一種蠶絲或其織物的黑曲霉孢子粉染色方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種蠶絲或其織物的黑曲霉孢子粉染色方法，向培養(yǎng)液中加入篩選純化后的黑曲霉孢子粉，于28～30℃擴大培養(yǎng)18～24小時，直至濃度為3～5g/L，得擴大培養(yǎng)液；向擴大培養(yǎng)液中加入媒染劑，得染色液，媒染劑包含重量百分比為20%～30%的三氧化二鑭和45%～55%的二氧化鈰，濃度為0.1～0.6g/L，將滅菌的蠶絲制品直接置于染色液中，于28～30℃繼續(xù)培養(yǎng)，直至染色完全，浴比為1:15~25，染浴pH為6.5～7.0，染色時間為18～36小時。本發(fā)明采用低溫染色技術(shù)，使黑曲霉菌持續(xù)分化繁殖并不斷分泌黑色素，能提高上染率、色牢度，同時實現(xiàn)工業(yè)廢物的零排放，節(jié)能環(huán)保效果顯著。
【專利說明】—種蠶絲或其織物的黑曲霉孢子粉染色方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種織物染色方法，具體涉及一種采用低溫媒染技術(shù)對蠶絲織物進行染色處理的方法。

【背景技術(shù)】
[0002]黑曲霉菌是重要的工業(yè)菌種之一，不僅可用于發(fā)酵制備結(jié)構(gòu)各異、種類繁多的食品及飼料工業(yè)原材料，用于醋、醬油等副食品的著色劑，而且能夠分泌具有防止紫外線輻射、清除自由基功能的黑色素，發(fā)揮抗氧化和防止衰老的功效，廣泛用于防曬霜、防曬膏和黑發(fā)劑等化妝品中。
[0003]在紡織染整工業(yè)領(lǐng)域中，黑曲霉菌也有一定的應用。中國發(fā)明專利CN1109504A公開了一種用于酶洗紡織品的專用酶制劑，其中以黑曲霉菌發(fā)酵制備得到的C酶制劑是果膠酶和纖維素酶，主要用于麻、混紡紡織品的酶洗整理，可以使紡織品的表面光滑耐久、手感柔軟、穿著舒適，降低斷裂力和縮水率，提高硬挺度、豐滿度及彈性。中國發(fā)明專利申請CN103485158A中，公開了采用黑曲霉發(fā)酵而得的液體酶作為除氧酶，用于棉麻交織物的漂染工藝中，進行除氧。
[0004]但是，如何利用黑曲霉菌產(chǎn)生的色素作為生物染料在織物染色工藝中加以應用，目前尚未見報道。
[0005]近年來，隨著人們對于環(huán)境的保護意識越來越強，化學染料的缺點也日益明顯，研究人員開始把目光轉(zhuǎn)向天然染料。天然染料的來源主要是植物染料、動物染料和礦物染料，因其能夠與環(huán)境相容，可生物降解，原料可以再生，對皮膚無過敏性和致癌性，受到人們的關(guān)注和青睞。然而，天然染料對紡織纖維的親和力比較低，給色量低，染色時間較長，染色牢度較差，因此大部分天然染料在上染織物時都要使用媒染劑，而大部分媒染劑都含有一些重金屬離子，這些重金屬離子會對生態(tài)環(huán)境造成一定的污染。此外，當采用微生物產(chǎn)生的色素作為天然染料的來源時，一些常規(guī)的生物染料染色方法需要進行高溫加熱，會導致菌種在染色過程中死亡。使用后染色液一般不能循環(huán)利用，并且染色廢液排放對環(huán)境有一定污染。
[0006]因此，當試圖采用黑曲霉菌作為天然黑色素的來源進行生物染色時，需要尋求新的媒染劑，同時需要改進染色的方法，以有效利用黑曲霉菌這種來源充足、培養(yǎng)簡便的原料，滿足印染行業(yè)生產(chǎn)的要求。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]針對上述技術(shù)問題，本發(fā)明的目的是提供一種黑曲霉孢子粉對蠶絲及蠶絲織物進行低溫媒染染色的方法。
[0008]為實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案總體思路為，通過黑曲霉孢子粉的液體發(fā)酵，并在發(fā)酵過程中直接與無菌蠶絲制品接觸，在混合稀土媒染劑存在的條件下于30°C以下進行生物染色。
