本發(fā)明涉及紡織品加工，具體涉及一種莨紗綢涂層制劑及其制備方法和應(yīng)用。

背景技術(shù)：

1、莨紗綢是一種我國特有的、擁有特殊織物風格及穿著舒適性的天然涂層絲綢產(chǎn)品，其雙面異色(正面亮黑色，反面紅棕色)，手感滑軟挺括，透濕透氣性好，織物色牢度高。莨紗綢的加工工藝是國家級非物質(zhì)文化遺產(chǎn)，依靠全天然原料及手工工藝加工而成：絲織物先經(jīng)過反復的浸染薯莨染液及在陽光下曝曬后，然后在曬莨后織物的深色面涂上河塘底泥，待充分反應(yīng)后洗掉浮泥，其織物表面形成一層黑亮的純天然的涂層。莨紗綢只能在廣東和廣西極少數(shù)地區(qū)生產(chǎn)，主要原因之一是加工莨紗綢黑色涂層所需的河泥原料十分特殊，其主要成分和性質(zhì)與其他地區(qū)的河泥不同。目前，由于工業(yè)化的不斷發(fā)展，使得能夠用于莨紗綢制備生產(chǎn)用泥日益減少，威脅著莨紗綢的可持續(xù)生產(chǎn)。這種對河泥的資源的依賴以及莨紗綢繁瑣的制備方式，使得莨紗綢難以工業(yè)化生產(chǎn)。因此，行業(yè)亟待開發(fā)出天然、有效的涂層制劑來滿足莨紗綢的可持續(xù)生產(chǎn)。

2、目前關(guān)于莨紗綢涂層制備方法的報道較少，主要有涂泥法(專利cn102733182b)、表面化學聚合法(專利cn114892398a)及化工產(chǎn)品印花法，這些方法要么沒能擺脫依賴于河泥的局限，要么大量使用化工合成產(chǎn)品，改變了莨紗綢“純天然”、“健康”、“環(huán)?！钡奶匦?，難以被消費者接受。

3、基于此，專利cn116479662a公開了一種純天然非河泥莨紗綢涂層制劑及莨紗綢涂層工業(yè)化加工法，由以下質(zhì)量百分比的成分組成：腐殖酸5.0％～16.0％、富里酸2.0％～8.0％、明礬0.02％～0.2％、綠礬0.02％～0.2％、植酸鈉0.5％～5.0％、淀粉15.0％～25.0％、卡拉膠0.5％～5.0％，余量為水。然而，一方面，該配方較為復雜，另一方面，其需要使用大量的成型劑：淀粉和卡拉膠，這使其與織物結(jié)合過程中無法在高溫下進行，在高溫條件下淀粉和卡拉膠可能發(fā)生“熟化”或者變質(zhì)并發(fā)生嵌在織物中的情況，不利于后續(xù)水洗去除未與織物反應(yīng)的物質(zhì)，同時由于涂層的形成過程只能在相對較低溫下進行，使得生產(chǎn)工藝時間較長，不利于工業(yè)化大生產(chǎn)。

4、需要說明的是，在上述背景技術(shù)部分公開的信息僅用于對本技術(shù)的背景的理解，因此本發(fā)明的背景部分可以包含關(guān)于本發(fā)明的問題或環(huán)境的背景信息，而不一定是描述現(xiàn)有技術(shù)。因此，在背景技術(shù)部分中包含的內(nèi)容并不是申請人對現(xiàn)有技術(shù)的承認。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中的一個或多個不足，提供一種改進的莨紗綢的制備方法，該方法使用特定的涂層制劑，該涂層制劑使莨紗綢具有烏黑亮麗涂層的基礎(chǔ)上，不僅天然環(huán)保，而且配方簡單，無需使用成型劑即可實現(xiàn)在織物表面的涂布，尤其是適于莨紗綢的高溫成型，大大地降低了生產(chǎn)耗時。

