СПОСОБ ОКРАСКИ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ СИНЕГО ЦВЕТА Российский патент 2014 года по МПК D06P1/12 

Область техники

Настоящее изобретение относится к способу окраски и более конкретно к способу окраски для получения синего цвета при использовании натурального красителя.

Уровень техники

Окраска означает окраску волокна или ткани в конкретный цвет с использованием красителей. В отличие от окраски в прошлом с использованием только натуральных материалов, получаемых естественным путем, сегодняшние различные типы искусственных синтетических красителей используют для передачи разных цветов. В настоящее время в большинстве способов окраски используют такие искусственные синтетические красители.

Произошло развитие техники для передачи большинства существующих цветов, включая разработку разных способов и материалов, относящихся к совершенствованию технологий окраски красителями. В этом отношении выделяются достоинства способов окраски с использованием искусственных синтетических красителей, хотя способы окраски с использованием натуральных красителей также занимают отдельное положение в отношении передачи натуральных цветов, гармонии с натуральными волокнистыми продуктами, безвредности для тела человека и использования экологически чистых материалов.

При окраске натуральными красителями обычно используют способ закрепления для решения задачи фиксации цвета натурального красителя. Закрепление заключается в обработке волокна для окраски с использованием вещества, создающего нерастворимой цветовой композиции посредством соединения с красителем, если последний не способен фиксировать цвет на волокне или если он слабый для характерного уровня цвета.

Раскрытие изобретения

Техническая задача

Однако даже при использовании такого способа закрепления передача цвета имеет предел в окраске из-за использования натуральных красителей. Именно поэтому существует предел типа цветов от красителей, получаемых в натуральном состоянии, а также существует предел в материалах, способных к фиксации цвета на волокне или ткани даже при использовании закрепления.

Представителем цвета натуральных красителей, передачу которого трудно получить, является синий. То есть, в традиционно используемых натуральных красителях краситель синей группы редкий, и окраска группой синего затруднена из-за проблемы фиксации цвета и т.д.

Несмотря на вышеупомянутые достоинства натуральных красителей, окраска с использованием натуральных красителей ограничена несколькими традиционными цветами. Кроме того, разработка способа окраски и выбора подходящего красителя для способа окраски для передачи цветов группы синего обычно оканчивается неудачей.

Техническое решение

Настоящее изобретение относится к способу окраски для получения синего цвета, способного передавать при окраске разные виды цветов группы синего даже при использовании натуральных красителей.

Соответственно, некоторые варианты осуществления изобретения предлагают способ окраски для получения синего цвета.

Выгодные эффекты изобретения

В соответствии с вариантами осуществления изобретения способ окраски для получения синего цвета позволяет легко и стабильно окрашивать ткань при использовании красителей группы синего даже при использовании природного красителя, с которым трудно получить синий цвет.

Кроме того, окраска группой синего может быть приближена к разным видам ощущения цвета синего путем подходящего выбора и контроля сырых красителей, времени пропитки и т.д.

Краткое описание чертежей

Настоящее изобретение будет более полно понято из нижеприведенного подробного описания и прилагаемых чертежей, которые приведены только для иллюстрации и не ограничивают настоящее изобретения.

На Фиг.1-10 приведены фотографии, показывающие состояние окраски ткани, окрашенной в соответствии с одним вариантом осуществления изобретения, с использованием, соответственно, необработанных красителей из аннатто, чернильного орешка, Mallotus japonicus, акации, ревеня, сандалового дерева, марены, граната, катеху и танина хурмы.

Описание лучшего варианта осуществления изобретения

Предлагаемый способ окраски включает окраску ткани необработанным красителем, ферро-закрепление ткани, прошедшей окраску необработанным красителем, с помощью ферро-протравы, получение раствора ферроцианида калия путем растворения ферроцианида калия в воде и помещение ткани, прошедшей закрепление ферро-протравой, в раствор, полученный путем растворения ферроцианида калия, и последующей выдержки ткани до получения желательного оттенка синего цвета.

Необработанным материалом красителей может быть по меньшей мере один из хурмы, марены, гардении, каштана, воробейника лекарственного, чернильного орешка, аннатто, Mallotus japonicus, акации, ревеня, сандалового дерева, граната, катеху и вина.

Ферро-закрепление ткани с использованием ферро-протравы может включать растворение вещества ферро-протравы в воде с нормальной комнатной температурой, пропитку ткани, прошедшей окраску необработанным красителем, в растворе ферро-протравы и последующего медленного повышения температуры раствора до 50°С - 100°С после пропитки ткани.

Веществом ферро-протравы, используемой для ферро-закрепления, может быть FeSO₄. FeSO₄, используемый для ферро-закрепления, может составлять от 1 до 20 мас.% на 100 мас.% ткани.

