一种多功能锦纶织物的制备方法

1.本发明涉及一种多功能锦纶织物的制备方法，属于纺织领域。


背景技术：

2.锦纶在纺织行业应用非常广泛，如瑜伽服、运动装、裤袜、内衣、地毯、装饰用纺织品等。它的耐磨以及回性能复好、强度高。将天然染料应用于锦纶织物有非常好的研究前景。曹机良(曹机良，张晓峰，韩付响，等.黄芩苷对锦纶6的染色[j].纺织科技进展.2011,33(11):29-33.)等人证明了稀土可以提高山竹壳对锦纶织物染色的色牢度，且染色后织物的紫外防护性能极佳，可达100以上；巫若子(巫若子.天然植物染料茶叶对锦纶织物染色性能研究[j].染整技术.2011,33(07):5-7.)将锦纶织物用茶叶染色，且用铜离子对织物进行后媒处理，染色织物具有较好的色牢度，但得色深度较浅；可见，常规的天然染料对于锦纶的染色效果都不是特别理想，而且大多需要媒染剂。
[0003]
花生衣无毒无害，且含有很多对人体健康友好的物质成分，在物质生活水平极大提高的现在，食品的绿色与健康越发受到人们的重视。虽然花生衣具有一系列优良特性，但其在纺织行业上的应用极少，将其作为天然染料的来源应用到织物上的报道更加稀缺，花生衣染料还未被批量生产，市场上几乎没有售卖。国内学者曹志强(曹志强，漆晴，冯春，等.花生衣天然染料对羊毛织物的染色工艺研究[j].染整技术.2017,39(8):33-37.)等人研究了花生衣天然染料在羊毛织物上的染色，染色后发现同媒染色后织物且耐干湿色牢度均有所提高，且织物颜色与直接染色相比差别较大；国外学者pandey(pandey r,patel s,pandit p,et al.colouration of textiles using roasted peanut skin-an agro processing residue[j].journal of cleaner production.2018,172:1319-1326.)等人研究了花生衣染料在羊毛、蚕丝以及棉织物上的染色，他们采用热水提法提取花生衣染料，提取率可达22.8％，发现花生衣染料对蛋白质类的织物亲和力更高，染色织物具有良好的牢度性能、高防紫外线、亲肤性和良好的水洗牢度，得出花生衣这一农业副产物在纺织品染色上的应用具有可行性。可见，目前花生衣染料都是用于天然纤维，比如：羊毛、蚕丝、棉织物。
[0004]
而与亲水性的天然纤维如羊毛、棉纤维、麻纤维、蚕丝纤维等相比，锦纶纤维属于热塑性的疏水性纤维，吸湿溶胀性小，天然染料或直接染料在锦纶上的扩散速率比在棉纤维、麻纤维、羊毛纤维等上要小的多。因此，采用天然染料直接染色锦纶纤维比较难。
[0005]
而且，锦纶纤维染色不仅对天然染料要求高，而且对染色温度要求较高。而有些天然染料里面的有效成分可能在高温染色过程中被分解，导致根本无法上染锦纶织物，或者染色效果不理想。


