一种纳米级数码印花的新型天然染料及其制备方法
【技术领域】：
[0001] 本发明属于纺织材料技术领域，具体涉及一种纳米级数码印花的天然染料及其制 备方法。
【背景技术】：
[0002] 随着生活水平的提高和科学技术的发展，人们对纺织品的外观、花色、性能有了更 高的要求。织物印花是指染料或涂料在织物在形成图案的过程。织物印花属于局部染色， 是花纹装饰重要的方式之一。
[0003] 织物印花的主要方法有：直接印花、拔染印花、防染印花、涂料印花、转移印花和数 码印花。数码印花是将图像输入计算机，通过软件控制数码印花机将染料分散地喷到升华 转印纸上，再经高温高压后，将高精度图案转印到纺织品面料表面。经数码印花制备的产品 具有耐日晒、耐水洗、耐磨、色牢度佳、层次感强、色彩鲜艳等优点，而且可以在各类纺织面 料上直接印制任意色彩的写真图案，不受颜色限制，个性化十足。
[0004] 但是数码印花采用的是四色染料混色印花，印花的颜色受外界环境、颜料差异、打 印头之间的差异影响较大看，影响颜色准确性和稳定性，因此需要对数码印花的染料进行 稳定优化，减少其受环境因素的影响，确保染料的物理和化学特性符合最佳工艺参数，使告 诉喷射得以无障碍的进行。
[0005] 数码印花要求染料的粘度低、水溶性好、表面张力高、纯度高、显色性好，通 过添加高新技术材料可以能起到意想不到的作用。中国专利CN 100532475C(公开日 2006. 10. 11)公开的纳米颜料数码印花喷墨墨水及其生产工艺，该纳米颜料数码印花喷墨 墨水包括纳米级颜料分散色浆、保湿剂、除垢剂、杀菌剂、PH值控制剂、表面活性剂、树脂和 去离子水，将颜料预分散严密至90-200nm，然后将其他组分在常温下混和后加入纳米级颜 料，充分搅拌，静置熟化后过滤得到最终产物。选用纳米级颜料制作的喷墨墨水可以安全 通过喷嘴，防止堵塞，而且颜料比染料具有更强的耐光褪色能力和防水能力。中国专利CN 102719145B(公开日2014. 3. 26)公开的一种热升华数码印花喷墨墨水用分散染料纳米胶 囊及其制备方法，该分散染料纳米胶囊以分散染料为囊芯，苯乙烯类单体、丙烯酸酯类单 体、N-(异丁氧基甲基）丙烯酰胺单体为壁材，再加入憎水剂、引发剂、乳化剂等物质通过 自由基聚合反应生成，该纳米交联的外观为球形，平均粒径为60-300nm，染料的包覆量大于 2 %，凝胶率低于0. 8 %，并且具有高的离心稳定性和离子稳定性，易于操作控制。
[0006] 由上述现有技术可知，通过高科技纳米技术的添加可以制备出性能更为优异，更 为适合的数码印花染料，但目前还未出现纳米级数码印花的天然染料方面的研究。
【发明内容】
[0007] 本发明要解决的技术问题是提供一种纳米级数码印花的天然染料及其制备方法， 选用天然植物染料作为原料，将经物理和化学试剂提取浓缩后的滤液经冷冻干燥后得到粉 末状的天然植物染料，经剪裁、研磨、粉碎后得到纳米级天然染料，再添加其他助剂，得到 纳米级数码印花的天然染料。该方法制备的纳米级数码印花的天然染料水溶性好，粒径小， 颜色鲜艳，纯度高，印花的产品具有珠光效果和陶瓷质感，颜色精确，不会渗色，还具有一定 的保健功效。
[0008] 为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：
[0009] -种纳米级数码印花的天然染料，其特征在于，所述纳米级数码印花的天然染料， 按重量份计，由以下组分组成：
[0010] 纳米级天然染料10-25份、
[0011] 纳米填料1-5份、
[0012] 保湿剂10-15份、
[0013] 杀菌剂1-10份、
[0014] 表面张力调节剂1-5份、
[0015] 粘度调节剂2-10份、
[0016] PH值调节剂0· 5-4份、
[0017] 溶剂 50-80 份。
[0018] 优选地，所述纳米级天然染料为平均粒径为50-300nm的天然染料粒子，所述杀菌 剂为水解的壳聚糖。
[0019] 本发明还提供一种纳米级数码印花的天然染料的制备方法，其特征在于：包括以 下步骤：
[0020] (1)将天然染料原料洗净、晒干、研磨成80-100目的粉，经150-250W的超声波处 理30min、乙醇萃取2-3次后，过滤得到滤液，经真空旋转蒸发、浓缩、冷冻干燥得到粉状天 然染料提取物；
[0021] (2)将步骤（1)制备的粉状天然染料提取物先剪碎、碾磨，经高速气流粉碎后得到 纳米级天然染料；
