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一种羊毛织物的栀子蓝色素染色方法与流程

花匠小妙招
2025-08-03 15:50

本发明涉及天然染料染色领域，具体涉及一种羊毛织物的栀子蓝色素染色方法。

背景技术：

随着合成染料日益发展，纺织行业过度使用合成染料，据资料统计，近几年每年生产和使用大约130万吨染料、颜料和染料前体，价值约230亿美元，其中大部分都是合成染料，其生产、加工过程中的废弃物以及染色废液的排放对环境造成相当大的危害，而且部分偶氮类合成染料被发现具有生物毒性和致癌致畸性。

天然染料来源于天然资源，表现出良好的环境相容性和生物可降解性，符合绿色化学的要求，日益成为新型染料开发的研究重点。

栀子蓝色素是由栀子中的栀子甙与氨基酸(甘氨酸、赖氨酸或苯丙氨酸)等物质反应生成，具有易溶解，颜色鲜艳，着色力强，耐热性好，对酸、碱稳定等特点。栀子蓝色素作为天然色素的一员，主要集中在对羊毛和羊毛的染色上。文章“天然染料栀子蓝对羊毛织物的染色性能”，杨丽等，毛纺科技，2011年第06期，第11-13页公开了采用媒染的方法，取质量浓度0.4g/l的标准染液2.5ml，加入染色助剂，补充蒸馏水使染液体积至200ml(浴比1∶1000)染色时间分别为90min分别在70℃和90℃染色，通过对比预媒染色、同浴染色和后媒染色3种方法，发现后媒染色法比预媒和同浴染色法上染百分率高，摩擦牢度、皂洗牢度均比预媒染色和同浴染色好。因此，栀子蓝染料染羊毛可采用后媒染色法。

为了解决羊毛纤维对栀子蓝色素的亲和力低问题，通常使用媒染法染色，易对环境造成污染的问题，文章“栀子蓝上染壳聚糖处理羊毛的染色动力学”，沈加加等，纺织学报，2014年第11期，第85-88页公开了利用壳聚糖对羊毛进行预处理，通过分析栀子蓝色素上染壳聚糖处理羊毛的染色速率及染色动力学模型，初步探讨了栀子蓝色素对壳聚糖处理羊毛的染色机制。结果显示，经壳聚糖处理的羊毛染色平衡吸附量和上染速率均高于未处理羊毛，栀子蓝色素在壳聚糖处理羊毛和未处理羊毛上的吸附过程均符合准二级动力学模型，表明壳聚糖处理羊毛对栀子蓝色素的吸附过程仍然以化学吸附为主。

由于栀子蓝耐高温性能较差，不易于在高温条件下染色，通常采用媒染或选择添加助剂来提高染色效率，节省染色时间，但上述方法不仅会造成环境污染，而且会显著提高染色成本。

技术实现要素：

本发明为了克服现有技术的缺陷，选择利用耐高温性栀子蓝色素进行染色，有效利用栀子蓝色素，提供一种无毒、清洁、成本低、环境友好、色牢度高的羊毛织物染色方法，一方面无需添加任何助剂，有效保护环境；而且另一方面可有效提高染色效率，不仅获得染色均匀、色牢度高的染色产品，而且有效节约了染色时间，显著降低染色成本。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案为：

(1)羊毛织物预处理：将羊毛织物放入40-60℃蒸馏水中润湿浸泡，保温20-60min后取出，拧干。

(2)染液配制：将栀子蓝色素配置成质量浓度为5g/l-50g/l的栀子蓝染液。

(3)染色工艺：调节染液ph为2.00-5.63，将步骤(1)经预处理的羊毛织物加入所述染液中，调整染液的浓度owf为2-8％(owf)，浴比为1:50-1:200，将羊毛织物与染液充分混匀后，将其密封加热，控制染色温度为75-120℃，保温染色时间为5-30min，取出，水洗，得到初步染色羊毛织物。

