[发明专利]一种基于海藻凝胶的聚集态天然染料及其制备方法

说明书

技术领域：

本发明属于纺织材料技术领域，具体涉及一种基于海藻凝胶的聚集态天然染料及其制备方法。

背景技术：

在我国，很久之前就开始用天然染料和颜料用于织物的染色领域，但合成染料问世后又逐渐被取代。然而，近年来随着人们环保意识的提高，合成染料在生产和应用中带来的污染问题越来越被人们所关注，天然染料又开始为人们所重视。

天然染料是从植物、动物、矿物或者微生物中产生的色素，将这种色素用用于染色，这些色素不经过人工合成，很少或者没有经过化学加工，而且还具备一定的保健功效，与合成染料相比具有不可比拟的优势。但是，由于天然染料的技术相对部成熟，目前只对棉、麻、丝、毛等天然纤维的染色较为成熟，对合成纤维的染色技术相对较为落后，而且天然染料的稳定性能和纯度与合成染料相比较为复杂，理论指导与技术实践仍需要花费很大的人力和物力去研究。

天然染料的固有的发色基团性能不稳定，太阳光中的紫外线与可见光部分，容易诱发各种氧化还原反应，从而导致染料褪色现象，天然染料染色的织物经长时间的洗涤和日晒后，颜色的鲜艳度会下降，逐步呈灰色调。

目前多是通过改进染色方法、染色条件及抗紫外线后处理来提高天然染料染色织物的耐洗和耐光牢度，从天然染料分子的角度提高天然染料的染色稳定性的研究目前还不多。中国专利CN 100549103C(公开日2007.9.19)公开的提高桑椹红色素染色日晒牢度的方法，采用酰化剂对天然染料桑椹红色素进行改性处理，提高桑椹红色素染色织物的日晒牢度，使染色织物牢度达到服用纺织品的要求。中国专利CN 102383321A(公开日2012.3.21)公开的一种提高天然染料染色织物日晒牢度的方法，将自由基吸收剂或氧清除剂、渗透剂、乙醇水溶液或者水溶液制备形成整理液，将天然染料染色后的织物置于整理液中进行后处理，可提高日晒牢度1-2级。中国专利CN 104088167A(公开日2014.10.8)公开的一种提高天然染料染色织物颜色深度和日晒牢度的方法，利用聚乙烯吡咯烷酮与天然染料分子间的缔合作用，提高天然染料染色织物的颜色深度，并且采用多元醇法，在织物表面原位生成纳米氧化锌，利用纳米氧化锌优异的抗紫外性能，提高天然染料染色纺织品的日晒牢度，而且耐洗性能优良。

由上述现有技术可知，针对天然染料分子的稳定性改性多是采用化学试剂进行改性，改性后的染料部分丧失或者全部桑斯了天然染料本身的优良特定，如天然绿色，无毒无副作用等。因此需要在保证天然染料绿色特性的基础上，提高天然染料的耐晒性能。

发明内容：

本发明要解决的技术问题是提供一种基于海藻凝胶的聚集态天然染料及其制备方法，采用马尾藻滤液与天然染料分子作为原料，马尾藻滤液经助剂处理后形成海藻凝胶，并将天然染料分子包覆其中形成聚集态天然染料，即基于海藻凝胶的聚集态天然染料。本方法工艺简单，效率高，得到的基于海藻凝胶的聚集态天然染料具有很强的抗氧化性能，能显著提高天然染料染色的织物的日晒牢度和耐洗牢度，且绿色天然环保。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：

一种基于海藻凝胶的聚集态天然染料，其特征在于，所述基于海藻凝胶的聚集态天然染料的主要成分为海藻凝胶和天然染料分子，所述海藻凝胶为马尾藻凝胶，所述染料分子为黄酮类、靛类或者叶绿素类染料分子，所述马尾藻凝胶由马尾藻滤液、无水氯化钙溶液和甘油制成。

优选地，所述基于海藻凝胶的聚集态天然染料的组分，按重量份计，包括：

马尾藻滤液15-35份、天然染料分子35-60份、无水氯化钙溶液和甘油10-30份。

本发明还提供一种基于海藻凝胶的聚集态天然染料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

(1)将马尾藻用过滤的海水洗净表面的附着物及沙粒，在室温下晒干，置于烘箱中烘干去除多余的水分，剪碎研磨形成马尾藻粉；

(2)将步骤(1)制备的马尾藻粉加入溶剂中，在60-70℃下搅拌30min，超声处理，经超滤膜过滤，得到马尾藻滤液；

(3)往步骤(2)制备的马尾藻滤液中加入天然染料、无水氯化钙溶液和甘油，在25-30℃下，缓慢搅拌8-10min得到胶体，用去离子水漂洗过滤胶体，去除多余的氯化钙和甘油，得到基于海藻凝胶的聚集态天然染料。

作为上述技术方案的优选，所述步骤(1)中，马尾藻粉的粒径为5-10μm。

作为上述技术方案的优选，所述步骤(2)中，溶剂为去离子水或者乙醇水溶液。

作为上述技术方案的优选，所述步骤(2)中，马尾藻粉与溶剂的质量比为1:10-15。