分散剂；或将非离子型表面活性剂和离子型表面活性剂按比例复配，如：烷基酚聚氧乙烯醚TX-5与分散剂亚甲基双萘磺酸钠以1∶10比例混合。

一种含有灵菌红素的生物染料的制备方法，将灵菌红素固体、非离子型或离子型表面活性剂复配剂和直径1.4～1.6mm锆珠按质量比为1∶0.2∶100混合后，放入研磨杯中搅拌均匀，然后用搅拌砂磨分散机以转速800r/min研磨8小时。研磨结束后用孔径0.5mm筛网过滤得到含有灵菌红素的染料。