(4)皂洗工艺：将步骤(3)得到的初步染色羊毛织物进行皂洗处理，皂洗温度为60-90℃，皂洗时间为5-10min，取出后晾干，得到染色的羊毛织物。

进一步地，所述栀子蓝色素为耐高温型栀子蓝色素。

进一步地，所述步骤(1)中羊毛织物重量为250-300g/m2。

进一步地，所述步骤(2)中配置栀子蓝色素的溶剂为蒸馏水。

所述步骤(3)中，染料浓度owf为以织物重量为基准，相对织物百分比；所述浴比指羊毛织物与染液的质量比。

优选地，所述步骤(3)中，在加热升温的过程中，在从常温升温至60-70℃之前，升温速度控制在4-8℃/min，在温度从60-70℃升温至75-120℃时，升温速度控制在1-4℃/min。

优选地，所述步骤(3)中的染色ph由0.5-3mol/l的醋酸和0.5-3mol/l醋酸钠调节。

进一步地，所述步骤(3)中的水洗次数为1-4次。

进一步地，所述步骤(4)中的皂洗液是由中性皂片和碳酸钠溶解于蒸馏水中形成的溶液组成。

进一步地，所述步骤(4)中，所述皂洗液的中性皂片的质量浓度为1-4g/l，碳酸钠的质量浓度为1-4g/l。

进一步地，所述步骤(4)中的初步染色的羊毛织物与皂洗液的质量比为1:20-40。

有益效果

本发明提供了一种羊毛织物的栀子蓝色素染色方法。该方法所采用的天然染料来源于植物，成本低，对人体无毒害，是一种生物相容性和环境友好型染料。

1、该耐高温型栀子蓝色素与普通栀子蓝色素相比，具有耐高温的特性，可以在90度以上进行染色，并且降低了染色时间，提高了染色后羊毛织物的色牢度。

2、通过该染色工艺配合耐高温性栀子蓝色素的应用，可有效替代媒染或选择添加助剂来提高染色效率的染色工业，实现助剂零添加，有效保护了环境，显著降低了染色成本，是环保节能的染色工艺。

3、通过该染色工艺配合耐高温性栀子蓝色素的应用，充分有效利用了耐高温型栀子蓝色素的染色工艺，显著提高了染色效率，不仅获得染色均匀、色牢度高的染色产品，而且有效节约了染色时间，显著降低染色成本。经该天然染料染色后的羊毛织物耐摩擦色牢度、耐洗色牢度等均能达到4-5，在纺织行业具有较高的应用潜力。

4、在羊毛织物预处理阶段的热水浸润，有效排除羊毛纤维之间的空气，防治在后续染色过程中的着色不均匀的现象。

5、该染色工艺的升温条件显著提高了染色效率和染色效果，并且配合耐高温型栀子蓝色素的添加，达到对羊毛织物染色相辅相成的作用效果，显著提高了织物染色的耐摩擦色牢度、耐洗色牢度以及耐紫外强度。

具体实施方式

下面通过具体的实施方案叙述本发明。除非特别说明，本发明中所用的技术手段均为本领域技术人员所公知的方法。另外，实施方案应理解为说明性的，而非限制本发明的范围，本发明的实质和范围仅由权利要求书所限定。对于本领域技术人员而言，在不背离本发明实质和范围的前提下，对这些实施方案中的物料成分和用量进行的各种改变或改动也属于本发明的保护范围。

实施例1

(1)羊毛织物预处理：将重量为250g/m2的羊毛织物放入40℃蒸馏水中润湿浸泡，保温20min后取出，拧干，有效排除羊毛纤维之间的空气。

(2)染液配制：将栀子蓝色素溶解于蒸馏水中，配置质量浓度为10g/l的栀子蓝染液。

(3)染色工艺：用2mol/l的醋酸和2mol/l醋酸钠调节染液ph为2.00，将步骤(1)经预处理的羊毛织物放入染液中，调整染液的浓度owf为2％(owf)，浴比为1:55，将羊毛织物与染液充分混匀后，将其进行密封加热，当加热温度升至85℃，恒温染色30min，取出，水洗1次，得到初步染色羊毛织物；在从常温升温至65℃之前，升温速度控制在5℃/min，在温度从65℃升温至85℃时，升温速度控制在1℃/min。