技术实现要素：

[0006]
[技术问题]
[0007]
锦纶纤维及其织物常用作贴身穿的运动服装，如瑜伽服等，人们对多功能瑜伽服
需求迫切。但是，目前多功能锦纶瑜伽服报道很少。而且，常规的天然染料对于锦纶的染色效果都不是特别理想。
[0008]
[技术方案]
[0009]
为了解决上述问题，本发明将花生衣染料用于上染锦纶织物，实现了多功能锦纶织物的制备。
[0010]
本发明的第一个目的是提供一种制备多功能锦纶织物的方法，所述的方法是采用直接染色法将花生衣天然染料上染锦纶织物；
[0011]
其中，所述的直接染色法为：花生衣天然染料的用量为2-14％owf，浴比为1：15-40，染色时间为40-60min，染色温度80-110℃，染色之后水洗、干燥即得到染色之后的锦纶织物。
[0012]
在本发明的一种实施方式中，所述的直接染色法的染色ph为7-9，进一步优选为7。
[0013]
在本发明的一种实施方式中，所述的锦纶织物包括纯锦纶织物、锦氨织物；其中锦氨织物为经编针织物，锦纶/氨纶的质量比为92：8。
[0014]
在本发明的一种实施方式中，所述的花生衣天然染料的提取方法具体为：采用60％(w/w)的乙醇/水混合溶剂进行提取，具体为：将花生衣在破壁机中粉碎成粉末状；称取花生衣粉末放入烧杯中，按料液比1：30加入质量分数为60％的乙醇水溶液，在40℃下搅拌加热60min后进行离心，用中速定量滤纸抽滤，取上清液加热浓缩，冷却后得到花生衣提取液；干燥，得到花生衣天然染料。
[0015]
本发明的第二个目的是本发明的方法制备得到的多功能锦纶织物。
[0016]
本发明的第三个目的是提供一种瑜伽服，是采用本发明所述的多功能的锦纶织物制备得到。
[0017]
本发明的第四个目的是本发明所述的多功能的锦纶织物在服装用品领域的应用。
[0018]
在本发明的一种实施方式中，所述的服装用品包括瑜伽服、运动装、裤袜、内衣、地毯、装饰用纺织品。
[0019]
[有益效果]
[0020]
(1)本发明所述的多功能锦纶织物的各项色牢度均达3级以上，耐洗色牢度均可达4级以上，耐摩擦色牢度达到5级。
[0021]
(2)根据文献(段圣飞，康倩倩，汪豪，等.紫外分光光度法测定花生衣原花青素的含量及平均聚合度[j].现代中药研究与实践.2017,31(04):60-62.；杜蕾，李新华.黑、红花生衣中原花色素的分析[j].食品科学.2014,35(04):190-194.)可知：花生衣中含有43％的原花色素，其分子结构复杂，二、三聚体的相对分子量为576-866，更高聚体的相对分子质量可达上千，高于传统合成染料。本发明采用分子量较大的花生衣染料直接上染锦纶织物，实现了k/s高且染色牢度好的效果。
[0022]
(3)本发明所述的多功能锦纶织物的紫外线防护性能和荧光性能均得到极大的提升，且紫外线防护系数为染色前的2.3倍，荧光强度均达250左右；纵向断裂强度提高了56.9％，断裂伸长率提高了15.4％，拉伸断裂功提高了123.9％；横向拉伸性能变化不明显；dpph自由基清除率达到72.46％。
附图说明
[0023]
图1为花生衣染料染色锦氨织物的荧光性能，其中(a)染色前、(b)染色后；a是荧光图片，b是荧光强度的测试结果。
[0024]
图2为实施例6中瑜伽服的照片。
具体实施方式
[0025]
以下对本发明的优选实施例进行说明，应当理解实施例是为了更好地解释本发明，不用于限制本发明。
[0026]
测试方法：
[0027]
1、颜色特征值
[0028]
将染色后的试样置于标准条件[温度(21
±
1℃，湿度(65
±
2％)]下平衡24h后，采用color eye 7000a电脑测配色仪(光源d65，标准观察者为10
°
视角。包含镜面反射与紫外区域)测定染色棉织物l、a、b值及k/s值。测孔直径选择17mm，样品折叠四次并随机改变测量点来测量每个待测织物四次，测配色系统将计算平均值后显示结果。
[0029]
2、色牢度
[0030]
参照标准gb/t3921-2008《纺织品色牢度试验耐皂洗色牢度》测试。
[0031]
参照标准gb/t 3920-2008《纺织品色牢度试验耐摩擦色牢度》测试。
[0032]
参照标准gb/t 8427-2019《纺织品 色牢度试验耐人造光色牢度 氙弧》测试。
[0033]
3、抗紫外性能
[0034]
根据澳大利亚/新西兰标准as/nzs 4399:1996《日光防护服评定和分级标准》测试花生衣染料染色后亚麻织物的紫外防护性能。每个样品分别测试4次，取平均值。
[0035]
4、荧光性能
[0036]
采用倒置荧光显微镜直接观察经花生衣染料染色后亚麻织物的荧光性能，在显微镜暗场下用fitc(绿色)荧光激发块汞灯激发，观察曝光时间为120ms，氙灯作为激发光源，狭缝宽度为5nm。
[0037]
5、抗氧化性能
[0038]
采用dpph自由基清除实验评价织物的抗氧化活性。将染色后织物与40ml 0.15mm dpph甲醇溶液混合；制备的溶液在室温下黑暗处理30min；样品中的氢供体产生稳定的非自由基形式的dpph，颜色由紫色变为淡黄色。测517nm处吸光度值。
[0039]
dpph抗氧化活性计算公式如下式(1)：
[0040][0041]
式中g和h分别代表517nm处对照样和处理样品的吸光度。
[0042]
6、拉伸性能测试：
[0043]
