СПОСОБ КРАШЕНИЯ ТЕКСТИЛЬНЫХ ВОЛОКОН И ТКАНЕЙ Российский патент 2001 года по МПК D06B9/00 D06P1/34 

Изобретение относится к способам крашения текстильных волокон и ткани натуральными красителями.

Известен способ крашения ткани банановым красящим веществом (GB 2296259, МПК D 06 B 11/00, 26.06.1996). Для получения красителя собирают сок из фруктов, листьев или коры растения и запаривают и/или истирают кожуру фруктов.

Банановое красящее вещество можно использовать как для нанесения маркировки, орнамента, так и для фонового крашения, при этом возможно получение различных оттенков цвета.

Известен способ крашения текстильных волокон и ткани, преимущественно искусственных на основе ацетата целлюлозы растительным красителем на основе гематоксилина, так называемый краситель "синий сандал" (US 2042802, Н. Кл. 8-646, 02.06.1936). Крашение осуществляют с поверхности (печать) и в массе протравным способом.

Получают краситель из древесины кемпешевого дерева, которая имеет кроваво-красный цвет, меняющийся под действием кислорода воздуха в фиолетовый ("Англо-латино-русский словарь-справочник древесных и кустарниковых пород", изд-во "Лесная промышленность", М., 1966, стр. 102).

Однако использование натурального красителя на основе гематоксилина не дает чистых тонов при окрашивании хлопчатобумажных волокон и ткани.

Ближайшим аналогом настоящего изобретения является способ крашения текстильных волокон и ткани путем обработки их натуральным красителем на основе кверцетина (БСЭ, т. 12, М., изд-во "Советская энциклопедия", 1973, стр. 10).

При этом в качестве натурального красителя используют экстракты, полученные из различных пород древесины и содержащие кверцитрон - или рамнозид кверцетина. При воздействии кислой среды кверцитрон распадается на рамнозу и кверцетин, последний и является собственно красящим веществом.

Такой способ крашения применяют для окраски шелка и шерсти в желтый цвет.

Недостатком этого способа крашения является загрязненность красящих экстрактов различными сопутствующими органическими веществами, выделяющимися при экстракции из сырья и уменьшающими эффективность крашения, особенно чистоту тона и равномерность прокрашивания.

Также такой способ крашения текстильных материалов в настоящее время практически не используется из-за низкой экономической эффективности технологии.

Новым техническим результатом от использования настоящего изобретения является высокая чистота тона окрашивания при хорошей равномерности окрашивания ткани, преимущественно хлопчатобумажных, а также придание тканям антибактериальных свойств. Кроме того, окрашивание ткани предложенным способом является процессом экономически и технологически выгодным.

Этот результат достигается тем, что в способе крашения текстильных волокон и тканей путем обработки их натуральным красителем на основе кверцетина, в качестве красителя на основе кверцетина используют продукт экстракции древесины лиственницы, содержащий 65-75 мас.% кверцетина и 25-35 мас.% лигноуглеводного комплекса, а обработку проводят при расходе указанного продукта 0,2-4,0% от массы абсолютно сухого волокна.

Процесс можно вести в присутствии неорганической соли, в качестве которой используют вещество, выбранное из группы, содержащей хлорид натрия, хлорид железа, сульфат алюминия, карбонат натрия, бихромат калия или сульфат свинца, в количестве 2% от массы абсолютно сухого волокна.

Обработку проводят преимущественно при температуре 60-100^oC.

При этом крашение ткани натуральным красителем - порошкообразным продуктом экстракции древесины лиственницы (сибирской или даурской), содержащим 65-75 мас.% кверцетина и 25-35 мас.% лигноуглеводного комплекса, можно осуществлять как протравным способом, так и прямым. При использовании кверцетина-сырца в качестве красителя в протравном способе обработку текстильных волокон и тканей осуществляют в присутствии одной из указанных выше неорганических солей.

Авторы при выборе натурального красителя для способа крашения текстильных волокон и ткани руководствовались не только требованиями к цвету, но и учитывали влияние красителя на свойства текстильных волокон и ткани. Установлено, что при использовании кверцетина-сырца лиственницы в качестве красителя для ткани (например, бязи, марли, вискозы, полиамида) конечная продукция приобретает повышенные антибактериальные свойства.

Используемый в предлагаемом способе продукт экстракции древесины лиственницы (кверцетин-сырец), содержащий 65-75 мас.% кверцетина и 25-35 мас.% лигноуглеводного комплекса, получают путем предварительной экстракции древесины лиственницы при температуре 25-100^oC и последующего окисления бисульфитом щелочного или щелочноземельного металла при температуре 125-145^oC.

Высокое содержание кверцетина (65-75 мас.%) в красителе, являющегося с точки зрения колористических свойств наиболее пригодным для крашения текстильного волокна и ткани натуральными красителями, обеспечивает их равномерное окрашивание при высокой чистоте тона.

Предложенный способ крашения ткани осуществляют следующим образом согласно нижеприведенным примерам.

