本发明涉及天然染整助剂研发及应用领域,尤其涉及源自栝楼籽提取的栝楼酸或石榴籽提取的石榴酸等含有天然共轭不饱和脂肪酸制成的成膜型柔软剂。
背景技术:
近年来植物染料染色技术虽然取得了一定的进展,但是很大一部分颜色的植物染料纺织品却没有被大批量应用的,主要是植物染料染色纺织品的天然色彩易被空气中的氮氧化物、臭氧等氧化破坏,也容易被紫外光分解,常用的石油化学类柔软剂也会加重这一进程,使植物染料染色纺织品的耐气候、耐光色牢度达不到工业化应用的标准。
源自天然产物的共轭不饱和脂肪酸,尤其是石榴籽提取的共轭不饱和三烯酸在高温条件下易于成膜,含有共轭不饱和脂肪酸制成的天然柔软剂,成膜后覆盖在纺织品表面,可保护植物染料染色纺织品的天然色彩,可用于解决植物染料染色纺织品耐气候、耐光色牢度问题及提高其耐酸碱性能。
技术实现要素:
本发明的目的是提供一种含有天然共轭不饱和脂肪酸的成膜型柔软剂及其制备方法。目前纺织印染行业普遍使用的柔软剂以石油化学类柔软剂为主,并不适合用在植物染料染色织物的后整理上,因为会加重空气中的氮氧化物、臭氧、紫外线等对植物染色织物色彩的分解和破坏,使植物染色织物的色牢度达不到工业化应用的标准。
本发明的含有天然共轭不饱和脂肪酸的成膜型柔软剂属于天然染整助剂,主要成分包括栝楼籽提取的栝楼酸、石榴酸、金盏花酸、蓝花楹酸、共轭亚麻酸等共轭十八碳三烯酸或共轭亚油酸等十八碳二烯酸及其酯类、木槿叶亚临界水提溶液、复合酸降解壳聚糖水溶液等。尤其是石榴酸高温条件下成膜性好,成膜后光泽度高,耐酸碱性能好,覆盖在植物染料染色织物表面,保护其天然色彩,使织物耐气候、耐光色牢度提高0.5级~1以上,从而达到工业化应用的标准。
为实现上述目的,本发明采用以下技术方案实现:
含有天然共轭不饱和脂肪酸的成膜型柔软剂,由下列物质按重量百分比组成:栝楼籽提取的栝楼酸、石榴酸、金盏花酸、蓝花楹酸、共轭亚麻酸等共轭十八碳三烯酸或共轭亚油酸等十八碳二烯酸或其酯类0.5%~12%;脂肪酸酯基季铵盐12~1%;木槿叶亚临界水提溶液1~10%;木姜子油0.01~0.5%;辣木油0.2%~1%;复合酸降解壳聚糖水溶液0.5%~8%;魔芋胶0.01~0.05%;纯净水85.78%~67.45%。所有物质重量百分比的总和为100%。
所述的栝楼籽提取的栝楼酸、石榴酸、金盏花酸、蓝花楹酸、共轭亚麻酸等共轭十八碳三烯酸或共轭亚油酸等十八碳二烯酸及其酯类,包含但不限于采用萃取方式提取、冷轧方式提取、共轭酶、异构化酶转化的共轭不饱和脂肪酸。优选石榴籽提取的天然石榴酸,包含但不限于冷结晶法富集的石榴酸以及石榴籽内的α-酮酸、β酮酸、亚麻酸等提取成份。
本发明人多次研究发现,天然石榴酸性质活泼,易于发生自动氧化成膜,尤其在高温条件下成膜性好,成膜后光泽度高,耐酸碱性能好,覆盖在植物染料染色织物表面,保护其不受紫外光、空气中的臭氧及氮氧化物的破坏,提高其耐气候、耐光性能。可使织物耐气候、耐光色牢度提高0.5~1级以上。
所述的木槿叶亚临界水提溶液,制备方法为:取新鲜木槿叶,以水为溶剂,木槿叶与水按重量比例为1:3,加入2g/l~5g/l(以木槿叶与水的混合液体积计算)天然助剂po,于125℃提取30~50分钟,提取一次,然后用200目滤网过滤出提取液即成。
新鲜木槿叶采用高温亚临界方式提取水提物,是利用高温消除木槿叶色素影响,大幅提高提取率,不但可提取出含有乳化性能的天然表面活性剂,而且可提取出氨基酸,可有效溶解共轭不饱和脂肪酸及其酯类。
所述的复合酸降解壳聚糖水溶液的制备方法为:在超声波设备中,按重量百分比依次加入纯净水95.5%~83%、枸杞酸2%~5%、酒石酸1~2%、大茴香酸或其钠盐0.5%~6%,开启搅拌器,在搅拌条件下再加入重量百分比为1~4%的分子量大于60万、脱乙酰度大于90%的壳聚糖。加料结束后开启28khz、声强10~120w/cm²超声波,以运行2分钟间隔1分钟的间隔循环方式运行,同时升温到55℃,保温60~90分钟停止作业。将此溶液在30℃条件下自然发酵20~50天,得到半透明浅棕色壳聚糖水溶液。
