本發明涉及一種染料及其制備方法，尤其涉及一種環保布藝染料及其制備方法，屬于印染技術領域。
背景技術：
普通布藝染料按應用主要分為酸性染料、陽離子染料(堿性染料)、直接染料、中性染料、分散染料、冰染染料、還原染料、活性染料、硫化染料、金屬絡合染料和縮聚染料等。但是，目前普通布藝染料存在掉色嚴重、布藝性能光色缺失等缺陷，使用性能不佳。另外，現有布藝染料富含有微塵、微粒、甲醛、甲苯等有害元素，環保性差，存在引發人體白血病、癌癥等疾病的安全隱患。
技術實現要素：
本發明的目的是針對現有技術中存在的上述問題，提出了一種著色牢固、布藝光澤度強、柔軟度好且安全性高的環保布藝染料。
本發明的目的可通過下列技術方案來實現：一種環保布藝染料，所述環保布藝染料由以下質量百分比成分組成：有機酸性染料：25-35％，瑪雅藍：35-45％，余量為水。
在上述的一種環保布藝染料中，所述有機酸性染料主要由以下質量百分比成分組成：植物色素：10-16％、尿素：20-30％、硫酸銨：20-30％、增稠劑：30-50％。
在上述的一種環保布藝染料中，所述增稠劑為親水性高分子化合物，包括淀粉、果膠、瓊脂、明膠、海藻脂、角叉膠、糊精、黃耆膠、多糖素衍生物、纖維素衍生物、淀粉衍生物中的一種或多種。
在上述的一種環保布藝染料中，所述瑪雅藍主要由以下質量百分比成分組成：凹凸棒土：35-45％，海泡石：30-40％，電氣石：12-24％，光觸媒：6-8％。
在上述的一種環保布藝染料中，所述光觸媒為納米tio2。
本發明另一個目的在于提供上述環保布藝染料的制備方法，所述制備方法主要包括以下步驟：
s1、將有機酸性染料加入溫度為58-66℃的水中，混合后在66-78℃下保溫3-10min，然后冷卻至15-20℃，加入瑪雅藍，得到染料混合物；
s2、將上述混合物加熱至45-70℃并保溫25-30min，冷卻后得到布藝染料成品。
在上述的一種環保布藝染料的制備方法中，步驟s1中所述染料混合物的組成成分及其質量百分比為：有機酸性染料：35-45％，瑪雅藍：20-30％，余量為水。
在上述的一種環保布藝染料的制備方法中，所述有機酸性染料主要由以下質量百分比成分組成：植物色素：60-65％、尿素：15-25％、硫酸銨：8-15％、增稠劑：5-10％。
在上述的一種環保布藝染料的制備方法中，所述增稠劑為親水性高分子化合物，包括淀粉、果膠、瓊脂、明膠、海藻脂、角叉膠、糊精、黃耆膠、多糖素衍生物、纖維素衍生物、淀粉衍生物中的一種或多種。
在上述的一種環保布藝染料的制備方法中，所述瑪雅藍主要由以下質量百分比成分組成：凹凸棒土：55-60％，海泡石：30-40％，電氣石：3-8％，光觸媒：1-3％。
在上述的一種環保布藝染料的制備方法中，所述光觸媒為納米tio2。
在上述的一種環保布藝染料的制備方法中，所述步驟s1在無光條件下進行。
在上述的一種環保布藝染料的制備方法中，所述步驟s2在有光條件下進行。
本發明的有機酸性染料由植物色素、尿素、硫酸銨和增稠劑組成，成分簡單，各成分不可避免的雜質主要為納米級直徑的極性氣體化合物甲醛、苯、氨氣等，有害成分含量少、可控。
而本發明的瑪雅藍材料是一種自帶催化作用的光觸媒材料，對納米級直徑的極性氣體化合物具有超強吸附等特性，能有效清除甲醛、苯、氨氣等納米級直徑的極性氣體化合物。
因此，本發明通過對瑪雅藍材料及有機酸性染料的組成成分及其質量百分比的限定，使其發生化學反應，使有機酸性染料當中對人體有害的甲醛、苯、氨氣、氡氣等在光照條件下被瑪雅藍中mgxoy、tixoy等礦物質成分催化產生co2和h2o，反應化學方程式為：cxhyoz+rn→h2o(rn)+co2(rn指有機弱酸性染料成分中含有氡氣，因為rn易溶于水而易被水帶出，達到除去雜質的目的)。
由于本發明的瑪雅藍中含有的穩定催化劑mgxoy、tixoy等最佳催化條件是太陽光，因此，在本發明在制備方法中，要嚴格控制瑪雅藍加入時的溫度、光照條件，在無光和10-25℃時加入瑪雅藍最為穩定，瑪雅藍自身發生分解較少，保存更加完整。
而有機酸性染料中的甲醛、苯、氨氣、氡氣等有害成分最活躍、最容易揮發的溫度為45-70℃，如果低于45℃，有害氣體揮發很慢，而如果高于70℃，有害氣體容易演變成為其它如co等有害氣體，不可控因素強。所以在光照條件下，染料混合物的最佳加熱溫度應該控制在45-70℃，可以使有機酸性染料中的甲醛、苯、氨氣、氡氣等有害成分被瑪雅藍材料充分吸收、分解，達到除去污染分子目的，得到最終的環保布藝染料。
與現有技術相比，本發明通過將有機酸性染料當中的甲醛、苯、氨氣、氡氣等有害成分在光照條件下被瑪雅藍中mgxoy、tixoy等催化產生co2和h2o，生成富含瑪雅藍的有機酸性染料。該富含瑪雅藍的有機酸性染料著色牢固、布藝光澤度強、柔軟度高、有害成分殘存量低于0.05mg/m3、安全環保，且染料還具備后期在環境溫度高于16℃的光照條件下持續去除室內有害氣體的效果(瑪雅藍中含有的穩定催化劑mgxoy、tixoy等在光照條件下催化因裝修產生的甲醛、乙苯等氣體)，可以廣泛應用于家居布藝以及體表接觸頻繁的布藝服飾。
