1.本发明属于纺织技术领域，具体涉及到一种利用壳聚糖和金属离子处理提高植物染料染色深度和牢度的方法。
背景技术：2.植物染料从自然界的花草、树木、根茎、果实、种子中提取得到，无毒无害，不会对人体健康造成伤害。植物染纺织品色泽自然，气味芳香，且大多数植物染纺织品还具有驱虫、抗菌功效，深受人们喜爱。
3.由于植物染料与纺织品间作用力较弱，大多数植物染纺织品得色浅，色牢度较差，有些植物染纺织品无法满足服用要求。为提高植物染纺织品的色牢度，常见做法是采用金属离子媒染处理。对于纤维素纤维织物，也可采用阳离子改性剂对织物进行改性预处理，提高植物染料与纺织品的结合牢度。
4.由于大多数金属离子易水解形成氢氧化物沉淀，失去与植物染料的配位能力，因此，媒染处理时要格外注意。
5.壳聚糖是甲壳素n-脱乙酰基的产物，具有与纤维素相近的化学结构，分子结构中含有大量游离氨基。在酸性溶液中，壳聚糖是带正电荷的多聚电解质，具有很强的吸附性。对薄状菌属、脉孢菌属、座线孢菌属等32种真菌及大肠杆菌、荧光假单胞菌、金黄色葡萄球菌、枯草杆菌等具有抑制作用，常用于纺织品阳离子改性、抗菌整理。
6.目前，采用壳聚糖和金属离子共同处理来提高植物染料染色深度和牢度鲜有报道。
技术实现要素：7.本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本技术的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。
8.鉴于上述和/或现有技术中存在的问题，提出了本发明。
9.因此，本发明的目的是，克服现有技术中的不足，提供一种利用壳聚糖和金属离子处理提高植物染料染色深度和牢度的方法。
10.为解决上述技术问题，本发明提供了如下技术方案：一种利用壳聚糖和金属离子处理提高植物染料染色深度和牢度的方法，包括，
11.采用壳聚糖-金属离子混合溶液对纺织品进行预处理，再浸渍醇氨溶液，壳聚糖-金属离子原位沉析出来后，用甲基磺酸溶液洗涤织物，制得处理后的纺织品；
12.采用植物染料对处理后的纺织品进行染色，利用壳聚糖上阳离子氨基的静电作用以及金属离子配位反应协同作用，提高植物染纺织品的颜色深度和色牢度。
13.作为本发明所述方法的一种优选方案，其中：所述壳聚糖-金属离子混合溶液，其
制备方法包括，
14.将壳聚糖加入到去离子水中，机械搅拌0.5～1.0h使其充分溶胀；
15.加入甲基磺酸，机械搅拌0.5～1.0h，制得均一的壳聚糖溶液；
16.在35～65℃、机械搅拌条件下，用滴液漏斗向壳聚糖溶液中滴加金属离子溶液，待金属离子溶液滴加完毕后，继续机械搅拌45～90min，即得壳聚糖-金属离子混合溶液，配制完毕后，静置脱泡。
17.作为本发明所述方法的一种优选方案，其中：所述壳聚糖的粘均分子量为2.5-5.0
×
105，脱乙酰度为75％-85％。
18.作为本发明所述方法的一种优选方案，其中：所述均一的壳聚糖溶液，壳聚糖在溶液中的质量分数为1.0％～3.0％，甲基磺酸在溶液中的质量分数为0.5％～1.0％。
19.作为本发明所述方法的一种优选方案，其中：金属离子溶液包括氯化锌、醋酸锌、硝酸锌、硫酸锌、氯化铜、硫酸铜、硝酸铜和醋酸铜溶液；
20.金属离子与壳聚糖自由氨基的摩尔比为5/100～15/100。
21.作为本发明所述方法的一种优选方案，其中：所述采用壳聚糖-金属离子混合溶液对纺织品进行预处理，包括，
22.将纺织品浸入壳聚糖-金属离子混合溶液中，35～70℃下吸附15～30min，轧辊轧压，两浸两轧，轧余率90～100％。
23.作为本发明所述方法的一种优选方案，其中：所述浸渍醇氨溶液，包括，
24.将织物浸入醇氨溶液中30～120min，使壳聚糖沉析出来；其中，所述醇氨溶液由无水乙醇和氨水组成，其中氨水在无水乙醇中的质量分数为5.0％～10.0％。