Пример 1. Способ окрашивания хлопчатобумажной ткани (бязь) натуральным красителем - продуктом экстракции древесины лиственницы, содержащим 75% кверцетина и 25% веществ лигноуглеводного комплекса древесины лиственницы, осуществляют следующим образом:
предварительно готовят 4%-ный раствор кверцетина путем растворения порошкообразного продукта экстракции древесины лиственницы при 90^oC, затем обрабатывают образец ткани при расходе кверцетина 0,2% от веса волокна при температуре 60^oC в течение 60 минут, фиксацию красителя на волокне проводят хлоридом натрия с расходом 2% от веса волокна (протравной способ крашения). Окрашенную бязь (светло-кремового цвета) высушивают и испытывают.

Результаты испытания представлены в таблице.

Пример 2. Способ окрашивания хлопчатобумажной ткани (марля) натуральным красителем - продуктом экстракции древесины лиственницы, содержащим 65% кверцетина и 35% веществ лигноуглеводного комплекса - осуществляют следующим образом:
предварительно готовят 4%-ный раствор кверцетина-сырца путем растворения порошкообразного продукта экстракции древесины лиственницы при 80-90^oC, затем обрабатывают образец марли в растворе красителя при расходе красителя 2,0% от веса волокна в течение 60 минут (прямой способ крашения). Температура процесса 100^oC. Окрашенную ткань (кремового цвета) высушивают и испытывают.

Результаты испытания представлены в таблице.

Пример 3. Способ окрашивания искусственных волокон (пряжи) (вискоза 85%, полиамид 15%) натуральным красителем - продуктом экстракции древесины лиственницы, содержащим 65% кверцетина и 35% веществ лигноуглеводного комплекса древесины лиственницы проводят аналогично примеру 3 с той лишь разницей, что:
используют в качестве протравного вещества сульфат алюминия (протравной способ крашения).

Окрашенную ткань (золотисто-желтого цвета) испытывают.

Результаты испытания представлены в таблице.

Пример 4. Способ окрашивания искусственной ткани (вискоза 69%, полиамид 31%) натуральным красителем - продуктом экстракции древесины лиственницы, содержащим 65% кверцетина и 35% веществ лигноуглеводного комплекса древесины лиственницы проводят аналогично примеру 4 с той лишь разницей, что:
расход красителя 4,0% от веса волокна,
используют в качестве протравного вещества бихромат калия (протравной способ крашения).

Окрашенную ткань (коричневого цвета) высушивают и испытывают.

Результаты испытания представлены в таблице.

Пример 5. Способ окрашивания искусственной ткани (вискоза 60%, полиамид 40%) натуральным красителем - продуктом экстракции древесины лиственницы, содержащим 65% кверцетина и 35% веществ лигноуглеводного комплекса древесины лиственницы проводят аналогично примеру 4 с той лишь разницей, что:
расход красителя 4,0% от веса волокна,
используют в качестве протравного вещества сульфат свинца (протравной способ крашения).

Окрашенную ткань (желто-зеленого цвета) высушивают и испытывают.

Результаты испытания представлены в таблице.

Анализ таблицы показывает, что крашение ткани предлагаемым способом с использованием порошкообразного продукта экстракции древесины лиственницы обеспечивает уменьшение роста бактерий на поверхности ткани по сравнению с аналогичной неокрашенной на 30-56%. Наилучшие результаты по данному показателю получены при осуществлении крашения текстильных волокон и ткани с повышенным расходом кверцетина-сырца. Чистота тона окрашенной ткани и равномерность окрашивания (оцениваются визуально) высокая как при крашении хлопчатобумажных ткани, так и при крашении искусственных ткани.

Хлопчатобумажная ткань, окрашенная по способу-прототипу имеет неравномерное окрашивание, а также не обладает антибактериальными свойствами.

Способ касается крашения текстильных волокон и ткани натуральными красителями как в массе, так и с поверхности и может быть использовано в производстве окрашенных текстильных волокон и тканей. В качестве красителя используют порошкообразный продукт экстракции растительного сырья, продукт экстракции древесины лиственницы, содержащий 65 - 75 мас.% кверцетина и 25 - 35 мас. % лигноуглеводного комплекса. В процесс крашения обработку проводят при расходе указанного продукта 0,2 - 4,0% от массы абсолютно сухого волокна. При этом обработку текстильных волокон и ткани натуральным красителем проводят в присутствии неорганической соли, выбранной из группы, содержащей хлорид натрия, хлорид железа, сульфат алюминия, карбонат натрия, бихромат калия или сульфат свинца в количестве 2% от массы абсолютного сухого волокна, и при 60 - 100°С. Техническим результатом является высокая чистота тона окрашивания при хорошей его равномерности. 2 з.п. ф-лы, 1 табл.

1. Способ крашения текстильных волокон и тканей путем обработки их натуральным красителем на основе кверцетина, отличающийся тем, что в качестве красителя на основе кверцетина используют продукт экстракции древесины лиственницы, содержащий 65 - 75 мас.% кверцетина и 25 - 35 мас.% лигноуглеводного комплекса, а обработку проводят при расходе указанного продукта 0,2 - 4,0% от массы абсолютно сухого волокна. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что процесс ведут в присутствии неорганической соли, в качестве которой используют вещество, выбранное из группы, содержащей хлорид натрия, хлорид железа, сульфат алюминия, карбонат натрия, бихромат калия или сульфат свинца, в количестве 2% от массы абсолютно сухого волокна. 3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что обработку проводят при 60 - 100^oC.