一种提高细菌染料灵菌红素对莱赛尔织物染色深度的方法

本发明涉及织物染色，尤其涉及一种提高细菌染料灵菌红素对莱赛尔织物染色深度的方法。

背景技术：

1、随着人们对染料的绿色环保、安全性等方面的要求愈加重视，天然染料以其环保健康等优点重新受到关注。其中生物质染料资源丰富，成本低，来源广泛，可以保护环境，属于可再生资源，正逐渐成为纺织染色领域的研究热点。

2、生物质染料包含的微生物染料生产周期短、成本低廉，更易于工业化生产，用其染色后的天然纺织品，色泽柔和、与环境相容性好，可生物降解并且无毒无害，符合纺织品的生态要求，因此，其在纺织领域有着更加广阔的应用前景。而灵菌红素作为一种极具潜力的微生物染料，因其鲜艳的颜色、良好的热稳定性以及抗菌等功能而逐渐成为研究热点。灵菌红素具有抗菌、防紫外、抗病毒等功能，用作染料时可赋予纺织品较高的附加值，极具开发价值。该细菌染料是一种紫红色的色素，几乎不溶于水，易溶于有机溶剂，其结构如下：

3、

4、莱赛尔纤维是以n-甲基吗啡啉-n-氧化物(nmmo)为溶剂，采用独特的干喷湿纺工艺制备的再生纤维素纤维。其生产工艺简单，周期短，生产原料广泛分布在自然界，储量丰富，所用溶剂无毒，溶剂回收率可达99.7％，生产过程中无有害物质释放，不污染环境，可生物降解性好，由这种纤维制成的衣服手感光滑，色泽自然，强度高，且具有良好的透湿和透气性，被誉为21世纪绿色纤维。

5、国内外对微生物色素在纺织印染行业的应用已有报道，常用的微生物色素有灵菌红素、红曲色素和紫色杆菌素等。目前采用微生物染料和植物染料对莱赛尔面料染色的专利技术如下：

6、cn111471316a公开了微生物色素的提取方法及采用其对莱赛尔纤维染色的方法，该微生物色素的提取时，将细菌接种至种子培养液后在摇床上培养，然后将细菌种子液接种至发酵培养液后于摇床上培养；发酵结束后，对发酵液进行离心，再用乙酸乙酯对离心产物进行萃取；最后对萃取液进行浓缩，干燥，得到微生物色素粉体。采用其对莱赛尔纤维染色时，将莱赛尔纤维在室温下加入含微生物色素的水溶液中，入染20-40min，浴比为1∶20～30，然后加入明矾，升温至80℃后再加入三乙醇胺，保温进行染色20-40min，最后加入固色剂，固色处理完毕后降温冷却，取出纤维，用冷水洗、皂煮、水洗、烘干得到染色完的莱赛尔纤维。

7、cn110230216a公开了一种天然染料染色的莱赛尔纤维织物及其制备方法，首先对莱赛尔纤维织物进行阳离子改性，然后将阳离子化的织物进行天然染料染色，最后采用纳米二氧化钛溶胶进行固色制得。本发明制备的天然染料染色的莱赛尔纤维织物具有较高的上染率，天然染料靛蓝、黄栀子、紫草和茜草对莱赛尔纤维织物的上染率分别达到89.8％、93.6％、93.2％和93.8％；经过天然染料靛蓝、黄栀子、紫草和茜草染色的莱赛尔纤维织物的k/s值也表现了较高的值，经过20次洗涤后，其k/s值未明显降低。

8、植物染料无毒无害，不会对人体健康造成任何伤害。植物染料染的织物，色形自然、经久不褪；具有防虫、抗菌的作用，这是化学染料所不具备的。但绝大多数植物染料的染色机理与灵菌红素染色机理完全不同，植物染料的染色机理多数是通过金属离子络合或者交联剂交联的方式，ph值为7-11之间的碱性环境，其目的并不是利用正负离子相互吸引的原理，而是在碱性条件下植物色素分子由于羧基、羟基等基团的电离，植物色素分子颜色会变深，进而通过这种“质变”的方式提高染色效果。多数植物染料碱性越强色素颜色越深。酸性条件下植物色素分子颜色越浅。这与灵菌红素的作用机理完全不同。且部分植物染料染莱赛尔面料过程中，需要有机溶剂的参与，有机溶剂的使用使得染色成本明显增加，且存在印染污水排放的问题，难以实现产业化批量生产。

9、由于灵菌红素对莱赛尔纤维的亲和力很低，导致灵菌红素染色莱赛尔织物的颜色很浅。而灵菌红素既具有鲜艳的颜色和良好的热稳定性，又拥有抗菌和抗疟疾等功能，应用前景广泛。但目前采用灵菌红素对莱赛尔面料染色，由于染色深度无法控制，因此该技术未能实现产业化，也未见相关报道。并且目前用细菌染料灵菌红素染液，在不使用有机溶剂的前提下，利用灵菌红素对莱赛尔织物进行染色，实现有效控制并提高染色织物色深度的技术，未见相关报道。所以说，如何解决目前存在的这些实际问题，是困扰莱赛尔织物细菌染料染色领域技术人员的一个亟待解决的难题。