25.作为本发明所述方法的一种优选方案，其中：所述用甲基磺酸溶液洗涤织物，其为用质量分数0.5％～1.0％的甲基磺酸溶液洗涤织物3～5次。
26.作为本发明所述方法的一种优选方案，其中：所述采用植物染料对处理后的纺织品进行染色，其中，
27.植物染料用量为0.5％～5％o.w.f，浴比1:10～30，染色温度为30～100℃，染色时间为30～90min；
28.染色结束后，织物经去离子水洗涤3～5次，60～80℃烘干。
29.作为本发明所述方法的一种优选方案，其中：所述织物为棉、麻、粘胶、真丝、毛织物或两者的交织物；所述植物染料提取自板栗壳、艾草、栀子、石榴皮、姜黄、紫草、黄芩、金银花、大黄、槐米、虎杖或茶叶。
30.本发明有益效果：
31.(1)本发明利用金属离子与壳聚糖上氨基、羟基，织物上羟基和/或氨基，植物染料上的羟基间的配位作用，将三者牢固结合；为避免处理过程中金属离子水解形成无配位能力的金属氢氧化物，采用甲基磺酸调节壳聚糖溶液的ph，避免传统醋酸、甲酸与金属离子配位能力过强，在后续沉析、染色过程中，织物上羟基和/或氨基，植物染料上的羟基无法与醋酸、甲酸发生取代配位；浸渍醇氨溶液过程中，壳聚糖会沉析出来，同时金属离子会发生部分水解、配聚反应，使金属配合物分子变大，提高其与织物的结合牢度；乙醇挥发后，不会在织物上残留，过量氨水可与金属离子形成配离子，在后面染色过程中，植物染料上配位能力更强的基团可将其取代，从而实现金属离子对植物染料的媒染。阳离子的壳聚糖对植物染
料的增深、色牢度提高也起到积极作用。此外，壳聚糖、金属离子、植物染料活性成分，三者协同作用，赋予纺织品优异的抗菌性能。
32.(2)本发明利用壳聚糖的阳离子改性以及金属离子的媒染作用，提高植物染料染色纺织品的颜色深度和染色牢度。为避免金属离子与醋酸、甲酸形成稳定的配合物，选用甲基磺酸调节壳聚糖溶液的ph，帮助壳聚糖溶解；本发明选用醇氨溶液使壳聚糖在织物上沉析，过量氨水可与金属离子形成配离子，避免使用传统氢氧化钠、碳酸钠、碳酸氢钠等碱剂形成金属氢氧化物沉淀的问题。
附图说明
33.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中：
34.图1为本发明实施例1染色样品图；
35.图2为本发明比较例1-1染色样品图；
36.图3为本发明比较例1-2染色样品图；
37.图4为本发明比较例1-3染色样品图。
具体实施方式
38.为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合说明书实施例对本发明的具体实施方式做详细的说明。
39.在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
40.其次，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。
41.本发明中板栗壳植物染料，提取工艺流程：板粟壳洗净、晾干粉碎
→
提取染料色素
→
减压过滤提取液
→
减压蒸馏浓缩
→
真空干燥
→
粉末状板栗壳植物染料；其中，染料提取工艺处方:料液比(板栗壳粉末与水质量比)1:10；纯碱2g/l；温度100℃，时间60min。
42.艾草(叶)植物染料，购自陕西新天域生物科技有限公司，10:1艾叶提取物；姜黄植物染料，购自陕西新天域生物科技有限公司，10:1姜黄提取物；其他原料，均为普通市售产品。
43.实施例1
44.(1)将粘均分子量为2.5
×
105，脱乙酰度为75％的壳聚糖加入到一定量的去离子水中，机械搅拌0.5h使其充分溶胀；加入一定量的甲基磺酸，机械搅拌0.5h制得均一的壳聚糖溶液；壳聚糖在溶液中的质量分数为1.0％；
