一种纳米红曲红色素染液以及纤维素纤维织物的抗菌染色方法

本发明属于纺织印染，尤其涉及一种纳米红曲红色素染液以及纤维素纤维织物的抗菌染色方法。

背景技术：

1、印染行业的废水排放一直是工业废水的主要来源。随着环保政策的日益严格，探索替代传统印染的新方法势在必行。天然染料与生态环境相容性强，来源广泛，具有无毒、无刺激、易降解等许多优点，受到越来越多消费者的认可。天然染料对纺织品进行染色，可以满足人们对个性化和多样化的追求，在纺织生态染色领域有良好的应用前景。

2、红曲红色素是一种源自红曲霉发酵的天然食用色素，具有天然、无毒、安全等优势，被广泛应用于食品、化妆品等多个领域。此外红曲红色素还具有抗菌等功能，将其应用于纺织品染色领域可赋予纺织品较高的附加值。构成红曲红色素主要化学物质的分子结构如下所示：

3、

4、可见，红曲红色素由于具有可食用、易降解无污染、保健、成本低等优势，因此，在纺织印染领域具有较好的应用前景。将天然红曲红色素应用于纤维素纤维织物染色，对于皮肤敏感人群(尤其是婴幼儿)更加友好，具有较好的市场和消费者认可前景。

5、纤维素纤维织物是日常生活中最常见的纺织品之一，对人们的身体健康有着重要影响(如纤维素纤维织物会直接接触口、鼻、眼等)。目前，市面上能够买到的有色纤维素纤维织物绝大多数使用合成染料染色，合成染料的生产加工和印染应用过程存在污染问题。因此，探索更加清洁、天然的纤维素纤维织物染色方法具有重要意义。目前利用红曲红色素对纤维进行染色的专利技术主要包括如下内容：

6、cn106192453a公开了一种蚕丝织物的红曲红染色方法。具体而言，本发明的染色方法包括下列步骤：将红曲红和媒染剂加入到水中，并将ph值调节至4-5，得到染色液；将蚕丝织物加入到染色液中染色，经水洗、干燥，最终得到染色织物；其中：媒染剂为混合稀土，其包含20-30重量％的三氧化二镧和45-55重量％的二氧化铈，其浓度为0.2-1.2g/l。

7、cn108755192a公开了一种拼色后的天然色素对织物染色的方法，天然蓝色素indigoidine、红曲红色素、红曲黄色素中的两种或三种色素分别溶于溶剂后再通过混合进行拼色；连同氯化镨和/或三氧化二镧和/或磺酸钠加入到水中，将ph值调节至3～6，将织物加入到染色液中，升温至60～90℃染色，经水洗、干燥，完成织物的染色。

8、cn110698878 a公开了一种棉纤维可染红曲红色素天然染料的制备及染色方法，其包括如下步骤：(1)提取染料：采用水-醇浸渍提取法，以水-乙醇为溶剂，在20～40℃水浴条件下，将色素原料浸入溶剂中进行染料提取处理6～12h，然后进行固液分层处理，取上层液体进行蒸发浓缩获得浓缩液；(2)色素改性：按修饰剂与浓缩液质量比为1∶1.5的比值，往浓缩液中加入修饰剂，然后再加入碱剂，使混合体系在0～60℃条件下反应处理8～12h，再经浓缩、喷雾干燥后，制得棉纤维可染红曲红色素天然染料。

9、由上述专利技术可知，目前红曲红色素用于蛋白质纤维和棉纤维的染色，其均需要使用媒染剂作为固色剂，也就是通过金属离子媒染法来染色。媒染剂作为金属离子，染色后的纤维无法实现健康、环保要求，而且无法避免工业废水的污染问题，进而影响纺织印染行业绿色环保的可持续发展要求。同时，由于红曲红色素对纤维素纤维的亲和力低，得色率差，就更加需借助重金属媒染剂进行处理，进而限制了红曲红色素在纤维素纤维染色方面的产业化应用。因此，如何能够在不使用金属离子的参与下利用红曲红色素实现对纤维素纤维的染色，并且使纤维素纤维具有优异的染色深度、色牢度(如耐皂洗牢度、耐摩擦牢度)，同时还能够在染色的同时赋予纤维抗菌的性能，实现绿色环保生态目的，成为了纺织印染领域技术人员亟需解决的一个难题。