(4)皂洗工艺：将步骤(3)得到的初步染色羊毛织物进行皂洗处理，初步染色的羊毛织物与皂洗液的质量比为1:20，皂洗温度为60℃，皂洗时间为5min，取出后晾干，得到染色的羊毛织物。其中皂洗液中，中性皂片的质量浓度为1g/l，碳酸钠的质量浓度为1g/l。

染色的羊毛织物着色均匀，在色牢度测试中，耐摩擦色牢度(干摩4级，湿摩5级)﹑耐洗色牢度均达到4级、耐汗渍色牢度5级，说明染色后的羊毛织物色牢度高。耐日晒色牢度4.5级，耐紫外强度达到71.34％。

实施例2

本实施例所用的耐高温型栀子蓝色素来源于市售，呈棕色粉末状，具体购于但不限于广州市威伦食品有限公司。

(1)羊毛织物预处理：将重量为300g/m2的羊毛织物放入60℃蒸馏水中润湿浸泡，保温60min后取出，拧干。

(2)染液配制：将耐高温型栀子蓝色素溶解于蒸馏水中，配置质量浓度为50g/l的耐高温型栀子蓝染液。

(3)染色工艺：用0.5mol/l的醋酸和0.5mol/l醋酸钠调节染液ph为5.63，将步骤(1)经预处理的羊毛织物放入染液中，调整染液的浓度owf为8％(owf)，浴比为1:200，将羊毛织物与染液充分混匀后，将其进行密封加热，当加热温度升至120℃时，恒温染色5min，取出，水洗4次，得到初步染色羊毛织物；在加热升温染色过程中。

(4)皂洗工艺：将步骤(3)得到的初步染色羊毛织物进行皂洗处理，初步染色的羊毛织物与皂洗液的质量比为1:40，皂洗温度为90℃，皂洗时间为10min，取出后晾干，得到染色的羊毛织物。其中皂洗液中，中性皂片的质量浓度为4g/l，碳酸钠的质量浓度为4g/l。

染色的羊毛织物着色均匀，在色牢度测试中，耐摩擦色牢度(干摩4级，湿摩5级)﹑耐洗色牢度均达到5级、耐汗渍色牢度5级，说明染色后的羊毛织物色牢度高。耐日晒色牢度5级，耐紫外强度达到82.12％。

实施例3

本实施例所用的耐高温型栀子蓝色素来源于市售，呈棕色粉末状，具体购于但不限于广州市威伦食品有限公司。

(1)羊毛织物预处理：将重量为280g/m2的羊毛织物放入50℃蒸馏水中润湿浸泡，保温40min后取出，拧干，有效排除羊毛纤维之间的空气。

(2)染液配制：将耐高温型栀子蓝色素溶解于蒸馏水中，配置质量浓度为10g/l的耐高温型栀子蓝染液。

(3)染色工艺：用1.5mol/l的醋酸和1.5mol/l醋酸钠调节染液ph为3.1，将步骤(1)经预处理的羊毛织物放入染液中，调整染液的浓度owf为5％(owf)，浴比为1:100，将羊毛织物与染液充分混匀后，将其进行密封加热，当加热温度升至100℃时，恒温染色10min，取出，水洗1-4次，得到初步染色羊毛织物；在从常温升温至70℃之前，升温速度控制在6℃/min，在温度从70℃升温至100℃时，升温速度控制在1℃/min。

(4)皂洗工艺：将步骤(3)得到的初步染色羊毛织物进行皂洗处理，初步染色的羊毛织物与皂洗液的质量比为1:30，皂洗温度为75℃，皂洗时间为8min，取出后晾干，得到染色的羊毛织物。其中皂洗液中，中性皂片的质量浓度为2.5g/l，碳酸钠的质量浓度为2.5g/l。