45.甲基磺酸在溶液中的质量分数为0.5％，在35℃、机械搅拌条件下，用滴液漏斗向该壳聚糖溶液中滴加氯化锌溶液，锌离子与壳聚糖自由氨基的摩尔比为5/100(氯化锌的质
量分数为0.3％)，待氯化锌溶液滴加完毕后继续机械搅拌45min，即得壳聚糖-金属离子混合溶液，配制完毕后静置24h脱泡，备用；
46.(2)将棉织物浸入步骤(1)所得壳聚糖-金属离子混合溶液中，35℃下吸附30min，轧辊轧压，两浸两轧，轧余率90％；轧压结束后，将织物浸入由无水乙醇和氨水配制而成的醇氨溶液中30min，其中氨水在无水乙醇中的质量分数为5.0％，使壳聚糖沉析出来，沉析结束后，用质量分数0.5％的甲基磺酸溶液洗涤织物3次后，备用；
47.(3)采用板栗壳植物染料对经步骤(2)处理的织物进行染色，植物染料用量为0.5％(o.w.f)，浴比1:10，染色温度100℃，染色时间30min，染色结束后，织物经去离子水洗涤3次，60℃烘干。
48.比较例1-1(只经壳聚糖处理)
49.(1)将粘均分子量为2.5
×
105，脱乙酰度为75％的壳聚糖加入到一定量的去离子水中，机械搅拌0.5h使其充分溶胀；加入一定量的甲基磺酸，机械搅拌0.5h制得均一的壳聚糖溶液；壳聚糖在溶液中的质量分数为1.3％；甲基磺酸在溶液中的质量分数为0.5％，配制完毕后静置24h脱泡，备用；
50.(2)将棉织物浸入步骤(1)所得壳聚糖溶液中，35℃下吸附30min，轧辊轧压，两浸两轧，轧余率90％，轧压结束后，将织物浸入由无水乙醇和氨水配制而成的醇氨溶液中30min，其中，氨水在无水乙醇中的质量分数为5.0％，使壳聚糖沉析出来，沉析结束后，用质量分数0.5％的甲基磺酸溶液洗涤织物3次后，备用；
51.(3)采用板栗壳植物染料对经步骤(2)处理的织物进行染色，植物染料用量为0.5％(o.w.f)，浴比1:10，染色温度100℃，染色时间30min，染色结束后，织物经去离子水洗涤3次，60℃烘干。
52.比较例1-2(仅金属离子处理)
53.(1)将棉织物浸入氯化锌溶液中，氯化锌在溶液中的质量分数为1.0％，35℃下吸附30min，轧辊轧压，两浸两轧，轧余率90％，轧压结束后，将织物浸入由无水乙醇和氨水配制而成的醇氨溶液中30min，其中氨水在无水乙醇中的质量分数为5.0％，然后，用质量分数0.5％的甲基磺酸溶液洗涤织物3次后，备用；
54.(2)采用板栗壳植物染料对经步骤(1)处理的织物进行染色，植物染料用量为0.5％(o.w.f)，浴比1:10，染色温度100℃，染色时间30min，染色结束后，织物经去离子水洗涤3次，60℃烘干。
55.比较例1-3(植物染料直接染色)
56.采用板栗壳植物染料对棉织物进行染色，植物染料用量为0.5％(o.w.f)，浴比1:10，染色温度100℃，染色时间30min，染色结束后，织物经去离子水洗涤3次，60℃烘干。
57.实施例1染色样品图见图1；比较例1-1染色样品图见图2；比较例1-2染色样品图见图3；比较例1-3染色样品图见图4。可以看出，本发明的壳聚糖和金属离子共同处理纺织品，可显著提高植物染料的颜色深度，处理效果明显好于直接染色织物及壳聚糖和金属离子单独处理织物。
58.实施例2
59.(1)将粘均分子量为5.0
×
105，脱乙酰度为85％的壳聚糖加入到一定量的去离子水中，机械搅拌1.0h使其充分溶胀；加入一定量的甲基磺酸，机械搅拌1.0h制得均一的壳聚
糖溶液；壳聚糖在溶液中的质量分数为3.0％；甲基磺酸在溶液中的质量分数为1.0％，在65℃、机械搅拌条件下，用滴液漏斗向该壳聚糖溶液中滴加氯化铜溶液，铜离子与壳聚糖自由氨基的摩尔比为15/100，待氯化铜溶液滴加完毕后继续机械搅拌90min，即得壳聚糖-金属离子混合溶液，配制完毕后静置24h脱泡，备用；