[0009]具體而言，本發(fā)明采取的技術(shù)方案如下所述:
一種蠶絲或其織物的黑曲霉孢子粉染色方法，包括如下步驟:
1)黑曲霉孢子粉的擴大培養(yǎng):將黑曲霉孢子粉轉(zhuǎn)移至培養(yǎng)液中，在恒溫振蕩培養(yǎng)器內(nèi)以150?180 rpm的轉(zhuǎn)速于28?30°C擴大培養(yǎng)18?24小時，直至所述黑曲霉孢子粉的濃度為3?5 g/L，得到黑曲霉孢子粉擴大培養(yǎng)液；
2)蠶絲或其織物的生物染色:將媒染劑加入到黑曲霉孢子粉擴大培養(yǎng)液中，得到染色液，其中所述媒染劑為混合稀土，其包含重量百分比為20%?30%的三氧化二鑭和45%?55%的二氧化鈰，混合稀土在所述染色液內(nèi)的濃度為0.1?0.6 g/L ;然后向所述染色液內(nèi)加入經(jīng)過滅菌處理的蠶絲或其織物，使其與擴大培養(yǎng)后的黑曲霉孢子粉接觸，再以150?180 rpm的轉(zhuǎn)速于28?30°C繼續(xù)培養(yǎng)，直至染色完全，其中染色的浴比為1: 15?25，染浴pH為6.5--.0，染色時間為18?36小時。
[0010]進一步的技術(shù)方案，步驟I)中所述培養(yǎng)液按照如下方法制備:稱取去皮馬鈴薯，粉碎后加入到純凈水中，加熱煮沸，加入葡萄糖繼續(xù)煎煮直至馬鈴薯融化成泥狀，濾取液體并倒入容器中，密封后于0.1 MPa、120°C的條件下滅菌20分鐘即得。
[0011]優(yōu)選的，在上述方案中，所述培養(yǎng)液內(nèi)去皮馬鈴薯的濃度為200 g/L，葡萄糖的濃度為20 g/L ο
[0012]優(yōu)選的，在上述方案中，步驟I)中所述黑曲霉孢子粉的濃度為4 g/L。
[0013]優(yōu)選的，在上述方案中，步驟2)中所述染色液內(nèi)媒染劑的濃度為0.4 g/L。
[0014]優(yōu)選的，在上述方案中，步驟2)中所述媒染劑包含重量百分比為25.52%的三氧化二鑭和50.82%的二氧化鈰。
[0015]優(yōu)選的，在上述方案中，步驟2)中所述染色的浴比為1: 20。所述染色的染浴pH為6.5。所述染色的時間為24小時。
[0016]由于上述技術(shù)方案的運用，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下列優(yōu)點:
1)現(xiàn)有技術(shù)多采用高溫染色技術(shù)，染色溫度通常在80°c以上，但是高溫條件不利于黑曲霉分泌黑色素，甚至會殺死微生物，而本發(fā)明采用低溫染色，同時，使用培養(yǎng)液替代普通使用的水來制備染色液，微生物在此條件下可以進行菌絲分化和孢子繁殖，在此過程中，形成的菌絲體會持續(xù)分泌黑色素，從而有利于提高染色牢度；
2)由于采用低溫染色，微生物能進行孢子繁殖，使得染色液可以反復循環(huán)使用，因此能夠?qū)崿F(xiàn)工業(yè)廢物零排放，污染度極低，屬于環(huán)境友好型染色方法；
3)高溫染色過程中需用大量熱能和沖洗用水，生產(chǎn)成本較高，而本發(fā)明采用低溫染色，成功地降低了能耗和用水量，節(jié)能環(huán)保效果顯著；
4)本發(fā)明使用特殊的混合稀土作為媒染劑，有助于黑曲霉孢子粉分泌的色素分子與蠶絲纖維之間形成緊密而穩(wěn)定的配位鍵，進而提高了上染率、色牢度等多項染色參數(shù)指標；
5)現(xiàn)有技術(shù)中有些化學染料以及高溫染色方案的使用會使人類的皮膚和粘膜組織產(chǎn)生過敏反應，甚至誘發(fā)皮膚癌，天然染料存在給色量低，染色時間較長，染色牢度較差的缺陷，而本發(fā)明所使用的黑曲霉孢子粉卻對人體皮膚具有保健作用，較低的工作環(huán)境溫度也有利于保障印染行業(yè)一線人員的身體健康。

【具體實施方式】
[0017]下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明作進一步描述:
實施例一、蠶絲織物的黑曲霉孢子粉染色。
