一种直接利用生物蓝色素发酵液染色的工艺的制作方法

本发明属于染色，具体涉及一种直接利用生物蓝色素发酵液染色的工艺。

背景技术：

1、生物蓝色素(英文名indigoidine)，其是指来源于植物、昆虫或微生物的一种天然蓝色色素，由于其具有独特的着色能力、抗菌和抗氧化活性，且生产过程安全、环保、无污染，目前正在作为化学合成染料的替代品，逐渐应用于纺织品染色中。

2、而目前，采用生物蓝色素进行织物染色通常采用的方法是，先将生物蓝色素从微生物发酵液中提取出来，然后再配制成染液进行织物的染色，其存在的问题是：在生物蓝色素提取工艺中，由于生物蓝色素独特的化学性质，其在水、稀酸和稀碱中的溶解性较差，仅在dmf、dmso、丙酮和氯仿等少数有机溶剂中具有良好的溶解性，微生物发酵液中的生物蓝色素往往吸附于细胞膜上，这就导致：在不采用有机溶剂或氧化还原方式的情况下，其很难被提取干净，从而导致生物蓝色素提取率极低，造成了大量的浪费，而应用有机溶剂和氧化还原方式进行生物蓝色素提取，不仅操作复杂，参数要求苛刻，难以稳定生产，而且还会产生大量的废水、增加废水处理的成本。此外，生物蓝色素的提取也无疑增加了其染料的获取成本；因此，研发一种直接利用生物蓝色素发酵液进行染色的织物染色工艺，以省却传统工序中生物蓝色素的提取工序，对于降低染料成本显得至关重要。

技术实现思路

1、本发明的目的在于克服现有技术中的缺陷，提供了一种直接利用生物蓝色素发酵液染色的工艺，其不需进行生物蓝色素的提取，直接采用生物蓝色素发酵液进行染色，且染色均匀、着色力好，染后织物颜色亮丽，且可根据染色过程中各成分的用量调整染色颜色。

2、为实现上述目的，本发明所采取的技术方案如下：

3、一种直接利用生物蓝色素发酵液染色的工艺，包括如下步骤：

4、步骤1、染液配制：向含生物蓝色素的发酵液中加入去离子水，分散均匀，得染料悬浮体溶液；

5、步骤2、染料循环：将织物置于步骤1配制的染料悬浮体溶液中，进行染料循环染色；

6、步骤3、保险粉循环：待步骤2的染料循环染色结束后，向染色体系中加入保险粉，进行保险粉循环染色；

7、步骤4、金属离子循环：待步骤3的保险粉循环染色结束后，向染色体系中加入烧碱和金属离子化合物，进行金属离子循环染色；

8、步骤5、水洗氧化：待步骤4的金属离子循环染色结束后，将织物取出，冲洗掉表面附着物，然后室温环境下晾晒氧化，即可。

9、作为进一步的技术方案，还包括步骤6、皂洗：将步骤5水洗氧化后的织物皂洗至中性，然后晾干，即可。

10、作为进一步的技术方案，所述织物为棉麻材质织物。

11、作为进一步的技术方案，步骤1中，所述生物蓝色素为来源于微生物的蓝色素。

12、作为进一步的技术方案，生物蓝色素是由两个谷氨酰胺分子在观蓝合成酶的作用下缩合形成的一种具有双环结构的物质。

13、作为进一步的技术方案，步骤1中，所述染料悬浮体溶液中生物蓝色素的浓度为2g/l；

14、作为进一步的技术方案，步骤2中，染料循环染色的时间为90s，循环流量为50m3/h。

15、作为进一步的技术方案，步骤3中，所述染色体系中，保险粉的浓度为5-35g/l；保险粉循环染色的时间为90s，循环流量为50m3/h。

16、作为进一步的技术方案，步骤4中，所述染色体系中，金属离子的浓度为8-20g/l；烧碱的浓度为8-20g/l；所述金属离子循环染色的时间为90s，循环流量为50m3/h；

17、作为进一步的技术方案，所述金属离子化合物包括cacl2、zncl2、fecl3、mgso4、cucl2、mnso4中的一种或几种。

18、作为进一步的技术方案，染色体系中保险粉的加入量≤10g/l(优选5-10g/l)，烧碱的加入量≤10g/l(优选8-10g/l)，且金属离子的加入量≤10g/l(优选8-10g/l)时，织物染出的颜色由染料生物蓝色素决定(所染颜色为蓝色)。