技术实现思路

1、针对现有技术存在的不足，本发明所要解决的技术问题是，提供一种染色过程无需有机溶剂参与，大大降低生产成本，有效提高灵菌红素对莱赛尔织物的染色深度，并且降低环境污染的提高细菌染料灵菌红素对莱赛尔织物染色深度的方法。

2、为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种提高细菌染料灵菌红素对莱赛尔织物染色深度的方法，包括如下步骤：

3、一、莱赛尔织物改性

4、(1)、称取质量分数分别为40g/l的1,2,3,4-丁烷四羧酸(btca)固体颗粒和次亚磷酸钠固体颗粒，加入水中充分搅拌得到改性整理液；

5、(2)、将莱赛尔织物浸渍于改性整理液中，浴比为1：30，温度设置40℃，浸渍处理时间设置20min；

6、(3)、取出浸渍处理完成的莱赛尔织物，使用轧车去除织物上多余的改性整理液，控制织物带液率为100％，80℃烘干，然后在150-170℃下焙烘2min，然后水洗，烘干，获得改性后的莱赛尔织物；

7、二、染液配制

8、(4)、取发酵液，通过高速低温离心去除发酵液中的菌体，得到含有大量灵菌红素胶束颗粒的纯水系灵菌红素纳米悬浮染液，备用；

9、(5)、使用一水合柠檬酸固体颗粒调节纯水系灵菌红素纳米悬浮染液的ph值为3；

10、三、染色

11、(6)、取改性后的莱赛尔织物置于步骤(5)的染液中进行染色，染色温度设置为80-100℃，浴比为1：30，染色时间为10-30min；

12、(7)、染色结束后，将莱赛尔织物先用温水冲洗，之后进行皂洗，皂洗所用皂液中皂片浓度为2g/l，皂洗温度40-60℃，时间为10min；

13、(8)、皂洗结束后先使用温水洗，再冷水冲洗织物，将织物用烘箱烘干，烘干温度为60-80℃。

14、上述的提高细菌染料灵菌红素对莱赛尔织物染色深度的方法，其特征是：所述步骤(3)中，取出浸渍处理完成的莱赛尔织物，重复三次浸轧-烘干过程，每次浸轧及烘干的带液率及温度均为100％，80℃。

15、上述的提高细菌染料灵菌红素对莱赛尔织物染色深度的方法，其特征是：所述步骤(3)中，浸轧烘干后的织物在160℃下焙烘2min。

16、上述的提高细菌染料灵菌红素对莱赛尔织物染色深度的方法，其特征是：所述步骤(6)中，染色温度设置为90℃，染色时间为20min。

17、上述的提高细菌染料灵菌红素对莱赛尔织物染色深度的方法，其特征是：所述步骤(7)中，皂洗温度设置为50℃。

18、上述的提高细菌染料灵菌红素对莱赛尔织物染色深度的方法，其特征是：所述步骤(8)中，烘干温度设置为70℃。

19、上述的提高细菌染料灵菌红素对莱赛尔织物染色深度的方法，其特征是：所述纯水系灵菌红素纳米悬浮染液中灵菌红素的浓度为92.18mg/l，灵菌红素胶束颗粒的粒径分布范围为148.04～204.68nm，平均粒径为166.68nm，灵菌红素胶束颗粒的zeta电位是-0.20mv。

20、本发明提高细菌染料灵菌红素对莱赛尔织物染色深度的方法的优点是：本发明首次将这种微生物色素灵菌红素的纳米悬浮染液用于莱赛尔织物染色，染色过程中不需要使用有机溶剂溶解色素，实现了灵菌红素纳米悬浮染液对莱赛尔织物不使用有机溶剂参与并且染色深度可控的染色目的。由于灵菌红素对莱赛尔纤维的亲和力很低，导致灵菌红素染色莱赛尔织物的颜色很浅，为了提高色深度，本发明通过阴离子改性的方法，增加织物上的羧基含量，从而增加灵菌红素对莱赛尔织物的亲和力，提高灵菌红素纳米悬浮染液对莱赛尔织物染色深度。使用灵菌红素对莱赛尔织物染色，尚未有人研究。本人通过研究，发现灵菌红素纳米悬浮染液对莱赛尔织物染色颜色非常浅，是因为色素与莱赛尔纤维的亲和力差导致的。本发明通过阴离子改性方法，给莱赛尔纤维引入大量羧基，使莱赛尔纤维带负电。灵菌红素在酸性染液中带正电，静电引力使色素大量上染莱赛尔织物，从而显著提高织物色深度。本发明不使用有机溶剂的方式使得染色成本明显降低，并从根本上解决了环境污染问题。另外，灵菌红素具有抗菌性，从大健康方面也更加适合未来服装发展的方向。