[0018]1、培養(yǎng)液的制備:
利用電子天平稱取200 g去皮馬鈴薯，切成片狀，加入到I L純凈水中，在電磁爐上加熱煮沸，加入20 g葡萄糖繼續(xù)煎煮，直至馬鈴薯融化成泥狀，用四層紗布濾取液體并倒入玻璃容器中，密封后置于手提式不銹鋼壓力蒸汽滅菌器中，于0.1 MPa、120°C的條件下滅菌20分鐘，得到培養(yǎng)液。
[0019]2、黑曲霉孢子粉的擴大培養(yǎng):
采用常規(guī)的菌種篩選方法，從商品化黑曲霉菌(拉丁名稱:Aspergillus niger,菌號:AS3.324，生產(chǎn)廠家:山東沂源康源生物科技有限公司)中挑選出專屬分泌黑色素的菌絲體，采用無菌操作將篩選后的黑曲霉孢子粉轉(zhuǎn)移至培養(yǎng)液中，在恒溫振蕩培養(yǎng)器內(nèi)以180 rpm的轉(zhuǎn)速于30°C擴大培養(yǎng)20小時，直至黑曲霉孢子粉的濃度為4 g/L，得到黑曲霉孢子粉擴大培養(yǎng)液。
[0020]3、織物的生物染色:
量取100 mL黑曲霉孢子粉擴大培養(yǎng)液至500 mL錐形瓶中，加入400 mg混合稀土 (其中包含25.52重量％的La2O3和50.82重量％的CeO2)作為媒染劑，混合均勻，得到染色液，然后按照1:20的染色浴比，將滅菌的真絲電力紡直接置于染色液中(采用乙酸鈉/乙酸緩沖液調(diào)節(jié)pH值為6.5)，使其與擴大培養(yǎng)后的黑曲霉孢子粉接觸，然后再以180 rpm的轉(zhuǎn)速于30°C繼續(xù)培養(yǎng)24小時，直至染色完全。將染色后的織物取出，用純凈水沖洗5?10分鐘，95?98°C烘干后以備染色性能考察試驗所用。
[0021]實施例二、蠶絲織物的黑曲霉孢子粉染色。
[0022]1、培養(yǎng)液的制備:
利用電子天平稱取200 g去皮馬鈴薯，切成片狀，加入到I L純凈水中，在電磁爐上加熱煮沸，加入20 g葡萄糖繼續(xù)煎煮，直至馬鈴薯融化成泥狀，用四層紗布濾取液體并倒入玻璃容器中，密封后置于手提式不銹鋼壓力蒸汽滅菌器中，于0.1 MPa、120°C的條件下滅菌20分鐘，得到培養(yǎng)液。
[0023]2、黑曲霉孢子粉的擴大培養(yǎng):
采用常規(guī)的菌種篩選方法，從商品化黑曲霉菌中挑選出專屬分泌黑色素的菌絲體，采用無菌操作將篩選后的黑曲霉孢子粉轉(zhuǎn)移至培養(yǎng)液中，在恒溫振蕩培養(yǎng)器內(nèi)以180 rpm的轉(zhuǎn)速于30°C擴大培養(yǎng)20小時，直至黑曲霉孢子粉的濃度為3 g/L，得到黑曲霉孢子粉擴大培養(yǎng)液。
[0024]3、織物的生物染色:
量取100 mL黑曲霉孢子粉擴大培養(yǎng)液至500 mL錐形瓶中，加入100 mg混合稀土 (其中包含30重量％的La2O3和45重量％的CeO2)作為媒染劑，混合均勻，得到染色液，然后按照1:15的染色浴比，將滅菌的真絲電力紡直接置于染色液中(采用乙酸鈉/乙酸緩沖液調(diào)節(jié)pH值為6.8)，使其與擴大培養(yǎng)后的黑曲霉孢子粉接觸，然后再以180 rpm的轉(zhuǎn)速于30°C繼續(xù)培養(yǎng)20小時，直至染色完全。將染色后的織物取出，用純凈水沖洗5?10分鐘，95?98°C烘干后以備染色性能考察試驗所用。
[0025]實施例三、蠶絲織物的黑曲霉孢子粉染色。
[0026]1、培養(yǎng)液的制備:
利用電子天平稱取200 g去皮馬鈴薯，切成片狀，加入到I L純凈水中，在電磁爐上加熱煮沸，加入20 g葡萄糖繼續(xù)煎煮，直至馬鈴薯融化成泥狀，用四層紗布濾取液體并倒入玻璃容器中，密封后置于手提式不銹鋼壓力蒸汽滅菌器中，于0.1 MPa、120°C的條件下滅菌20分鐘，得到培養(yǎng)液。
[0027]2、黑曲霉孢子粉的擴大培養(yǎng):
采用常規(guī)的菌種篩選方法，從商品化黑曲霉菌中挑選出專屬分泌黑色素的菌絲體，采用無菌操作將篩選后的黑曲霉孢子粉轉(zhuǎn)移至培養(yǎng)液中，在恒溫振蕩培養(yǎng)器內(nèi)以180 rpm的轉(zhuǎn)速于28°C擴大培養(yǎng)24小時，直至黑曲霉孢子粉的濃度為5 g/L，得到黑曲霉孢子粉擴大培養(yǎng)液。