19、作为进一步的技术方案，染色体系保险粉的加入量≥20g/l(优选20-35g/l)，烧碱的加入量≥15g/l(优选15-20g/l)，且金属离子的加入量≥15g/l(优选15-20g/l)时，织物染出的颜色由所采用的金属离子和生物蓝色素共同决定(金属离子采用cacl2时，织物染出的颜色为粉色；金属离子采用zncl2时，织物染出的颜色为淡蓝色；金属离子采用fecl3时，织物染出的颜色为淡黄色；金属离子采用mgso4时，织物染出的颜色为布料原色；金属离子采用cucl2时，织物染出的颜色为灰绿色；金属离子采用mnso4时，织物染出的颜色为天蓝色)。

20、与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

21、1、本发明直接采用微生物发酵液进行初染，在该阶段，生物蓝色素处于未还原状态，其与织物之间无直接作用力，而本发明采用的循环染色工艺则有利于生物蓝色素发酵液在织物上的均匀分布，而在第二阶段，向染液中加入保险粉，此时，附着于织物表面的蓝色素在碱性条件下，被还原成了蓝色素磺酸钠盐，由于蓝色素磺酸钠盐为液态，能够渗透入织物中，实现上染。本发明通过调整染色方式，并控制染色过程中的各参数使得直接采用微生物发酵液进行染色的工艺得以实现，其相较于现有技术中需要先从发酵液中提取生物蓝色素，再采用提取的生物蓝色素进行染色的工艺而言，省却了生物蓝色素的提取过程，不仅简化了工艺，降低了染色成本，且还避免了现有技术中因生物蓝色素提取不彻底导致的生物蓝色素浪费严重的问题。

22、2、由于本发明采用微生物发酵液直接进行织物的染色时，由于菌体细胞对生物蓝色素具有吸附作用，影响了其与保险粉的充分接触，也即生物蓝色素向液相中的扩散转移，从而使得织物上染颜色较浅；为解决该问题，本发明在保险粉循环染色技术后，还向染色体系中加入烧碱和金属离子，使得金属离子在碱性条件下与生物蓝色素/蓝色素磺酸钠盐形成配合物，促使生物蓝色素从细胞膜上解吸附和析出，并分配转移至染液中，从而提高了染料与织物的接触几率，提高了其向织物孔隙扩散渗透效果，此外，金属离子的添加还能够提高蓝色素与纺织纤维之间的非共价键作用，进一步提高了其向织物中的渗透效果，增强了蓝色素的着色力。

23、3、本发明通过控制保险粉、烧碱和金属离子的浓度，可以使金属离子与染料形成稳定的配合物，从而利用不同金属离子所形成的配合物的颜色差异，来改变染料颜色体系，改变织物的上染颜色，染出多种不同的颜色，比如粉色、黄色等，使织物颜色更丰富。

24、综上，本发明通过调整染色方式，研发了一种以微生物发酵液作为染液，依次经发酵液循环染色、保险粉循环染色、烧碱和金属离子循环染色的工序，并控制染色过程中的各参数使得直接采用微生物发酵液进行染色的工艺得以实现；此外，通过控制染色液中各成分的用量，还可以使金属离子发挥出染料的作用，使织物颜色更丰富。

1.一种直接利用生物蓝色素发酵液染色的工艺，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种直接利用生物蓝色素发酵液染色的工艺，其特征在于，

3.根据权利要求1或2所述的一种直接利用生物蓝色素发酵液染色的工艺，其特征在于，

4.根据权利要求1所述的一种直接利用生物蓝色素发酵液染色的工艺，其特征在于，

5.根据权利要求1所述的一种直接利用生物蓝色素发酵液染色的工艺，其特征在于，

6.根据权利要求1所述的一种直接利用生物蓝色素发酵液染色的工艺，其特征在于，

7.根据权利要求1所述的一种直接利用生物蓝色素发酵液染色的工艺，其特征在于，

8.根据权利要求1所述的一种直接利用生物蓝色素发酵液染色的工艺，其特征在于，

9.根据权利要求1所述的一种直接利用生物蓝色素发酵液染色的工艺，其特征在于，

10.根据权利要求1所述的一种直接利用生物蓝色素发酵液染色的工艺，其特征在于，