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，提供一种能够在不使用金属离子的参与下利用红曲红色素实现对纤维素纤维的染色，并且使纤维素纤维具有优异的染色深度、色牢度，同时还能够在染色的同时赋予纤维抗菌性能的纳米红曲红色素染液以及纤维素纤维织物的抗菌染色方法。

2、为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种纳米红曲红色素染液，制备方法包括如下步骤：

3、(1)、取用量为5-15％owf的壳聚糖，同时加入用量为5-25％owf的有机酸，加入总染液1/5的去离子水，并搅拌均匀，制得混合溶液；

4、(2)、将步骤(1)制得的混合溶液在70-90℃的条件下加热4-6min，使壳聚糖充分溶解，制得壳聚糖溶液，备用；

5、(3)、另取用量为10-15％owf的纳米红曲红色素，加入总染液的4/5的去离子水，并搅拌均匀，制得纳米红曲红色素悬浊液，备用；

6、(4)、将步骤(2)制得的壳聚糖溶液缓慢加入纳米红曲红色素悬浊液中，充分混合均匀，制得纳米红曲红色素染液。

7、上述的纳米红曲红色素染液，所述步骤(1)中壳聚糖的用量为10％owf，有机酸的用量为10％owf。

8、上述的纳米红曲红色素染液，所述步骤(2)中，制得的混合溶液在80℃的条件下加热5min。

9、上述的纳米红曲红色素染液，所述步骤(3)中，纳米红曲红色素的用量为12.5％owf。

10、上述的纳米红曲红色素染液，所述步骤(1)中有机酸为一水合柠檬酸或醋酸。

11、上述的纳米红曲红色素染液，所述步骤(3)所用纳米红曲红色素的粒径分布范围为71-188nm。

12、一种纤维素纤维织物的抗菌染色方法，包括如下步骤：

13、(1)、准备待染色的纤维素纤维织物，备用；

14、(2)、将纤维素纤维织物放入权利要求1-4任一项所述的纳米红曲红色素染液中，设置染色时间90-150min，染色温度80-100℃，染色浴比1：40-60；

15、(3)、取出纤维素纤维织物，先用去离子水清洗，之后进行皂洗；

16、(4)、用去离子水将皂洗后的纤维素纤维织物清洗干净；

17、(5)，将清洗后的纤维素纤维织物放入烘箱烘干。

18、上述的纤维素纤维织物的抗菌染色方法，所述步骤(2)中，设置染色时间120min，染色温度90℃，染色浴比1：50。

19、上述的纤维素纤维织物的抗菌染色方法，所述步骤(3)中，皂洗所用皂液中皂片浓度为2g/l，皂洗温度70℃，皂洗时间为10min。

20、上述的纤维素纤维织物的抗菌染色方法，所述步骤(5)中，烘干温度为70℃。

21、本发明纳米红曲红色素染液以及纤维素纤维织物的抗菌染色方法的优点是：本发明使用微生物发酵生产的环境友好的天然色素染料，完全摒弃了人工合成染料在生产加工和印染应用过程存在污染问题。使用壳聚糖作为固色剂，将大部分溶解的红曲红色素分子和部分未溶解的纳米红曲红色素微粒充分利用，不但实现了红曲红色素和纤维素纤维织物的牢固结合，而且具有优异的染色深度、色牢度，同时染色后的纤维素纤维织物具有明显的抗菌性能。使用的纳米级红曲红色素可以很好的分散在染液中，避免了用有机溶剂来溶解色素，保证了染色过程的清洁、环保，实现了纤维素纤维织物的绿色生态印染加工。