60.(2)将粘胶织物浸入步骤(1)所得壳聚糖-金属离子混合溶液中，70℃下吸附15min，轧辊轧压，两浸两轧，轧余率100％，轧压结束后，将织物浸入由无水乙醇和氨水配制而成的醇氨溶液中120min，其中氨水在无水乙醇中的质量分数为10.0％，使壳聚糖沉析出来，沉析结束后，用质量分数1.0％的甲基磺酸溶液洗涤织物5次后，备用；
61.(3)采用艾草植物染料对经步骤(2)处理的织物进行染色，植物染料用量为5％(o.w.f)，浴比1:30，染色温度30℃，染色时间90min，染色结束后，织物经去离子水洗涤5次，80℃烘干。
62.比较例2-1(壳聚糖浓度不同)
63.(1)将粘均分子量为5.0
×
105，脱乙酰度为85％的壳聚糖加入到一定量的去离子水中，机械搅拌1.0h使其充分溶胀；加入一定量的甲基磺酸，机械搅拌1.0h制得均一的壳聚糖溶液；壳聚糖在溶液中的质量分数为0.5％；甲基磺酸在溶液中的质量分数为1.0％，在65℃、机械搅拌条件下，用滴液漏斗向该壳聚糖溶液中滴加氯化铜溶液，铜离子与壳聚糖自由氨基的摩尔比为15/100，待氯化铜溶液滴加完毕后继续机械搅拌90min，即得壳聚糖-金属离子混合溶液，配制完毕后静置24h脱泡，备用；
64.(2)将粘胶织物浸入步骤(1)所得壳聚糖-金属离子混合溶液中，70℃下吸附15min，轧辊轧压，两浸两轧，轧余率100％，轧压结束后，将织物浸入由无水乙醇和氨水配制而成的醇氨溶液中120min，其中氨水在无水乙醇中的质量分数为10.0％，使壳聚糖沉析出来，沉析结束后，用质量分数1.0％的甲基磺酸溶液洗涤织物5次后，备用；
65.(3)采用艾草植物染料对经步骤(2)处理的织物进行染色，植物染料用量为5％(o.w.f)，浴比1:30，染色温度30℃，染色时间90min，染色结束后，织物经去离子水洗涤5次，80℃烘干。
66.比较例2-2(壳聚糖浓度不同)
67.(1)将粘均分子量为5.0
×
105，脱乙酰度为85％的壳聚糖加入到一定量的去离子水中，机械搅拌1.0h使其充分溶胀；加入一定量的甲基磺酸，机械搅拌1.0h制得均一的壳聚糖溶液；壳聚糖在溶液中的质量分数为4.0％；甲基磺酸在溶液中的质量分数为1.0％，在65℃、机械搅拌条件下，用滴液漏斗向该壳聚糖溶液中滴加氯化铜溶液，铜离子与壳聚糖自由氨基的摩尔比为15/100，待氯化铜溶液滴加完毕后继续机械搅拌90min，即得壳聚糖-金属离子混合溶液，配制完毕后静置24h脱泡，备用；
68.(2)将粘胶织物浸入步骤(1)所得壳聚糖-金属离子混合溶液中，70℃下吸附15min，轧辊轧压，两浸两轧，轧余率100％，轧压结束后，将织物浸入由无水乙醇和氨水配制而成的醇氨溶液中120min，其中氨水在无水乙醇中的质量分数为10.0％，使壳聚糖沉析出来，沉析结束后，用质量分数1.0％的甲基磺酸溶液洗涤织物5次后，备用；
69.(3)采用艾草植物染料对经步骤(2)处理的织物进行染色，植物染料用量为5％(o.w.f)，浴比1:30，染色温度30℃，染色时间90min，染色结束后，织物经去离子水洗涤5次，80℃烘干。
70.实施例3
71.(1)将粘均分子量为3.0
×
105，脱乙酰度为80％的壳聚糖加入到一定量的去离子水中，机械搅拌0.75h使其充分溶胀；加入一定量的甲基磺酸，机械搅拌0.75h制得均一的壳聚糖溶液；壳聚糖在溶液中的质量分数为2.0％；甲基磺酸在溶液中的质量分数为0.6％，在45℃、机械搅拌条件下，用滴液漏斗向该壳聚糖溶液中滴加醋酸锌溶液，锌离子与壳聚糖自由氨基的摩尔比为10/100，待金属离子溶液滴加完毕后继续机械搅拌60min，即得壳聚糖-金属离子混合溶液，配制完毕后静置24h脱泡，备用；
72.(2)将真丝织物浸入步骤(1)所得壳聚糖-金属离子混合溶液中，45℃下吸附20min，轧辊轧压，两浸两轧，轧余率95％，轧压结束后，将织物浸入由无水乙醇和氨水配制而成的醇氨溶液中60min，其中氨水在无水乙醇中的质量分数为8.0％，使壳聚糖沉析出来，沉析结束后，用质量分数0.6％的甲基磺酸溶液洗涤织物4次后，备用；
