[发明专利]小分子天然染料的新型染-固色方法

说明书

本发明属于纺织印染技术领域，尤其涉及小分子天然染料的染‑固色方法。由于小分子天然染料分子量低，且缺乏与纤维结合的基团，在纤维上无法固着，只能浮于表面，简单皂洗就会褪色，因此无法直接染色。本发明将可溶性的量子点引入小分子天然染料的染色浴中，利用量子点影响小分子天然染料上染过程，改变染料聚集态，从而提高其在织物上的固着，减少褪色，进而提高染料在织物上的色牢度。

技术领域

本发明属于纺织印染技术领域，涉及天然染料的染色方法，具体涉及小分子天然染料的新型染-固色方法。

背景技术

天然染料由于其天然环保的特性，近年来备受人们欢迎。但是天然植物染料，对纤维的亲和力差，难上染，各项色牢度指标差，这也是合成染料替代天然染料的重要原因。而小分子天然染料在纤维上几乎无法直接上染，主要依靠媒染技术，即利用金属离子络合改变其与纤维的作用方式，进行天然染料媒染染色。天然染料媒染方式可分为前媒、后媒、同浴。

目前由于生态环保要求——重金属离子的禁/限用，使铬、铜等性质优异的媒染剂不能/限制在纺织品上使用。因而，科技工作者们也在通过采用非禁用的金属做媒染剂或者开发新方法来提高天然染料在织物上的牢度。比如中国发明专利CN109235076A《一种羊绒织物的天然染料染色工艺》采用了明矾同浴媒染及加入蛋白质衍生物的方式对羊绒织物天然染料染色工艺进行了改进，染液中除了铝金属离子之外，还包括蛋白衍生物和多种表面活性剂，染色中途还需添加1,6-己二醇再保温40～60min，过程步骤较多。中国发明专利CN109056392A《一种天然染料的染色方法》采用了先等离子再浸轧壳聚糖溶液的方法用来提高天然染料与纺织品的染色牢度及深度，需要使用低温等离子体处理仪，不适合工业化推广。发明专利CN108589334A《一种制备天然植物染料染色深色泽纤维素》采用液氨作为介质，将天然植物染料加入到液氨中，在对纤维素纤维染色，染色结束还需要在固色剂-硅基非水介质混合体系中进行固色处理。生产过程对设备要求高，且过程极为复杂。发明专利CN104088167A《一种提高天然染料染色织物颜色深度和日晒牢度的方法》先将聚乙烯吡咯烷酮处理到织物表面，染色后再原位生成纳米ZnO，通过这样的方式提高天然染料染色织物的颜色深度和日晒牢度，但这一过程过于复杂，难以控制。

近年来纳米技术的迅速发展，其在天然染料方面的应用目前有两个方向：一是在敏化电池方向，如发明专利CN103280325A《基于天然有机染料与ZnO单晶纳米阵列的敏化太阳能电池》。二是利用荧光效应，在单分散的二氧化硅纳米球中掺杂有机染料分子(钌或锇配合物)，用于制备标记用荧光探针，如发明专利CN101457139A，这是利用了Ⅷ族金属的多吡咯配合物的光电转化效应；Zhu等(Zhu L,Yin Y,Wang C F,et al.Journal ofMaterials Chemistry C,2013,1(32),4925.)以植物叶子为原料合成的碳点溶液加入到喷墨打印机中充当墨汁来绘制图案，可以在紫外线下清楚看到成像图，也是利用其荧光显色性能。将超小尺寸的量子点应用在小分子天然染料上染纤维，改变其上染性，目前还没见有报道。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供小分子天然染料的一种新型染-固色方法，通过该方法可以提高小分子天然染料的上染率及染色牢度。

小分子天然染料因为其分子量低，分子小，且缺乏与纤维结合的基团，在纤维上无法固着，只能浮在纤维上，简单皂洗就会褪色，因此无法直接染色。用电脑测试配色仪测试染色织物/纤维在染色的皂洗前、后的K/S值，以公式(1)计算其K/S值的保持率N_K/S，用N_K/S来表征染色过程中织物/纤维的褪色情况。

水溶性的量子点是一种纳米级微粒，根据其来源可分为碳量子点、硅碳量子点，尺寸小于10nm，活性基团(氨基、羟基、羧基等)指向水相，在水中可以形成稳定溶液。与小分子天然染料作用，可以将原本单个或者少量缔合的染料小分子聚集起来，形成较大尺寸的染料聚集体。在不改变染料性质的同时，使染料由于聚集态变化而不容易从纤维上脱落下来。