具體實施方式
以下是本發明的具體實施例，對本發明的技術方案作進一步的描述，但本發明并不限于這些實施例。
表1：實施例1-5環保布藝染料的原料組成及其質量百分比
實施例1：
在遮光器皿中加入液態水，并加熱至60℃。然后將由質量百分比為63％的植物色素、19％的尿素、11％的硫酸銨、7％的增稠劑淀粉組成的有機酸性染料加入遮光器皿中，進行充分攪拌均勻后在70℃的溫度下保溫5分鐘，讓染料與水充分結合形成稠狀染料。自然冷卻遮光器皿表面溫度到16℃，在密封且無光條件下加入由質量比為57％的凹凸棒土、36％的海泡石、5％的電氣石和2％的納米tio2光觸媒組成的瑪雅藍，并進行二次攪拌至均勻，靜止5分鐘使其充分融合后得到染料混合物，染料混合物比例如表1中實施例1所示。
然后，將遮光密閉器皿去遮光罩，器皿封口連接盛有甲醛等有害氣體檢測試紙，將染料混合物加熱至55℃并保溫30min，同時，充分攪拌染料混合物直至表面無微小氣泡為止。自然冷卻器皿至染料表面溫度到環境溫度，將染料進行密封真空處理即得到環保布藝染料成品。
實施例2-5環保布藝染料的制備方法與實施例1相同，相應的染料混合物比例如表1中的實施例2-5所示。
實施例6-9：
實施例6-9與實施例1的區別僅在于，實施例6-9的瑪雅藍加入時的溫度分別為10℃、12℃、20℃、25℃。
實施例10-14：
實施例10-14與實施例1的區別僅在于，實施例10-14的染料混合物的加熱溫度分別為45℃、50℃、60℃、65℃、70℃。
將實施例1-14的環保布藝染料進行成分測試，測試結果如表2所示、表3、表4所示。
表2：實施例1-14環保布藝染料的組成及其質量百分比
表3：實施例1-14環保布藝染料中有機酸性染料的組成及其質量百分比
表4：實施例1-14環保布藝染料中瑪雅藍的組成及其質量百分比
對比例1：
對比例1為有機酸性染料，有機酸性染料的組成成分及其質量百分比為：植物色素：63％、尿素：19％、硫酸銨：11％、增稠劑淀粉：7％。
對比例2-3：
實施例2-3與實施例1的區別僅在于，對比例2-3的瑪雅藍加入時的溫度分別為8℃、28℃。
實施例4-5：
實施例4-5與實施例1的區別僅在于，實施例4-5的染料混合物的加熱溫度分別為40℃、75℃。
對比例6：
對比例6為市售普通中性染料。
對比例7：
對比例7為市售普通直接染料。
將本發明實施例1-14及對比例1-7的染料進行性能測試，測試結果如表5所示。其中，幼兒及老人能接受的有害氣體殘存量不高于0.05mg/m3。
表5：
從表5可知，本發明的環保布藝染料有害氣體殘存量低，安全性高，著色牢固。
將實施例1-5的環保染料分別用于同種家居布藝窗簾上，并在相同環境下模擬去除裝修污染，裝修污染主要包括甲醛、乙苯等，以總環境濃度表示，結果如表6所示。
表6：
從表6可知：本發明的環保布藝染料還具備后期在環境溫度高于16℃的光照條件下持續去除裝修污染的效果。
在上述實施例及其替換方案中，染料混合物中有機酸性染料的組成成分植物色素、尿素、硫酸銨、增稠劑的質量百分比還可以為：60:15:15:10、60:20:10:10、60:18:12:10、60:22:8:10、60:20:15:5、61:19:15:5、61:20:15:9、62:18:15:5、62:20:13:5、64:16:15:5、64:20:8:8、65:15:15:5。
在上述實施例及其替換方案中，增稠劑還可以為果膠、瓊脂、明膠、海藻脂、角叉膠、糊精、黃耆膠、多糖素衍生物、纖維素衍生物、淀粉衍生物。
在上述實施例及其替換方案中，染料混合物中瑪雅藍的組成成分凹凸棒土、海泡石、電氣石和光觸媒的質量百分比還可以為：55:40:3:2、55:39:5:1、55:38:4:3、56:34:8:2、56:36:5:3、56:36:6:2、57:35:6:2、58:34:5:3、58:34:6:2、58:36:4:2、58:36:5:1、59:36:3:2、59:33:6:2、60:30:8:2。
鑒于本發明方案實施例眾多，各實施例實驗數據龐大眾多，不適合于此處逐一列舉說明，但是各實施例所需要驗證的內容和得到的最終結論均接近。故而此處不對各個實施例的驗證內容進行逐一說明，僅以實施例1-14作為代表說明本發明申請優異之處。
本文中所描述的具體實施例僅僅是對本發明精神作舉例說明。本發明所屬技術領域的技術人員可以對所描述的具體實施例做各種修改或補充或采用類似的方式替代，但并不會偏離本發明的精神或者超越所附權利要求書所定義的范圍。
盡管對本發明已作出了詳細的說明并引證了一些具體實施例，但是對本領域熟練技術人員來說，只要不離開本發明的精神和范圍可作各種變化或修正是顯然的。