73.(3)采用栀子植物染料对经步骤(2)处理的织物进行染色，植物染料用量为1.5％(o.w.f)，浴比1:20，染色温度60℃，染色时间60min，染色结束后，织物经去离子水洗涤4次，70℃烘干。
74.比较例3-1(采用甲酸调节ph)
75.(1)将粘均分子量为3.0
×
105，脱乙酰度为80％的壳聚糖加入到一定量的去离子水中，机械搅拌0.75h使其充分溶胀；加入一定量的甲酸，机械搅拌0.75h制得均一的壳聚糖溶液；壳聚糖在溶液中的质量分数为2.0％；甲酸在溶液中的质量分数为0.6％，在45℃、机械搅拌条件下，用滴液漏斗向该壳聚糖溶液中滴加醋酸锌溶液，锌离子与壳聚糖自由氨基的摩尔比为10/100，待金属离子溶液滴加完毕后继续机械搅拌60min，即得壳聚糖-金属离子混合溶液，配制完毕后静置24h脱泡，备用；
76.(2)将真丝织物浸入步骤(1)所得壳聚糖-金属离子混合溶液中，45℃下吸附20min，轧辊轧压，两浸两轧，轧余率95％，轧压结束后，将织物浸入由无水乙醇和氨水配制而成的醇氨溶液中60min，其中氨水在无水乙醇中的质量分数为8.0％，使壳聚糖沉析出来，沉析结束后，用质量分数0.6％的甲酸溶液洗涤织物4次后，备用；
77.(3)采用栀子植物染料对经步骤(2)处理的织物进行染色，植物染料用量为1.5％(o.w.f)，浴比1:20，染色温度60℃，染色时间60min，染色结束后，织物经去离子水洗涤4次，70℃烘干。
78.比较例3-2(采用醋酸调节ph)
79.(1)将粘均分子量为3.0
×
105，脱乙酰度为80％的壳聚糖加入到一定量的去离子水中，机械搅拌0.75h使其充分溶胀；加入一定量的醋酸，机械搅拌0.75h制得均一的壳聚糖溶液；壳聚糖在溶液中的质量分数为2.0％；醋酸在溶液中的质量分数为0.6％，在45℃、机械搅拌条件下，用滴液漏斗向该壳聚糖溶液中滴加醋酸锌溶液，锌离子与壳聚糖自由氨基的摩尔比为10/100，待金属离子溶液滴加完毕后继续机械搅拌60min，即得壳聚糖-金属离子混合溶液，配制完毕后静置24h脱泡，备用；
80.(2)将真丝织物浸入步骤(1)所得壳聚糖-金属离子混合溶液中，45℃下吸附20min，轧辊轧压，两浸两轧，轧余率95％，轧压结束后，将织物浸入由无水乙醇和氨水配制而成的醇氨溶液中60min，其中氨水在无水乙醇中的质量分数为8.0％，使壳聚糖沉析出来，沉析结束后，用质量分数0.6％的醋酸溶液洗涤织物4次后，备用；
81.(3)采用栀子植物染料对经步骤(2)处理的织物进行染色，植物染料用量为1.5％(o.w.f)，浴比1:20，染色温度60℃，染色时间60min，染色结束后，织物经去离子水洗涤4次，70℃烘干。
82.实施例4
83.(1)将粘均分子量为4.0
×
105，脱乙酰度为82％的壳聚糖加入到一定量的去离子水中，机械搅拌0.8h使其充分溶胀；加入一定量的甲基磺酸，机械搅拌0.8h制得均一的壳聚糖溶液；壳聚糖在溶液中的质量分数为1.5％；甲基磺酸在溶液中的质量分数为0.8％，在55℃、机械搅拌条件下，用滴液漏斗向该壳聚糖溶液中滴加硝酸铜溶液，铜离子与壳聚糖自由氨基的摩尔比为8/100，待硝酸铜溶液滴加完毕后继续机械搅拌75min，即得壳聚糖-金属离子混合溶液，配制完毕后静置24h脱泡，备用；
84.(2)将毛织物浸入步骤(1)所得壳聚糖-金属离子混合溶液中，55℃下吸附25min，轧辊轧压，两浸两轧，轧余率92％，轧压结束后，将织物浸入由无水乙醇和氨水配制而成的醇氨溶液中75min，其中氨水在无水乙醇中的质量分数为6.0％，使壳聚糖沉析出来，沉析结束后，用质量分数0.8％的甲基磺酸溶液洗涤织物5次后，备用；