[0022] (3)将保湿剂、杀菌剂、表面张力调节剂、粘度调节剂和PH值调节剂加入溶剂中， 在常温下充分混合，形成混合溶液；
[0023] (4)将步骤⑵制备的纳米级天然染料和纳米填料二氧化钛缓慢加入步骤⑶制 备的混合溶液中，高速均质搅拌，静置过滤得到纳米级数码印花的天然染料。
[0024] 作为上述技术方案的优选，所述步骤（1)中，天然染料为茶叶、大黄或者黄芩中的 一种或几种。
[0025] 作为上述技术方案的优选，所述步骤（1)中，冷冻干燥的温度为-50--80°C，时间 为 20-30h。
[0026] 作为上述技术方案的优选，所述步骤（2)中，碾磨的粒径小于5mm。
[0027] 作为上述技术方案的优选，所述步骤（2)中，高速气流粉碎的工艺为：空气压力 0· 7-0. 85MPa，空气耗量为 10-15m3/min，处理时间 60-90min。
[0028] 作为上述技术方案的优选，所述步骤（3)中，保湿剂为乙二醇或者醋酸钠，所述表 面张力调节剂为脂肪醇聚氧乙烯醚或者季铵盐阳离子表面活性剂，所述粘度调节剂为聚乙 烯或者石蜡，所述PH值调节剂为柠檬酸或者氨水，所述溶剂为软化处理的去离子水。
[0029] 作为上述技术方案的优选，所述步骤⑷中，高速均质搅拌的转速为 2000-5000rpm/min，时间为 2-3h。
[0030] 作为上述技术方案的优选，所述步骤（4)中，过滤方式为经微纳米膜过滤。
[0031] 与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
[0032] (1)本发明制备的纳米级数码印花的天然染料的主要原料为纳米级的天然染料和 纳米级的填料，通过添加纳米材料使染料的细度降低，提高印花的质量和档次，使印花更加 柔软、强韧、耐磨、耐水，而且可以提高花纹的清晰度，使花色品种更加新颖丰富。
[0033] (2)本发明制备的纳米级数码印花的天然染料选用大黄、黄芩、茶叶作为主要原 料，这些原料来源广泛，色素水溶性好，上染率高，色牢度高，还兼具一定的保健作用，能很 好的适用于数码印花技术。
[0034] (3)本发明制备的纳米级数码印花的天然染料中还纳米级填料二氧化钛和水解的 壳聚糖，纳米二氧化钛和壳聚糖能增加色素的显色性，提高颜色的饱和度，牢固色素与织物 的结合力，从而提高各项色牢度，获得良好的印花效果，改善花纹的清晰度和透明度，名赋 予一定的珠光效果和陶瓷质感。
【具体实施方式】：
[0035] 下面将结合具体实施例来详细说明本发明，在此本发明的示意性实施例以及说明 用来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。
[0036] 实施例1 :
[0037] (1)将天然染料茶叶作为原料洗净、晒干、研磨成80目的粉末，经150W的超声波处 理30min、乙醇萃取2次后，过滤得到滤液，经真空旋转蒸发、浓缩、-50°C下冷冻干燥20h得 到粉状天然染料提取物。
[0038] (2)将步骤（1)制备的粉状天然染料提取物先剪碎、碾磨至粒径小于5_，然后在 0. 7MPa和10m3/min下经高速气流粉碎60min，得到平均粒径为300nm的纳米级天然染料。
[0039] (3)按重量份计，将10份的乙二醇、1份的水解壳聚糖、1份的脂肪醇聚氧乙烯醚、 2份的聚乙烯和0. 5份的柠檬酸加入50份的软化处理的去离子水中，在常温下充分混合，形 成混合溶液。
[0040] (4)将10份的步骤（2)制备的纳米级天然染料和1份的纳米填料二氧化钛缓慢加 入步骤（3)制备的混合溶液中，在2000rpm/min转速下高速均质搅拌2h，静置，经微纳米膜 过滤得到纳米级数码印花的天然染料。
[0041] 实施例2:
[0042] (1)将天然染料大黄作为原料洗净、晒干、研磨成100目的粉末，经250W的超声波 处理30min、乙醇萃取3次后，过滤得到滤液，经真空旋转蒸发、浓缩、-80°C下冷冻干燥30h 得到粉状天然染料提取物。
[0043] (2)将步骤（1)制备的粉状天然染料提取物先剪碎、碾磨至粒径小于5_，然后在 0. 85MPa和15m3/min下经高速气流粉碎90min，得到平均粒径为300nm的纳米级天然染料。
[0044] (3)按重量份计，将15份的醋酸钠、10份的水解壳聚糖、5份的季铵盐阳离子表面 活性剂、10份的石蜡和4份的氨水加入80份的软化处理的去离子水中，在常温下充分混合， 形成混合溶液。
[0045] (4)将25份的步骤⑵制备的纳米级天然染料和5份的纳米填料