2、本發(fā)明同時提供了一種用于制備莨紗綢的莨紗綢涂層制劑的制備方法及其制成的莨紗綢涂層制劑。

3、為達到上述目的，本發(fā)明采用的一種技術(shù)方案是：

4、一種莨紗綢的制備方法，該制備方法包括：將涂層制劑施加于曬莨后織物的一個表面，進行第一反應(yīng)，形成莨紗綢；

5、以質(zhì)量百分含量計，所述涂層制劑的原料包括：

6、天然礦物質(zhì)?15.0％～30.0％；

7、綠礬?0.5％～5.0％；

8、水?65.0％～84.5％；

9、所述天然礦物質(zhì)為蒙脫土和/或膨潤土，所述蒙脫土和/或膨潤土能夠與所述綠礬發(fā)生作用形成膠體物質(zhì)。

10、根據(jù)本發(fā)明的一些優(yōu)選方面，所述天然礦物質(zhì)為蒙脫土。

11、蒙脫土(英文名稱montmorillonite)又名膠嶺石，一種硅酸鹽的天然礦物，為膨潤土礦的主要礦物組分。含al2o3、mgo、sio2。結(jié)構(gòu)式為(al,mg)2(sio10)(oh)2·nh2o。單斜晶系，多位微晶，集合體呈土狀、球粒等狀。白色微帶淺灰色，含雜質(zhì)時呈淺黃、淺綠、淺藍色，土狀光澤或無光澤，有滑感。加水后其體積可膨脹數(shù)倍，并變成糊狀物，具有很強的吸附能力和陽離子交換性能。蒙脫土是一類由納米厚度的表面帶負電的硅酸鹽片層，依靠層間的靜電作用而堆積在一起構(gòu)成的土狀礦物，其晶體結(jié)構(gòu)中的晶胞是由兩層硅氧四面體中間夾一層鋁氧八面體構(gòu)成，具有獨特的一維層狀納米結(jié)構(gòu)和陽離子交換性特性。

12、膨潤土是以蒙脫石為主要礦物成分的非金屬礦產(chǎn)，一般地，含量在85-90％。

13、根據(jù)本發(fā)明的一些優(yōu)選方面，所述天然礦物質(zhì)與所述綠礬的投料質(zhì)量比為5-25∶1。

14、根據(jù)本發(fā)明，所述涂層制劑為膠體狀態(tài)。

15、根據(jù)本發(fā)明的一些優(yōu)選方面，所述涂層制劑的制備方法包括：

16、在第一堿性條件和加熱條件下，將天然礦物質(zhì)和綠礬分散于水中，然后調(diào)節(jié)ph值至第二堿性條件，進行第二反應(yīng)，生成呈膠體狀態(tài)的涂層制劑；

17、其中，所述第二堿性條件的ph值大于等于所述第一堿性條件的ph值。

18、根據(jù)本發(fā)明的一些優(yōu)選方面，控制所述加熱條件使體系溫度為50-95℃，該溫度既作為分散天然礦物質(zhì)和綠礬的溫度，也作為第二反應(yīng)的反應(yīng)溫度，有利于天然礦物質(zhì)和綠礬的快速分散與反應(yīng)。

19、根據(jù)本發(fā)明的一些優(yōu)選且具體的方面，控制所述第一堿性條件下的ph值為7.01-9.0。

20、根據(jù)本發(fā)明的一些優(yōu)選且具體的方面，控制所述第二堿性條件的ph值為9.0-12.0。

21、在本發(fā)明的一些實施方式中，可以采用添加堿性試劑或其水溶液的方式調(diào)控體系的ph值以達到第一堿性條件或第二堿性條件。進一步地，可以采用添加堿性氫氧化物或其水溶液的方式，例如可以添加氫氧化鈉或氫氧化鉀或者它們的水溶液。

22、在本發(fā)明的一些實施方式中，控制所述第二反應(yīng)的反應(yīng)時間為1-12h。

23、在本發(fā)明的一些實施方式中，采用涂布的方式將涂層制劑施加于曬莨后織物的一個表面。進一步地，在本發(fā)明的一些實施方式中，所述涂布的方式包括刮涂、輥涂、超聲噴涂以及狹縫涂布等。

24、進一步地，在本發(fā)明的一些優(yōu)選且具體的實施方式中，采用刮刀式涂布機將涂層制劑均勻涂覆于曬莨后織物的正面(通常的深色面、外露面)。

25、進一步地，在本發(fā)明的一些優(yōu)選且具體的實施方式中，控制所述第一反應(yīng)在汽蒸處理條件下進行。

26、根據(jù)本發(fā)明的一些優(yōu)選方面，所述汽蒸處理條件的汽蒸溫度為100-110℃，本發(fā)明的涂層制劑不僅可以在此高溫下進行制備，而且可快速制備獲得，大大地降低了生產(chǎn)耗時。

27、根據(jù)本發(fā)明，所述汽蒸處理條件的汽蒸處理時間大于等于2min，更進一步地，所述汽蒸處理條件的汽蒸處理時間為2-20min。在本發(fā)明的一些實施方式中，所述汽蒸處理條件的汽蒸處理時間基本上可以在10min以下完成，甚至可以縮短至2-3min，極大地提高了生產(chǎn)效率，有利于工業(yè)化的應(yīng)用。