染色的羊毛织物着色均匀，在色牢度测试中，耐摩擦色牢度(干摩5级，湿摩5级)﹑耐洗色牢度均达到5级、耐汗渍色牢度4.5级，说明染色后的羊毛织物色牢度高。耐日晒色牢度4.5级，耐紫外强度达到79.98％。

实施例4

本实施例所用的耐高温型栀子蓝色素来源于市售，呈棕色粉末状，具体购于但不限于广州市威伦食品有限公司。

(1)羊毛织物预处理：将羊毛织物(克重量265g/m2，门幅150cm)裁剪成11×5cm的长方形，放入40℃蒸馏水中润湿浸泡，20min后取出，拧干，充分排除羊毛纤维之间的空气。

(2)染液配制：将耐高温型栀子蓝色素溶解于蒸馏水中，配置质量浓度为5g/l的耐高温型栀子蓝染液。

(3)染色工艺：用1mol/l的醋酸和1mol/l醋酸钠调节染液ph为2.09，将步骤(1)经预处理的羊毛织物放入染液中，调整染液的浓度owf为4％(owf)，浴比为1:50，将羊毛织物与染液充分混匀后，将其进行密封加热，当加热温度升至105℃时，恒温染色8min，取出，水洗3次，得到初步染色羊毛织物。其中，浴比指羊毛织物与染液的质量比；在加热升温染色过程中，在从常温升温至65℃之前，升温速度控制在5℃/min，在温度从65℃升温至105℃时，升温速度控制在2℃/min。

(4)皂洗工艺：将步骤(3)得到的初步染色羊毛织物进行皂洗处理，初步染色的羊毛织物与皂洗液的质量比为1:30，皂洗温度为90℃，皂洗时间为10min，取出后晾干，得到染色的羊毛织物。其中皂洗液中，中性皂片的质量浓度为2g/l，碳酸钠的质量浓度为2g/l。

染色的羊毛织物着色均匀，在色牢度测试中，耐摩擦色牢度(干摩5级，湿摩5级)﹑耐洗色牢度均达到5级、耐汗渍色牢度5级，说明染色后的羊毛织物色牢度高。耐日晒色牢度5级，耐紫外强度达到85.01％。

实施例5

本实施例所用的耐高温型栀子蓝色素来源于市售，呈棕色粉末状，具体购于但不限于广州市威伦食品有限公司。

(1)羊毛织物预处理：将重量为250g/m2的羊毛织物放入60℃蒸馏水中润湿浸泡，保温20min后取出，拧干。

(2)染液配制：将耐高温型栀子蓝色素溶解于蒸馏水中，配置质量浓度为5g/l的耐高温型栀子蓝染液。

(3)染色工艺：用2mol/l的醋酸和1.5mol/l醋酸钠调节染液ph为2.50，将步骤(1)经预处理的羊毛织物放入染液中，调整染液的浓度owf为3％(owf)，浴比为1:55，将羊毛织物与染液充分混匀后，将其进行密封加热，当加热温度升至110℃时，恒温染色时间为8min，取出，水洗4次，得到初步染色羊毛织物，在加热升温染色过程中，在从常温升温至65℃之前，升温速度控制在6℃/min，在温度从65℃升温至110℃时，升温速度控制在2℃/min。

(4)皂洗工艺：将步骤(3)得到的初步染色羊毛织物进行皂洗处理，初步染色的羊毛织物与皂洗液的质量比为1:20，皂洗温度为60℃，皂洗时间为10min，取出后晾干，得到染色的羊毛织物。其中皂洗液中，中性皂片的质量浓度为1g/l，碳酸钠的质量浓度为2g/l。

染色的羊毛织物着色均匀，在色牢度测试中，耐摩擦色牢度(干摩5级，湿摩5级)﹑耐洗色牢度均达到5级、耐汗渍色牢度5级，说明染色后的羊毛织物色牢度高。耐日晒色牢度5级，耐紫外强度达到87.67％。