参照标准gb/t3923.1-2013《纺织品织物拉伸性能第1部分:断裂强力和断裂伸长率的测定(条样法)》，对织物的拉伸性能进行测试。试样的夹距为200mm，拉伸速度恒定为100mm/min，预计加张力为1n，不同条件下处理的织物横向和纵向分别取5个样进行测试，取平均值作为最终有效数据。
[0044]
7、透湿性能测试：
[0045]
参照标准gb/t 2679.2-2015薄页材料透湿度的测定重量(透湿杯)法测试。
[0046]
实施例1
[0047]
一种花生衣天然染料的提取方法为：
[0048]
采用60％(w/w)的乙醇/水混合溶剂进行提取，具体为：将花生衣在破壁机中粉碎成粉末状；称取花生衣粉末放入烧杯中，按料液比1：30加入质量分数为60％的乙醇水溶液，在40℃下搅拌加热60min后进行离心，用中速定量滤纸抽滤，取上清液加热浓缩，冷却后得到花生衣提取液；将其在105℃条件下烘干，得到染料粉末，得到染料提取率为28.01％。
[0049]
实施例2
[0050]
一种多功能锦纶织物的制备方法，包括如下步骤：
[0051]
取锦氨织物(92％锦纶/8％氨纶，70d锦纶/20d氨纶；克重160g/m2，购自东莞盛瑞纺织品有限公司，经编针织物)2g，浴比1：20，染色时间50min，温度100℃，染色ph为7，花生衣染料用量为10％owf；染色后水洗、晾干，得到染色之后的锦氨织物。
[0052]
将得到的染色之后的锦氨织物进行性能测试，测试结果如下：
[0053]
表1花生衣染料染色锦氨织物的色牢度
[0054][0055]
从表1可以看出：染色之后的锦氨织物的各项色牢度均达3级以上，耐摩擦色牢度达5级，说明花生衣染料与锦氨织物的结合较为牢固。
[0056]
表2花生衣染料染色锦氨织物紫外线防护性能
[0057]
染色方法t
uva
(％)t
uvb
(％)upf锦氨织物原样4.271.3564.64染色锦氨织物0.590.66151.01
[0058]
从表2可以看出：染色之后的锦氨织物具有紫外线防护性能，染色后织物的uva和uvb的透射比均小于染色之前的，且紫外线防护系数为染色前的2.3倍，表明花生衣染料可以提高锦氨织物的抗紫外线性能。
[0059]
图1为花生衣染料锦氨织物的荧光性能，其中(a)染色前、(b)染色后；a是荧光图片，b是荧光强度的测试结果。从图1可以看出：染色前锦氨织物的荧光性能为100左右，染色后锦氨织物的荧光性能为250左右，染色后为染色前的锦氨织物的近2.5倍。表明，花生衣染料染色锦氨织物可以有效的提高其荧光性能。
[0060]
表3染色与未染色锦氨织物的性能对比
[0061][0062]
从表3可以看出：与未染色锦氨织物相比，染色锦氨织物纵向拉伸断裂强度以及断裂功显著提高。这是由于花生衣中有很多单宁成分，单宁对锦氨纤维有交联作用，有助于锦氨织物强力的提高；横向拉伸性能以及透湿量没有显著变化，这是由于这两个项目主要与织物的组织结构有关，染色前后织物组织结构没有显著变化。
[0063]
实施例3 染料用量的调整
[0064]
调整实施例2中的染料用量为2、4、8、10、12、14％owf，其他和实施例2保持一致，得到染色之后的锦氨织物。
[0065]
将实施例2和3得到的锦氨织物进行测试，测试结果如下：
[0066]
表4实施例3的测试结果
[0067]
染料用量(％owf)k/s22.343.463.684.110(实施例2)5.0124.9145.3
[0068]
实施例4 ph的调整
[0069]
调整实施例2中的ph为3、5、7、9、11，其他和实施例2保持一致，得到染色之后的锦氨织物。
[0070]
将实施例2和4得到的织物进行测试，测试结果如下：
[0071]
表5实施例4的测试结果
[0072]
phk/s32.953.27(实施例2)5.093.6113.4
[0073]
实施例5 染色温度的调整
[0074]
调整实施例2中的染色温度为80、90、100、110℃，其他和实施例2保持一致，得到染色之后的锦氨织物。
[0075]
将实施例2和5得到的织物进行测试，测试结果如下：
[0076]
表6实施例5的测试结果
[0077]
温度(℃)k/s803.1905.0100(实施例2)5.01106.5
[0078]
对比例1
[0079]
仅采用锦氨织物，不进行染色。
[0080]
对比例2
[0081]
将锦氨织物以1：30的布液比加入质量分数为5％的壳聚糖乙酸溶液中，在80℃水浴30min；之后用小轧车轧(2浸2轧)，以确保100％的带液率最后置于室温下晾干，得到壳聚糖预处理的锦氨织物。
[0082]
对比例3
[0083]
将对比例2得到的壳聚糖预处理的锦氨织物按照实施例2的方法进行染色，得到染色之后的壳聚糖预处理的锦氨织物。
[0084]
将实施例2、对比例1-3得到的织物进行测试，测试结果如下：
[0085]
表7 dpph自由基清除率的测试结果
[0086]
例dpph自由基清除率(％)对比例114.47实施例172.46对比例249.24对比例377.01
[0087]
实施例6
[0088]
利用实施例2制备得到的花生衣染色之后的锦氨织物制备瑜伽服，具体实物图见图2。
[0089]
虽然本发明已以较佳实施例公开如上，但其并非用以限定本发明，任何熟悉此技术的人，在不脱离本发明的精神和范围内，都可做各种的改动与修饰，因此本发明的保护范围应该以权利要求书所界定的为准。