28、在本發(fā)明的一些實施方式中，在進行所述第二反應(yīng)后，離心分離，即可得到呈膠體狀態(tài)的涂層制劑。

29、根據(jù)本發(fā)明的一些優(yōu)選且具體的方面，制備所述莨紗綢的實施方式包括：

30、制備所述涂層制劑，所述涂層制劑呈膠體狀態(tài)；

31、將所述涂層制劑涂布于曬莨后織物的正面，然后進行汽蒸處理，處理后進行水洗(水洗的目的基本在于去除多余涂層制劑，即去除未反應(yīng)的涂層制劑)。

32、進一步地，本發(fā)明中，由于無需添加成型劑，因此，在水洗過程中僅需除去少量的未反應(yīng)的雜質(zhì)以及極少量的制劑原料。

33、本發(fā)明提供的又一技術(shù)方案：一種莨紗綢涂層制劑，以質(zhì)量百分含量計，所述涂層制劑的原料包括：

34、天然礦物質(zhì)?15.0％～30.0％；

35、綠礬?0.5％～5.0％；

36、水?65.0％～84.5％；

37、所述天然礦物質(zhì)為蒙脫土和/或膨潤土，所述蒙脫土和/或膨潤土能夠與所述綠礬發(fā)生作用形成膠體物質(zhì)。

38、本發(fā)明中，利用天然礦物質(zhì)制備獲得涂層制劑，原料純天然，克服了目前業(yè)界大量使用化工合成產(chǎn)品加工成的“仿品”的本質(zhì)缺陷；同時本涂層制劑的化學反應(yīng)性質(zhì)類似于天然河泥，加工獲得的莨紗綢涂層烏黑亮麗，織物風格和性能類似于傳統(tǒng)涂河泥加工生產(chǎn)的莨紗綢產(chǎn)品，此外，本涂層制劑的價格便宜，更重要的是其不局限于河泥，擺脫了莨紗綢生產(chǎn)的地域和資源局限性。

39、本發(fā)明提供的又一技術(shù)方案：一種用于制備莨紗綢的莨紗綢涂層制劑的制備方法，以質(zhì)量百分含量計，所述涂層制劑的原料包括：

40、天然礦物質(zhì)?15.0％～30.0％；

41、綠礬?0.5％～5.0％；

42、水?65.0％～84.5％；

43、所述天然礦物質(zhì)為蒙脫土和/或膨潤土；

44、所述涂層制劑的制備方法包括：

45、在第一堿性條件和加熱條件下，將天然礦物質(zhì)和綠礬分散于水中，然后調(diào)節(jié)ph值至第二堿性條件，進行第二反應(yīng)，生成呈膠體狀態(tài)的涂層制劑；

46、其中，所述第二堿性條件的ph值大于等于所述第一堿性條件的ph值。

47、本發(fā)明提供的又一技術(shù)方案：一種上述所述的制備方法制成的莨紗綢涂層制劑。

48、由于上述技術(shù)方案運用，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下列優(yōu)點：

49、本發(fā)明基于現(xiàn)有技術(shù)中在制備莨紗綢的過程中存在過于依賴特定區(qū)域的河泥資源、不天然環(huán)保、涂層制劑復雜且生產(chǎn)耗時長等缺陷，在大量實踐研究過程中，意外發(fā)現(xiàn)，當采用蒙脫土或以蒙脫土為主的膨潤土與綠礬進行組合時，(1)不僅可以生成膠體物質(zhì)，而且該膠體物質(zhì)在無成型劑前提下仍然具有良好流變性和粘接性，進而可較好地涂布在織物表面，有利于固著成膜，尤其是成型劑的省略，還使得織物后期的成型可以在較高溫度下進行，避免了現(xiàn)有技術(shù)中成型劑在高溫條件下可能發(fā)生“熟化”或者變質(zhì)并發(fā)生嵌在織物中的情況而導致地不利于后續(xù)水洗去除未與織物反應(yīng)的物質(zhì)，進而可以大大地提高生產(chǎn)效率，織物涂層形成時間甚至能夠縮短至2-3min，有利于工業(yè)化的應(yīng)用；(2)本發(fā)明在簡單配方的條件下，仍然可以使得制備的莨紗綢具有傳統(tǒng)莨紗綢雙面異色、具有黑亮涂層風格和高色牢度；

50、經(jīng)過進一步地機理分析研究，認為：應(yīng)是蒙脫土的特定結(jié)構(gòu)，例如其大致由兩個基本結(jié)構(gòu)單位組成：硅氧四面體和鋁氧八面體，其晶體結(jié)構(gòu)中的晶胞是由兩層硅氧四面體中間夾一層鋁氧八面體構(gòu)成，具有獨特的一維層狀納米結(jié)構(gòu)和陽離子交換性特性，同時其呈表面帶負電的硅酸鹽片層，使得蒙脫土對于綠礬中的亞鐵離子具有非凡的吸附作用以及可實現(xiàn)陽離子交換的能力，從而使蒙脫土間通過亞鐵離子結(jié)合形成更大的粘粒，形成具有優(yōu)異流變性和粘接性的膠體性質(zhì)，同時該膠體中的亞鐵離子充當“橋梁”作用，能夠與織物上的薯莨色素發(fā)生絡(luò)合，進而將涂層制劑牢牢地固定在曬莨后織物上成膜，大大地提高了涂層牢度。