С другой стороны, ферроцианид калия, используемый для получения раствора ферроцианида калия, может составлять от 1 до 20 мас.% на 100 мас.% ткани.

Осуществление изобретения

Теперь будут более полно описаны варианты осуществления идеи изобретения со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых показаны варианты осуществления идеи изобретения. Идея изобретения может, однако, быть воплощена во многих других формах и не должна истолковываться как ограниченный описанными здесь вариантами осуществления. Эти варианты изобретения представлены скорее для того, чтобы настоящее раскрытие было полным, и полностью передают объем изобретения специалистам в данной области.

Способ окраски для получения синего цвета описан более подробно на экспериментальном примере и прилагаемых чертежах в соответствии с одним вариантом осуществления изобретения.

Слово ″ткань″, используемое в настоящем изобретении, указывает на объект, окрашиваемый с использованием красителей, такой как разные типы волокон, ткань и т.д., как цели окраски, без специального ограничения ″тканью″.

В соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения предусмотрены доминирующий цвет и эффект получения синего цвета даже при использовании натурального красителя, причем красителями, используемыми в настоящем изобретении, являются в основном красители, получаемые прямо в натуральном состоянии, но настоящее изобретение предназначено для получения синего цвета посредством конкретной дополнительной характеристики только в варианте осуществления изобретения, который будет описан ниже. Поэтому красители могут быть применены по разному, как предварительно обработанными из натурального состояния или как общеиспользуемые красители в соответствии с вариантом осуществления изобретения без нарушения объема изобретения.

Хотя обычно не требуется описывать и ограничивать красители, применимые в изобретении, при основном описании натуральных красителей, применимых в изобретении, может быть использован следующий пример.

1 Хурма (танин хурмы)

Хурма это фрукт, растущий на дереве хурмы и содержащий большое процентное количество глюкозы и фруктозы, который содержит таниновый ингредиент Dios Principe с вяжущим вкусом. Помимо этого хурма содержит пектин, каротиноиды и т.д. При окраске с использованием танина хурмы на ткани получают цвет группы коричневого.

2 Марена

Марена это Rubia akane Nakai, и ее называют поворотнолистной, поскольку это вьющееся многолетнее растение семейства мареновых цветет светло-желтыми цветами. Ее корень используется главным образом как краситель.

3 Гардения

Дерево гардения также является вечнозеленым членом семейства мареновых, и ее фрукт называется гардения. В прошлом ее использовали в качестве пищевого красителя и т.д.

4 Каштан

Каштан является плодом каштанового дерева и содержит углеводы, белок, разные виды жиров, кальций, витамины и т.д. Танин, получаемый из скорлупы, используют для окраски кожи и т.д.

5 Воробейник лекарственный

Воробейник лекарственный является корнем Lithospermum erythrorhizon - многолетнего двудольного Tubiflorae boraginaceae, и может использоваться как лекарство в медицине, основанной на травах, и в прошлом он использовался как пурпурный краситель.

6 Галл

Галл - это чернильный орешек насекомых, получаемый в результате того, что schlechtendalia chinenis Bell семейства хоботных тлей паразитирует на листьях Rhus javanica (дерево чернильного орешка) лакового дерева. Галл содержит танин в количестве 50-60%, и чернильный орешек можно использовать как сырье для вещества для обесцвечивания волос или для чернил вместе с дубильным веществом.

7 Аннатто

Аннатто - это специя, изготавливаемая из семян сафлорового дерева. Красный краситель получают плавлением скорлупы семян сафлорового дерева в воде или масле.

8 Mallotus japonicus

Mallotus japonicus - это листопадное дерево двудольных молочаев Archichlamydeae herbrobert, которое содержит много танина в коре.

9 Акация

Акация - это вечнозеленое дерево как один вид двудольных Resales fabaceae и содержит танин. Катеху как тип растительных красителей извлекают из акации, и также его можно использовать как средство против диареи, краситель, вяжущее средство в медицине и вещество, содержащее танин. При использовании акации в медицине она может называться катеху.

10 Катеху

Катеху - это лекарство, получаемое путем вываривания дерева антеху или катеху семейства акациевых или листьев и побегов акации или мимозы и т.д. в травяной медицине. Катеху как медицинский препарат может использоваться как жаропонижающее, средство, способствующее пищеварению, кровоостанавливающее средство и т.д., а также может использоваться как сырье для коричневого красителя в кожевенной промышленности.

11 Ревень

Ревень является многолетним растением семейства спорышевых отряда спорышевых Archichlamydeae. В травяной медицине из ревеня получают медицинский препарат путем снятия кожуры с основного корня возраста 6-7 лет и путем использования мелких корней, имеющих форму лопуха, срезая их целыми и высушивая. Он имеет светло-грязный желтый цвет.

