[发明专利]一种高粱壳色素染色纤维素纤维织物的方法

说明书

技术领域

本发明涉及高粱壳色素的应用，尤其涉及高粱壳色素染纤维素纤维织物的方法。

背景技术

高粱壳是世界主要谷类作物高粱的副产物，我国年产约200万吨，资源丰富。高粱壳具有天然色泽，含有大量红色素。目前，高粱壳主要用作动物饲料、栽培菌类等，甚至被直接焚烧，造成资源的极大浪费。从高粱壳中提取红色素用作染料，对纺织品进行着色能够极大的提高高粱壳的附加价值。由于高粱壳色素的主要成分为酚类物质，在水中容易现负电，近似为弱酸性染料，与蛋白质纤维的亲和力好，而在上染纤维素纤维的过程中存在上染困难、不易染深色且染色牢度差等问题。

壳聚糖分子与纤维素结构相似，与纤维素纤维的亲和性好，能够溶入纤维内部，与活性基团以氢键或共价键结合。壳聚糖是含氮阳离子型聚合物，且无毒副作用、生物相容性好、可生物降解。采用壳聚糖对棉织物进行预处理，可改善高粱壳色素对纤维素纤维的亲和力，提高染料的上染能力，并且预处理绿色环保。

发明内容

本发明采用壳聚糖对纤维素纤维织物进行预处理，以解决高粱壳色素上染纤维素纤维织物过程中的染色困难、不易染深色及染色牢度差等问题，为高粱壳色素染色纤维素纤维织物提供了一种方法。该方法的特征是利用生物材料壳聚糖对纤维素纤维织物进行染前预处理，然后采用乙醇/水溶剂提取的高粱壳色素进行染色，具体步骤如下：

第一步：高粱壳色素提取

以乙醇/水溶液为溶剂，对干燥的高粱壳粉末进行色素提取，所述乙醇/水溶液质量百分比为70-80％，pH为2-3，液固比为40-50∶1，提取温度75-85℃，提取时间90-120min，提取2-3次。所得高粱壳色素溶液用200目的滤网过滤后，采用高速冷冻离心机离心滤液，转速6000-8000r/min，离心时间20-40min。将分离出的上清液蒸发浓缩，然后置于80-90℃烘箱中烘干，得到红褐色块状物，经高速粉碎机粉碎得到红褐色高粱壳色素粉末。

第二步：温水处理纤维素纤维织物

经待染色的纤维素纤维织物放入40-60℃的温水中浸泡10min，使纤维素纤维织物充分润湿后取出挤干多余水分。

第三步：壳聚糖预处理

采用壳聚糖溶液对润湿后的纤维素纤维织物进行预处理，所述壳聚糖的浓度为5-8g/L，pH值为4-5，浴比20-30∶1，处理温度60-70℃预处理时间30min。采用稀盐酸调节pH值，采用Rapid常温振荡式染色小样机对织物进行预处理。

第四步：高粱壳色素染色

采用步骤一制备的高粱壳粉末色素溶液对壳聚糖预处理后的纤维素纤维织物进行染色，其特征是所述高粱壳色素浓度为3-6g/L，pH值为6-7，浴比30-50∶1，染色温度60-80℃，保温40-60min，取出织物，水洗，自然晾干。

采用本发明方法染色的纤维素纤维如棉织物与未将壳聚糖处理的棉织物相比，色深增加，色牢度提高，如表1，表2所示。

表1 壳聚糖预处理对高粱壳色素染色棉织物颜色特征值的影响

表2 壳聚糖预处理后高粱壳色素染色棉织物的色牢度与未处理试样对比

具体实施例

具体实施例1：一种高粱壳色素染色纤维素纤维织物的方法

利用生物材料壳聚糖对纤维素纤维织物进行染前预处理，然后采用乙醇/水溶剂提取的高粱壳色素进行染色，具体步骤如下：

第一步：高粱壳色素提取

以乙醇/水溶液为溶剂，对干燥的高粱壳粉末进行色素提取，所述乙醇/水溶液质量百分比为75％，pH为2，液固比为40∶1，提取温度85℃，提取时间90min，提取2次。所得高粱壳色素溶液用200目的滤网过滤后，采用高速冷冻离心机离心滤液，转速6000r/min，离心时间40min。将分离出的上清液蒸发浓缩，然后置于90℃烘箱中烘干，得到红褐色块状物，经高速粉碎机粉碎得到红褐色高粱壳色素粉末。

第二步：温水处理纤维素纤维织物

经待染色的纤维素纤维织物放入40℃的温水中浸泡10min，使纤维素纤维织物充分润湿后取出挤干多余水分。

第三步：壳聚糖预处理

采用壳聚糖溶液对润湿后的纤维素纤维织物进行预处理，所述壳聚糖的浓度为5g/L，pH值为4，浴比20∶1，处理温度60℃，预处理时间30min。采用稀盐酸调节pH值，采用Rapid常温振荡式染色小样机对织物进行预处理。

第四步：高粱壳色素染色