本发明人经研究发现,采用低频超声波部分辅助降解壳聚糖,不会影响壳聚糖的结构和脱乙酰度,尤其是低频超声波的短时间部分降解壳聚糖仅能破坏大分子壳聚糖的糖苷键,使壳聚糖分子链断裂,发生部分降解,降解后壳聚糖结构基本不发生变化。采用复合酸,尤其是大茴香酸及其钠盐的弱酸,有助于进一步自然发酵降解并且可减弱降解壳聚糖水溶液的ph值,由于自然发酵的条件温和,发酵后的溶液颜色浅,不会产生副产物。大茴香酸及钠盐与降解壳聚糖水溶液共同用于天然共轭不饱和脂肪酸的成膜型柔软剂后,大幅提高该柔软剂的成膜性能和耐久稳定性,提高织物抑菌及耐气候、耐光性能。
含有天然共轭不饱和脂肪酸的成膜型柔软剂,按以下方法制备:在不锈钢反应釜内,按重量百分比,先加入纯净水85.78%~67.45%,加热到60℃,在搅拌条件下按重量百分比依次加入:栝楼籽提取的栝楼酸、石榴酸等共轭不饱和脂肪酸或其酯类0.5%~12%,脂肪酸酯基季铵盐12~1%、木槿叶亚临界水提溶液1~10%、木姜子油0.01~0.5%、辣木油0.2%~1%,开启转速至2000~2200rpm的高剪切分散乳化机,运转30分钟后冷却到40℃以下,再依次加入重量百分比为0.5%~8%的复合酸降解壳聚糖水溶液、0.01~0.05%的魔芋胶,搅拌10分钟成透明乳液状,过滤出料。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
采用本发明的天然共轭不饱和脂肪酸的成膜型柔软剂,成膜后覆盖在纺织品表面,可避免植物染料染色纺织品的天然色彩受紫外线及空气中的氮氧化合物的损害,可使耐气候、耐光色牢度提高0.5~1级以上,不仅能解决植物染料染色纺织品耐气候、耐光色牢度问题及耐酸碱性能,也可使织物手感柔软丰满。
本发明适用于棉、麻、丝、毛等天然纺织品,也适用于天丝、莫代尔、黏胶等再生纤维素纤维纺织品的柔软加工。尤其适用于包含上述原料成份的植物染色纺织品的后整理柔软加工。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做详细说明,但本发明的实施范围不仅仅限于下述的实施例。
实施例一
1.天然共轭不饱和脂肪酸的成膜型柔软剂的制备
1.1采用高温亚临界方式提取木槿叶水溶液:
取新鲜木槿叶,以水为溶剂,木槿叶与水按重量比例为1:3,加入2g/l(以木槿叶与水的混合液体积计算)天然助剂po,于125℃提取50分钟,提取一次,用200目滤网过滤出提取液。
1.2制备复合酸降解壳聚糖水溶液:
在超声波设备中,按重量百分比依次加入纯净水93%、枸杞酸2%、酒石酸1%、大茴香酸或其钠盐2%,开启搅拌器,在搅拌条件下再加入重量百分比为2%的分子量大于60万、脱乙酰度大于90%的壳聚糖。加料结束后开启28khz、声强12w/cm²超声波,以运行2分钟间隔1分钟的间隔循环方式运行,同时升温到55℃,保温90分钟停止作业。将此溶液在30℃条件下自然发酵40天,得到半透明浅棕色壳聚糖水溶液。
1.3、制备天然共轭不饱和脂肪酸的成膜型柔软剂:
在不锈钢反应釜内,按重量百分比,先加入纯净水78.38%,加热到60℃,在搅拌条件下按重量百分比依次加入:石榴籽提取的石榴酸1%,脂肪酸酯基季铵7%、木槿叶亚临界水提溶液8%、木姜子油0.1%、辣木油0.5%,开启转速为2000rpm的高剪切分散乳化机,运转30分钟后冷却到40℃以下,再依次加入重量百分比为5%的复合酸降解壳聚糖水溶液、0.02%的魔芋胶,搅拌10分钟成透明乳液状,过滤出料。
2.含有天然共轭不饱和脂肪酸的成膜型柔软剂在植物染色面料、服装的应用方法:
浸渍法:含有天然共轭不饱和脂肪酸的成膜型柔软剂使用量为6g/l(相对于水溶液的体积计算),使用前需要充分化开。55℃以上保温30分钟。脱水后立即高温烘干,烘干温度大于120℃。