12 Сандаловое дерево

Красящее вещество сандалового дерева может быть получено после экстракции в водном состоянии из сандалового дерева и кажется красным при кислотности и пурпурным при щелочности.

13 Гранат

Гранат - это плод Punica granatum, который содержит глюкозу, фруктозу, лимонную кислоту и т.д. Корка содержит танин, и семена могут содержать эстроген как естественное свойство. Фруктовый сок имеет прекрасный цвет и используется для подкрашивания пищи, вина и т.д.

14 Вино

Вино получают путем брожения винограда или виноградного сока, при этом обычно появляется цвет красной или пурпурной группы.

В соответствии с вариантом осуществления изобретения сначала ткань окрашивают необработанными красителями. Как сказано выше, в качестве необработанных красителей для окраски ткани в соответствии с вариантом осуществления изобретения могут использоваться их разные типы. То есть, по традиционному способу окраска может быть выбрана, исходя из свойств соответствующих красителей, и ткань первично окрашивают.

Затем при ферро-закреплении с использованием ферро-протравы, ткань, прошедшая окраску необработанным красителем, протравливают ферро-протравой.

Ферро-протрава является одним из видов вышеуказанной протравы и используется для закрепления, являясь основной протравой из соли железа. Долгое время ферро-протраву обычно использовали при окраске хлопка и шелка. При такой окраске ткань приобретает цвет темной группы, например, черный, серый и т.д.

Веществом ферро-протравы может быть FeSO₄, FeCl₂, Fe(СН₃СОО)₂) и т.д. FeSO₄ может называться железным купоросом, светло-зеленым в форме кристаллов, и является основной ферро-протравой, поскольку хорошо растворяется в воде.

Поскольку ткань становится относительно слабой при достаточно длительном времени закрепления, желательно выполнять закрепление, используя небольшое количество ферро-протравы в течение относительно короткого времени. Для этого ферро-протраву используют в количестве от 1 до 20 мас.% от массы ткани в соответствии с вариантом осуществления изобретения и кроме того включают этап нагрева в процесс ферро-закрепления, этим ускоряя и точно осуществляя закрепление.

То есть, вещество ферро-протравы в количестве от 1 до 20 мас.% от массы ткани, желательно от 3 до 5 мас.%, помещают в воду с нормальной температурой и растворяют. Затем ткань, прошедшую окраску необработанным красителем, пропитывают этим раствором, и температуру раствора медленно повышают до 50-100°С, что приводит к желательной обработке ферро-протравой.

Цвет ткани является черным или серым после ферро-закрепления на ткани, прошедшей окраску необработанным красителем, так яркий цвет после окраски необработанным красителем приобретает уровень цвета, неразличимый для глаз, но цветовая разница после окраски необработанным красителем дает утонченную разницу ощущения получаемого позже синего цвета.

Обычным соединением ферроцианида калия для изготовления раствора ферроцианида калия, используемого в получении синего цвета в соответствии с вариантом осуществления изобретения, является гексацианоферрат (II) калия (K₄[Fe(CN)₆]) и может быть назван ферроцианидом калия, который мог быть использован как ингредиент для получения синего цвета минерала, такого как драгоценный камень в прошлом.

То есть, для получения синего цвета ткани с использованием натурального красителя как важной цели настоящего изобретения считается, что основное теоретическое обоснование основано на том механизме, что синий цвет получают на ткани путем реакции между ферроцианидом калия и элементом железа в ткани, прошедшей ферро-закрепление, как при получении синего цвета минерала с помощью ферроцианида калия. Соответственно, получение синего цвета с помощью раствора ферроцианида калия может являться основной характеристикой состава изобретения.

Когда ткань, прошедшую ферро-закрепление, помещают в раствор ферроцианида калия, цвет ткани изменяется на синий с течением времени. Плотность синего ткани, пропитанной раствором изменяется с течением времени. Поэтому время пропитки ткани в растворе может являться фактором, определяющим передачу и плотность цвета, включая фактор вышеуказанного выбора необработанного красителя.

В соответствии с вышеописанным вариантом осуществления изобретения ткань, окрашенная группой синего, может быть получена с использованием натуральных красителей, что было трудной задачей в существующем уровне техники, при получении стабильного цвета.

Этапы окраски с использованием некоторых из вышеуказанных натуральных красителей и их результаты описаны в экспериментальных примерах ниже.

Экспериментальный пример

Окраска для получения синего с использованием натурального красителя

1) Выбор красителей

Красители, выбранные в данном эксперименте, указаны в Таблице 1.

Таблица 1 [Таблица 1] 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Аннатто Галл Mallotus Japonicus Акация Ревень Сандал. дерево Марена Гранат Катеху Танин хурмы

2) Окраска необработанными красителями

Ткань окрасили с использованием вышеуказанных натуральных красителей по общей схеме, основанной на соответствующем красителе.