85.(3)采用姜黄植物染料对经步骤(2)处理的织物进行染色，植物染料用量为3.5％(o.w.f)，浴比1:15，染色温度80℃，染色时间75min，染色结束后，织物经去离子水洗涤5次，75℃烘干。
86.比较例4(采用碳酸钠溶液)
87.(1)将粘均分子量为4.0
×
105，脱乙酰度为82％的壳聚糖加入到一定量的去离子水中，机械搅拌0.8h使其充分溶胀；加入一定量的甲基磺酸，机械搅拌0.8h制得均一的壳聚糖溶液；壳聚糖在溶液中的质量分数为1.5％；甲基磺酸在溶液中的质量分数为0.8％，在55℃、机械搅拌条件下，用滴液漏斗向该壳聚糖溶液中滴加硝酸铜溶液，铜离子与壳聚糖自由氨基的摩尔比为8/100，待硝酸铜溶液滴加完毕后继续机械搅拌75min，即得壳聚糖-金属离子混合溶液，配制完毕后静置24h脱泡，备用；
88.(2)将毛织物浸入步骤(1)所得壳聚糖-金属离子混合溶液中，55℃下吸附25min，轧辊轧压，两浸两轧，轧余率92％，轧压结束后，将织物浸入质量分数2％的碳酸钠溶液中75min，使壳聚糖沉析出来，沉析结束后，用质量分数0.8％的甲基磺酸溶液洗涤织物5次后，备用；
89.(3)采用姜黄植物染料对经步骤(2)处理的织物进行染色，植物染料用量为3.5％(o.w.f)，浴比1:15，染色温度80℃，染色时间75min，染色结束后，织物经去离子水洗涤5次，75℃烘干。
90.实施例5
91.颜色参数测试：将染色织物对折三次，用datacolor测试配色仪，在d65光源10
°
观察角测试条件下，测定头发染色织物的l*，a*，b*值、k/s值，每个样品选择不同位置测试4次，取平均值。
92.染色牢度测试：耐摩擦色牢度按gb/t 3920-2008规定方法测定；耐洗色牢度按gb/t 3921-2008规定方法测定。
93.抗菌性能测试：按照gb/t 20944.3-2008《纺织品抗菌性能的评价第3部分:振荡法》测定染色织物的抗菌性能。
94.耐水洗性测试：耐水洗性测试按照gb/t 12490-2014中的试验条件a1m进行洗涤，采用ece标准洗涤剂，清洗结束作为5次洗涤(相当于5次洗涤的具体操作条件和步骤：40℃，洗涤剂浓度0.2％，150ml溶液，钢珠10粒，洗45min，洗涤后取出试样，在40℃，100ml水中清洗2次，每次1min)。达到规定的洗涤次数后，用水充分洗涤样品，晾干。
95.测试结果如下：
96.表1染色织物色牢度
[0097][0098]
从表1可看出，本发明所得染色织物各项色牢度优异。
[0099]
从比较例1-1,1-2,1-3与其对应实施例1数据对比中可看出，采用本发明的壳聚糖和金属离子共同处理纺织品，可显著提高植物染料的染色牢度，处理效果明显好于直接染色织物及壳聚糖和金属离子单独处理织物。这是由于壳聚糖上带正电荷的氨基与植物染料阴离子间静电作用，以及金属离子配位结合协同作用。壳聚糖浓度过低(比较例2-1)，附着在织物上的量太少，其增深(k/s值)及对色牢度改善作用有限；壳聚糖浓度过高(比较例2-2)，会使壳聚糖-金属离子混合溶液粘度过高，金属离子及壳聚糖不易渗透到织物内部，影响织物染色效果。醋酸、甲酸(比较例3-1,3-2)与金属离子配位能力过强，影响纺织品和植物染料与金属离子配位结合。采用碳酸钠对壳聚糖-金属离子处理织物进行处理(比较例4)，金属离子会形成氢氧化物，金属氢氧化物与织物、植物染料的配位能力弱，从而影响染色织物的颜色深度(k/s值)和色牢度。
[0100]
表2染色织物k/s值和抗菌性能
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从表2数据可看出，采用本发明的所得织物对常见的大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、枯草杆菌具有优异的抗菌性活性，且耐洗性好。