实施例6

本实施例所用的耐高温型栀子蓝色素来源于市售，呈棕色粉末状，具体购于但不限于广州市威伦食品有限公司。

(1)羊毛织物预处理：将重量为255g/m2的羊毛织物放入45℃蒸馏水中润湿浸泡，保温25min后取出，拧干。

(2)染液配制：将耐高温型栀子蓝色素溶解于蒸馏水中，配置质量浓度为10g/l的耐高温型栀子蓝染液。

(3)染色工艺：用3mol/l的醋酸和1.5mol/l醋酸钠调节染液ph为2.10，将步骤(1)经预处理的羊毛织物放入染液中，调整染液的浓度owf为3％(owf)，浴比为1:60，将羊毛织物与染液充分混匀后，将其进行密封加热，当加热温度升至90℃时，恒温染色15min，取出，水洗4次，得到初步染色羊毛织物。

在加热升温染色过程中，在从常温升温至60℃之前，升温速度控制在4℃/min，在温度从60℃升温至90℃时，升温速度控制在2℃/min。

(4)皂洗工艺：将步骤(3)得到的初步染色羊毛织物进行皂洗处理，初步染色的羊毛织物与皂洗液的质量比为1:25，皂洗温度为65℃，皂洗时间为6min，取出后晾干，得到染色的羊毛织物。其中皂洗液中，中性皂片的质量浓度为2g/l，碳酸钠的质量浓度为2g/l。

染色的羊毛织物着色均匀，在色牢度测试中，耐摩擦色牢度(干摩5级，湿摩5级)﹑耐洗色牢度均达到5级、耐汗渍色牢度5级，说明染色后的羊毛织物色牢度高。耐日晒色牢度5级，耐紫外强度达到84.01％。

实施例7

本实施例所用的耐高温型栀子蓝色素来源于市售，呈棕色粉末状，具体购于但不限于广州市威伦食品有限公司。

(1)羊毛织物预处理：将重量为290g/m2的羊毛织物放入55℃蒸馏水中润湿浸泡，保温55min后取出，拧干，有效排除羊毛纤维之间的空气。

(2)染液配制：将耐高温型栀子蓝色素溶解于蒸馏水中，配置质量浓度为5g/l-100g/l的耐高温型栀子蓝染液。

(3)染色工艺：用2mol/l的醋酸和2mol/l醋酸钠调节染液ph为4.5，将步骤(1)经预处理的羊毛织物放入染液中，调整染液的浓度owf为6％(owf)，浴比为1:180，将羊毛织物与染液充分混匀后，将其进行密封加热，当加热温度升至115℃，恒温染色7min，取出，水洗4次，得到初步染色羊毛织物。

在加热升温染色过程中，在从常温升温至68℃之前，升温速度控制在7℃/min，在温度从68℃升温至115℃时，升温速度控制在3℃/min。

(4)皂洗工艺：将步骤(3)得到的初步染色羊毛织物进行皂洗处理，初步染色的羊毛织物与皂洗液的质量比为1:30，皂洗温度为85℃，皂洗时间为8min，取出后晾干，得到染色的羊毛织物。其中皂洗液中，中性皂片的质量浓度为3g/l，碳酸钠的质量浓度为3g/l。

染色的羊毛织物着色均匀，在色牢度测试中，耐摩擦色牢度(干摩5级，湿摩5级)﹑耐洗色牢度均达到5级、耐汗渍色牢度5级，说明染色后的羊毛织物色牢度高。耐日晒色牢度5级，耐紫外强度达到86.81％。

以上实施例1-7中测试方法分别依据如下标准：

耐摩擦色牢度根据gb/t3920—2008《纺织品色牢度试验耐摩擦色牢度》测定；耐洗色牢度根据gb/t3921—2008《纺织品色牢度试验耐皂洗色牢度》测定；耐汗渍色牢度按gb/t3922—1995《纺织品色牢度试验耐汗渍色牢度》测定；水萃取液ph值按gb/t7573—2009《纺织品色牢度试验萃取液色牢度》测定；耐日晒色牢度根据gb/t8427—1998《纺织品耐人造光色牢度氙弧灯》测定；抗紫外线性能根据gb/t18830-2009《纺织品防紫外线性能的评定》测定。