技术特征：
1.一种制备多功能锦纶织物的方法，其特征在于，所述的方法是采用直接染色法将花生衣天然染料上染锦纶织物；其中，所述的直接染色法为：花生衣天然染料的用量为2-14％owf，浴比为1：15-40，染色时间为40-60min，染色温度80-110℃，染色之后水洗、干燥即得到染色之后的锦纶织物。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的直接染色法的染色ph为7-9。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的锦纶织物包括纯锦纶织物、锦氨织物。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，锦氨织物中锦纶/氨纶的质量比为92：8。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的花生衣天然染料的提取方法具体为：采用60％(w/w)的乙醇/水混合溶剂进行提取。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述的花生衣天然染料的提取方法具体为：将花生衣在破壁机中粉碎成粉末状；称取花生衣粉末放入烧杯中，按料液比1：30加入质量分数为60％的乙醇水溶液，在40℃下搅拌加热60min后进行离心，用中速定量滤纸抽滤，取上清液加热浓缩，冷却后得到花生衣提取液；干燥，得到花生衣天然染料。7.权利要求1-6任一项所述的方法制备得到的多功能锦纶织物。8.一种瑜伽服，其特征在于，是采用权利要求7所述的多功能锦纶织物制备得到。9.权利要求7所述的多功能锦纶织物在服装用品领域的应用。10.根据权利要求9所述的应用，其特征在于，所述的服装用品包括瑜伽服、运动装、裤袜、内衣、地毯、装饰用纺织品。

技术总结
本发明公开了一种多功能锦纶织物的制备方法，属于纺织领域。本发明所述的制备多功能锦纶织物的方法是采用直接染色法将花生衣天然染料上染锦纶织物；其中，所述的直接染色法为：花生衣天然染料的用量为2-14％owf，浴比为1：15-40，染色时间为40-60min，染色温度80-110℃，染色之后水洗、干燥即得到染色之后的锦纶织物。本发明制备的多功能锦纶织物各项色牢度均达3级以上，耐洗色牢度均可达4级以上；紫外线防护性能和荧光性能均得到极大的提升，且紫外线防护系数为染色前的2.3倍，荧光强度均达250左右；纵向断裂强度提高了56.9％，断裂伸长率提高了15.4％，拉伸断裂功提高了123.9％；横向拉伸性能变化不明显；自由基清除率达到72.46％。72.46％。72.46％。


技术研发人员：侯秀良 刘倩倩 田悦 徐荷澜
受保护的技术使用者：江南大学
技术研发日：2021.12.31
技术公布日：2022/3/8