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应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
技术特征：1.一种利用壳聚糖和金属离子处理提高植物染料染色深度和牢度的方法，其特征在于：包括，采用壳聚糖-金属离子混合溶液对纺织品进行预处理，再浸渍醇氨溶液，壳聚糖-金属离子原位沉析出来后，用甲基磺酸溶液洗涤织物，制得处理后的纺织品；采用植物染料对处理后的纺织品进行染色，利用壳聚糖上阳离子氨基的静电作用以及金属离子配位反应协同作用，提高植物染纺织品的颜色深度和色牢度。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述壳聚糖-金属离子混合溶液，其制备方法包括，将壳聚糖加入到去离子水中，机械搅拌0.5～1.0h使其充分溶胀；加入甲基磺酸，机械搅拌0.5～1.0h，制得均一的壳聚糖溶液；在35～65℃、机械搅拌条件下，用滴液漏斗向壳聚糖溶液中滴加金属离子溶液，待金属离子溶液滴加完毕后，继续机械搅拌45～90min，即得壳聚糖-金属离子混合溶液，配制完毕后，静置脱泡。3.如权利要求2所述的方法，其特征在于：所述壳聚糖的粘均分子量为2.5-5.0
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105，脱乙酰度为75％-85％。4.如权利要求3所述的方法，其特征在于：所述均一的壳聚糖溶液，壳聚糖在溶液中的质量分数为1.0％～3.0％，甲基磺酸在溶液中的质量分数为0.5％～1.0％。5.如权利要求1～5中任一所述的方法，其特征在于：金属离子溶液包括氯化锌、醋酸锌、硝酸锌、硫酸锌、氯化铜、硫酸铜、硝酸铜和醋酸铜溶液；金属离子与壳聚糖自由氨基的摩尔比为5/100～15/100。6.如权利要求5所述的方法，其特征在于：所述采用壳聚糖-金属离子混合溶液对纺织品进行预处理，包括，将纺织品浸入壳聚糖-金属离子混合溶液中，35～70℃下吸附15～30min，轧辊轧压，两浸两轧，轧余率90～100％。7.如权利要求6所述的方法，其特征在于：所述浸渍醇氨溶液，包括，将织物浸入醇氨溶液中30～120min，使壳聚糖沉析出来；其中，所述醇氨溶液由无水乙醇和氨水组成，其中氨水在无水乙醇中的质量分数为5.0％～10.0％。8.如权利要求7所述的方法，其特征在于：所述用甲基磺酸溶液洗涤织物，其为用质量分数0.5％～1.0％的甲基磺酸溶液洗涤织物3～5次。9.如权利要求8所述的方法，其特征在于：所述采用植物染料对处理后的纺织品进行染色，其中，植物染料用量为0.5％～5％o.w.f，浴比1:10～30，染色温度为30～100℃，染色时间为30～90min；染色结束后，织物经去离子水洗涤3～5次，60～80℃烘干。10.如权利要求9所述的方法，其特征在于：所述织物为棉、麻、粘胶、真丝、毛织物或两者的交织物；所述植物染料提取自板栗壳、艾草、栀子、石榴皮、姜黄、紫草、黄芩、金银花、大黄、槐米、虎杖或茶叶。
技术总结本发明公开了一种利用壳聚糖和金属离子处理提高植物染料染色深度和牢度的方法，该方法利用壳聚糖和金属离子共同处理来提高植物染料染色织物的颜色深度和染色牢度；采用甲基磺酸溶液来溶解壳聚糖，避免醋酸、甲酸与金属离子形成稳定配合物；采用醇氨溶液使壳聚糖在织物表面均匀成膜，避免氢氧化钠、碳酸钠等碱剂与金属离子形成无配位能力的氢氧化物。且壳聚糖、金属离子及植物染料均具有抗菌活性，三者协同增效，可赋予纺织品优异的抗菌性。可赋予纺织品优异的抗菌性。可赋予纺织品优异的抗菌性。
技术研发人员：彭勇刚 汪媛 陶永新 黎珊 林富荣 纪俊玲
受保护的技术使用者：常州大学
技术研发日：2022.07.31
技术公布日：2022/12/1
