[发明专利]一种使用类胡萝卜素对纤维进行天然染色的方法

说明书

技术领域：

本发明属于纺织材料技术领域，具体涉及一种使用类胡萝卜素对纤维进行天然染色的方法。

背景技术：

21世纪是一个崇尚绿色、安全、环保的新世纪，生态纺织品越来越受到人们的欢迎和喜爱，因此越来越多的消费者对采用绿色加工技术生产的纺织品情有独钟。植物染料是天然染料中的主要品种，是指从中午的花、茎、叶、果实或者芯材中提取的染料，由于这类染料来源于自然，在生产、加工及使用过程中部造成环境污染，并且对人体对保健、药疗的作用。

自然界中能用于染色的物质有3000-5000中，其中植物染料色谱较全，可以得到紫色、红色、黄色、绿色、棕色、蓝色、黑色等，可以用于蚕丝、羊毛等蛋白质纤维的染色。植物染料根据其化学组成可分为吲哚类、类黄酮类、醌类、鞣质、类胡萝卜素、叶绿素和生物碱。由此可见，由于天然植物染料的结构相对复杂，不同的植物染料具有不同的染色机理，许多染料的染色机理尚需探索，而且植物染料存在染料的含量低、提取率低、染色工艺复杂、染色重现性差、皂洗和摩擦色牢度低等问题。

中国专利CN 103485196A(公开日2014.1.1)公开的一种叶绿素对改性织物的染色工艺，将阳离子改性的聚酯/棉织物浸渍于含叶绿素和硫酸钠的染液中染色，得到着色力和色牢度优良的产品，是一种绿色环保型染色工艺。中国专利CN 103080413B(公开日2013.5.1)公开的使用靛蓝植物对纤维进行天然染色的方法，将含液体色素的水、石灰粉和空气浓缩形成的不溶性色素经微生物发酵后分解为可溶性色素，然后将纤维浸入可溶性靛蓝植物染料溶液中对纤维进行染色，经染色后的纤维与空气接触后再将可溶性靛蓝植物变成不溶性色素，最终得到产品。该产品的上染速率快，色牢度好，颜色不易被洗涤褪色，可防止水污染或者皮炎的发生。由上述现有技术可知，为了提高染料的纯度可以根据植物染料的化学组成集中对织物进行染色整理，并辅助于其他手段提高植物染料的染色率和色牢度，得到品质优良的绿色纺织品。

类胡萝卜素也属于植物染料中的一种分枝，它是自然界中较为普遍存在的天然色素，原料来源广泛，材料成本相对低廉，许多天然植物如螺旋藻、绿色蔬菜、胡萝卜、栀子、番茄等中皆存在类胡萝卜素。类胡萝卜素是有8个类异戊二烯单位组成的碳氢化合物及其它们的氧化衍生物，即胡萝卜素与叶黄素的统称。类胡萝卜素微脂溶性物质，溶于丙酮、氯仿等有机溶剂，纯净的产品呈深红色或者暗红色，有光泽的斜方六面体或者结晶状粉末，但对氧、热及光不稳定，因此目前还主要用作食用色素，在染织业的应用较少。

发明内容：

本发明要解决的技术问题是提供一种使用类胡萝卜素对纤维进行天然染色的方法，以新鲜的胡萝卜、番茄和栀子为原料，经超临界二氧化碳萃取技术和护色技术得到类胡萝卜素提取液，再将活性预处理的纤维经直接染色工艺得到使用类胡萝卜素染色的纤维。本发明的天然染色方法能快速高效的将纤维染色，色牢度高，不会清洗的洗涤褪色，而且绿色环保，具有保健功效。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：

一种使用类胡萝卜素对纤维进行天然染色的方法，其特征在于：包括以下步骤：

(1)将新鲜的胡萝卜、番茄和栀子清洗干净，在95-100℃的水中漂烫30s抑制酶的活性，取出晾干，切块捣碎，形成泥状物质，将泥状物质置于超临界二氧化碳设备中，经提取得到类胡萝卜素提取液；

(2)将步骤(1)制备的类胡萝卜素提取液置于金属离子溶液中，搅拌均匀形成混合溶液，用柠檬酸溶液调节混合溶液的PH值至10-11，得到护色的类胡萝卜素染液；

(3)以浴比1:50，将活性预处理的纤维浸入步骤(2)制备的护色的类胡萝卜素染液中，经直接染色后取出，固色水洗干燥，得到使用类胡萝卜素染色的纤维。

作为上述技术方案的优选，所述步骤(1)中，胡萝卜、番茄和栀子的重量比为1:0.5-1:0.3-0.7。

作为上述技术方案的优选，所述步骤(1)中，提取工艺为压力250-300kg/cm²，提取温度为50-55℃，提取率为96-98％。

作为上述技术方案的优选，所述步骤(2)中，金属离子溶液为一价钠离子和二价镁离子的溶液，一价钠离子和二价镁离的摩尔比为1:1。

作为上述技术方案的优选，所述步骤(2)中，金属离子溶液的金属离子浓度为0.1-0.3mol/L。

作为上述技术方案的优选，所述步骤(2)中，护色的类胡萝卜素染液中类胡萝卜素的含量为75-80％。

作为上述技术方案的优选，所述步骤(3)中，纤维为纤维素纤维和蛋白质纤维中的一种。