3) Ферро-закрепление

FeSO₄ приготовили в количестве от 3 до 5 мас.% к 100 мас.% ткани и растворили в воде, и затем ткань, окрашенную необработанным красителем поместили в этот раствор с температурой приблизительно 30°С, и температуру повысили приблизительно до 80°С. В это время процесс занял приблизительно 30-40 минут.

4) Приготовление раствора ферроцианида калия

Ферроцианид калия в количестве от 3 до 5 мас.% к 100 мас.% ткани растворили в холодной воде при тщательном перемешивании.

5) Получение синего цвета

Ткань, имеющую цвет группы серого после ферро-закрепления, поместили в раствор ферроцианида калия. До появления синего цвета на ткани, помещенной в раствор прошло несколько минут. Далее, прошла 1 минута или меньше до появления синего цвета. В это время, чтобы получить желательный цвет время контролировали от 1 минуты до 20 минут.

6) Вывод

Результат вышеизложенного эксперимента представлен в Таблице 2.

Таблица 2 [Таблица 2] 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Аннатто Галл Mallotus Japonicus Акация Ревень Сандал. дерево Марена Гранат Катеху Танин хурмы Фиг.1 Фиг.2 Фиг.3 Фиг.4 Фиг.5 Фиг.6 Фиг.7 Фиг.8 Фиг.9 Фиг.10

Как показано на чертежах, верхний чертеж представляет состояние появления цвета группы синего после вышеизложенных этапов способа в соответствии с вариантом осуществления изобретения, и нижний чертеж показывает цвет, полученный после окраски необработанным красителем перед обработкой ткани ферро-протравой. Независимо от состояния окраски необработанным красителем с разными цветами, все полученные цвета относятся к группе синего, и их цветопередача четко отличается друг от друга.

Специалистам в данной области будет очевидно, что в идею изобретения могут быть внесены модификации и изменения без отступления от сущности или объема идеи изобретения. Так, предполагается, что идея изобретения охватывает все такие модификации и изменения идеи изобретения при условии, что они подпадают под объем пунктов прилагаемой формулы изобретения и их эквивалентов.

Промышленная применимость

На чертежах и в описании раскрыты типичные варианты осуществления идеи изобретения, и, хотя применены конкретные термины, они использованы в общем и описательном смысле, а не для ограничения, причем объем идеи изобретения определен в формуле изобретения.

Предложен способ окраски для получения синего цвета при использовании натурального красителя. Способ включает окраску ткани необработанным красителем, ферро-закрепление ткани, подвергнутой окраске необработанным красителем с помощью ферро-протравы, приготовление раствора ферроцианида калия путем растворения ферроцианида калия в воде, помещение ткани, подвергнутой закреплению ферро-протравой, в раствор, полученный путем приготовления раствора ферроцианида калия и последующую выдержку ткани до получения синего цвета желательного оттенка. Обеспечивается легкое и стабильное окрашивание тканей при использовании красителей группы синего даже при использовании натуральных красителей как материала, с которым трудно получить синий цвет ткани. 5 з.п. ф-лы, 10 ил., 2 табл.

1. Способ окраски для получения синего цвета, включающий:
- окраску ткани необработанным красителем;
- ферро-закрепление ткани, подвергнутой окраске необработанным красителем, с помощью ферро-протравы;
- приготовление раствора ферроцианида калия путем растворения ферроцианида калия в воде
и
- помещение ткани, подвергнутой закреплению ферро-протравой, в раствор, полученный путем приготовления раствора ферроцианида калия, и последующей выдержки ткани до получения синего цвета желательного оттенка.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что необработанным материалом красителей является, по меньшей мере, один из хурмы, марены, гардении, каштана, воробейника лекарственного, чернильного орешка, аннатто, Mallotus japonicus, акации, ревеня, сандалового дерева, граната, катеху и вина.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что ферро-закрепление включает:
- помещение вещества ферро-протравы в воду с нормальной температурой и его растворение;
- пропитку ткани, подвергнутой окраске необработанным красителем, раствором, полученным путем растворения вещества ферро-протравы;
и
- медленное повышение температуры раствора до 50°С - 100°С после пропитки ткани.

4. Способ по п.1 или 3, отличающийся тем, что веществом ферро-протравы, используемым для ферро-закрепления, является FeSO₄.

5. Способ по п.4, отличающийся тем, что FeSO₄, используемый для ферро-закрепления составляет от 1 до 20 мас.% к 100 мас.% ткани.

6. Способ по п.1, отличающийся тем, что ферроцианид калия, используемый для приготовления раствора ферроцианида калия, составляет от 1 до 20 мас.% к 100 мас.% ткани.