[0028]3、織物的生物染色:
量取100 mL黑曲霉孢子粉擴大培養(yǎng)液至500 mL錐形瓶中，加入600 mg混合稀土 (其中包含20重量％的La2O3和55重量％的CeO2)作為媒染劑，混合均勻，得到染色液，然后按照1:25的染色浴比，將滅菌的真絲電力紡直接置于染色液中(采用乙酸鈉/乙酸緩沖液調(diào)節(jié)pH值為7.0)，使其與擴大培養(yǎng)后的黑曲霉孢子粉接觸，然后再以180 rpm的轉(zhuǎn)速于28°C繼續(xù)培養(yǎng)36小時，直至染色完全。將染色后的織物取出，用純凈水沖洗5~10分鐘，95~98°C烘干后以備染色性能考察試驗所用。
[0029]實施例四、媒染劑的不同用量對Κ/S值的影響。
[0030]按照實施例一記載的方法對真絲電力紡進行一系列黑曲霉孢子粉低溫染色，其中媒染劑混合稀土的濃度依次為0、0.1,0.2,0.3,0.4,0.5,0.6和0.8 g/L，將熨燙晾曬后的織物試樣在分光測色儀中進行Κ/S值測定，其結(jié)果如表1所示。
[0031]表1、媒染劑的濃度對Κ/S值的影響

【權(quán)利要求】
1.一種蠶絲或其織物的黑曲霉孢子粉染色方法，其特征在于，包括如下步驟: 1)黑曲霉孢子粉的擴大培養(yǎng):將黑曲霉孢子粉轉(zhuǎn)移至培養(yǎng)液中，在恒溫振蕩培養(yǎng)器內(nèi)以150?180 rpm的轉(zhuǎn)速于28?30°C擴大培養(yǎng)18?24小時，直至所述黑曲霉孢子粉的濃度為3?5 g/L，得到黑曲霉孢子粉擴大培養(yǎng)液； 2)蠶絲或其織物的生物染色:將媒染劑加入到黑曲霉孢子粉擴大培養(yǎng)液中，得到染色液，其中所述媒染劑為混合稀土，其包含重量百分比為20%?30%的三氧化二鑭和45%?55%的二氧化鈰，混合稀土在所述染色液內(nèi)的濃度為0.1?0.6 g/L ;然后向所述染色液內(nèi)加入經(jīng)過滅菌處理的蠶絲或其織物，使其與擴大培養(yǎng)后的黑曲霉孢子粉接觸，再以150?180 rpm的轉(zhuǎn)速于28?30°C繼續(xù)培養(yǎng)，直至染色完全，其中染色的浴比為1: 15?25，染浴pH為6.5?7.0，染色時間為18?36小時。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的蠶絲或其織物的黑曲霉孢子粉染色方法，其特征在于:步驟O中所述培養(yǎng)液按照如下方法制備:稱取去皮馬鈴薯，粉碎后加入到純凈水中，加熱煮沸，加入葡萄糖繼續(xù)煎煮直至馬鈴薯融化成泥狀，濾取液體并倒入容器中，密封后進行滅菌處理即得。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的蠶絲或其織物的黑曲霉孢子粉染色方法，其特征在于:所述培養(yǎng)液內(nèi)去皮馬鈴薯的濃度為200 g/L，葡萄糖的濃度為20 g/L。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的蠶絲或其織物的黑曲霉孢子粉染色方法，其特征在于:所述滅菌處理為在0.1 MPa、120°C的條件下滅菌20分鐘。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的蠶絲或其織物的黑曲霉孢子粉染色方法，其特征在于:步驟2)中所述染色液內(nèi)媒染劑的濃度為0.4 g/L。
【文檔編號】D06P1/34GK104179039SQ201410421062
【公開日】2014年12月3日 申請日期:2014年8月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月25日
【發(fā)明者】陳國強, 劉雅光, 田馳, 邢鐵玲, 貢成良, 翟紅霞, 盛家鏞, 楊明達 申請人:蘇州大學, 遼寧采逸野蠶絲制品有限公司