经过上述整理加工后,不但大幅提高面料、服装的柔软手感,而且不会改变植物染色面料的颜色,并且提高耐气候、耐光色牢度0.5级以上。
实施例二
1.天然共轭不饱和脂肪酸的成膜型柔软剂的制备
1.1采用高温亚临界方式提取木槿叶水溶液:
取新鲜木槿叶,以水为溶剂,木槿叶与水按重量比例为1:3,加入3g/l(以木槿叶与水的混合液体积计算)天然助剂po,于125℃提取50分钟,提取一次,用200目滤网过滤出提取液。
1.2制备复合酸降解壳聚糖水溶液:
在超声波设备中,按重量百分比依次加入纯净水92%、枸杞酸2%、酒石酸1%、大茴香酸或其钠盐1%,开启搅拌器,在搅拌条件下再加入重量百分比为4%的分子量大于60万、脱乙酰度大于90%的壳聚糖。加料结束后开启28khz、声强15w/cm²超声波,以运行2分钟间隔1分钟的间隔循环方式运行,同时升温到55℃,保温90分钟停止作业。将此溶液在30℃条件下自然发酵40天,得到半透明浅棕色壳聚糖水溶液。
1.3制备天然共轭不饱和脂肪酸的成膜型柔软剂:
在不锈钢反应釜内,按重量百分比,先加入纯净水81.69%,加热到60℃,在搅拌条件下按重量百分比依次加入:石榴籽提取的石榴酸2%,脂肪酸酯基季铵6%、木槿叶亚临界水提溶液8%、木姜子油0.1%、辣木油0.2%,开启转速为2200rpm的高剪切分散乳化机,运转30分钟后冷却到40℃以下,再依次加入重量百分比为2%的复合酸降解壳聚糖水溶液、0.01%的魔芋胶,搅拌10分钟成透明乳液状,过滤出料。
2.含有天然共轭不饱和脂肪酸的成膜型柔软剂在植物染色纺织面料、服装的应用方法:
在定型机的轧车上采用浸扎法:含有天然共轭不饱和脂肪酸的成膜型柔软剂使用量为10g/l(相对于水溶液的体积计算),再经过120℃以上温度烘干。
经过上述整理加工后,不但大幅提高面料、服装的柔软手感,而且不会改变植物染色面料的颜色,并且提高耐气候、耐光色牢度1级以上
实施例三
1.天然共轭不饱和脂肪酸的成膜型柔软剂的制备
1.1采用高温亚临界方式提取木槿叶水溶液:
取新鲜木槿叶,以水为溶剂,木槿叶与水按重量比例为1:3,加入4g/l(以木槿叶与水的混合液体积计算)天然助剂po,于125℃提取50分钟,提取一次,用200目滤网过滤出提取液。
1.2制备复合酸降解壳聚糖水溶液:
在超声波设备中,按重量百分比依次加入纯净水93.5%、枸杞酸2%、酒石酸1%、大茴香酸或其钠盐0.5%,开启搅拌器,在搅拌条件下再加入重量百分比为3%的分子量大于60万、脱乙酰度大于90%的壳聚糖。加料结束后开启28khz、声强12w/cm²超声波,以运行2分钟间隔1分钟的间隔循环方式运行,同时升温到55℃,保温70分钟停止作业。将此溶液在30℃条件下自然发酵30天,得到半透明浅棕色壳聚糖水溶液。
3、制备天然共轭不饱和脂肪酸的成膜型柔软剂:
在不锈钢反应釜内,按重量百分比,先加入纯净水84.48%,加热到60℃,在搅拌条件下按重量百分比依次加入:石榴籽提取的石榴酸2%,脂肪酸酯基季铵6%、木槿叶亚临界水提溶液5%、木姜子油0.1%、辣木油0.4%,开启转速为2200rpm的高剪切分散乳化机,运转30分钟后冷却到40℃以下,再依次加入重量百分比为2%的复合酸降解壳聚糖水溶液、重量百分比为0.02%的魔芋胶,搅拌10分钟成透明乳液状,过滤出料。
二、含有天然共轭不饱和脂肪酸的成膜型柔软剂在植物染色纺织面料、服装的应用工艺:
浸渍法:含有天然共轭不饱和脂肪酸的成膜型柔软剂使用量为5g/l(相对于水溶液的体积计算),使用前需要充分化开。55℃以上保温30分钟。脱水后立即高温烘干,烘干温度大于120℃。
经过上述整理加工后,不但大幅提高面料、服装的柔软手感,而且不会改变植物染色面料的颜色,并且提高耐气候、耐光色牢度0.5级以上。
以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。