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天然染料的来源和颜色

时间:2023-11-21 理论教育 版权反馈
【摘要】:天然染料的颜色以黄色和红色品种最多,蓝色、绿色和黑色较少。(一)天然红色染料大多数红色色素存在于植物的根、树皮或暗灰色的昆虫中。儿茶棕染料主要含两种着色组分,儿茶单宁酸和儿茶酸。在儿茶棕中,儿茶酸的比例可高达17%。目前儿茶棕染料主要用于棉和丝绸的增重。苏木黑是比较常见的黑色天然染料,是从苏木的木材中提取的。橙色天然染料可以从植物中提取,如大丽花属植物的花;或是从矿物质来源得到,如一种红色的黏土。

天然染料的来源和颜色

天然染料主要有三大类:植物色素、动物色素和矿物。矿物类色素多是无机物,而且一般不溶于水,通常作为颜料使用,只有少数能作为染料用。天然染料大多数来自植物,主要是植物的根、茎、叶、花、果,少量来自动物,如紫胶虫、胭脂虫。天然染料的颜色以黄色和红色品种最多,蓝色、绿色和黑色较少。

(一)天然红色染料

大多数红色色素存在于植物的根、树皮或暗灰色的昆虫中。尽管红色色素的来源有限,但其在植物中存在的量较多,容易提取。胭脂红是最漂亮的红色色素。

茜草能染色,是由非洲人首先发现的,他们发现茜草不仅好吃,它的根还会把嘴唇染成红色,难以洗掉,因此茜草成为最早的化妆品之一。茜草有两个主要来源,印度茜草和英国茜草。用于提取染料的茜草的根生长期应为两年或三年,此时根径约为0.6cm,长大约为60cm。将符合生长年限的根挖出,洗净,晒干,然后放入细薄布袋中,加入水沸煮,红色的染料就会从根中析出。一般从干根中可得到2%的染料。

茜草提取的色素叫茜素,其主要成分是1,2-二羟基蒽醌。用茜草可直接染色,将茜草根加到30℃的温水中,然后加入预先已媒染过的毛织物,染液温度缓慢升至100℃,染色1~1.5h后,温度马上降至90℃,然后再于90℃染色半小时,定期搅拌,当得到要求的色光时,将毛织物在染液中冷却后,逐次在温水、清水中漂洗,脱水、晾干,大概120g毛织物需用60g茜草和4.5L水。在棉织物上茜草与媒染剂络合,形成不溶性的金属络合染料,染得鲜艳的红色,俗称土耳其红。

紫胶是紫胶虫分泌的一种树脂状的起保护作用的分泌物。紫胶虫是生长在大量野生或种植物上的寄生虫。将黏性的紫胶用水和碳酸钠溶液溶解,再用石灰沉淀就可得到紫胶染料,这种染料为鲜艳的红色和猩红色。在水溶性染料虫胶片的生产中要除去无用的紫胶色酸,提取出的红色染料中常有灰尘,所以在染色前要仔细过滤去除,以免染色过程中灰尘沾到被染织物上。染色时先将染液煮沸,再将棉绞纱浸入其中染色,直到得到所需的颜色。染布时,过程相同,但所得颜色通常深一些。如果在染色前先将布在酸豆叶子中沸煮,所得颜色牢度更好。

天然红色染料还有许多,如由红曲真菌分泌的红曲色素,是红曲菌所生产的色素,在等电点以下的酸性染浴中能把蚕丝染成美丽的深红色。此外,由酵母菌生产的红甜菜中的甜菜红素,以及许多红色花朵(指甲花)都可提取红色色素。

(二)天然黄色染料

含有天然黄色色素的植物的数量较其他颜色的要多得多,并以黄酮类化合物居多。部分黄酮化合物还具有对人类健康有益的生理活性,有一部分具有紫外吸收特征和抗氧化性,其利用价值有待进一步发掘。

姜黄染料是姜黄的衍生物,是天然来源黄色染料中最有名和最鲜艳的染料之一。姜黄染料是从姜黄的新根或干根中提取的。将干燥的根在水中煮45min,染料就开始析出,将提取液过滤,就可用于染色。媒染过程是预先进行的,在50~60℃媒染30min,毛的浴比为1∶30,丝的浴比为1∶40。媒染后织物样品冷却后,均匀挤干,不经水洗或干燥直接放入染液中,于沸腾状态下染色45min,浴比为1∶40。染色样在染浴中冷却,然后水洗、皂洗、水洗、干燥。

由酵母菌生产的核黄素是染色用微生物黄色色素,安全性高、染色色泽鲜艳。

(三)天然蓝色染料(www.xing528.com)

从古至今,靛蓝一直是最主要和最常用的蓝色染料之一,它是从生长在亚洲、非洲、菲律宾和美国等地的一种植物的叶子中提取的。从靛类植物中提取靛蓝的过程很简单,主要包括以下三个过程:

(1)将植物浸泡在水中发酵;

(2)将提取液分离并在空气中氧化;

(3)最后将染料进行沉淀并分离,制成可供销售的饼状或粉末状。

靛蓝主要以葡糖苷形式存在于植物中,在稀酸、碱或酵母的作用下可以较充分水解,水解产物为吲哚酚和糖,吲哚酚可以被再次氧化成靛蓝。在发酵过程中,靛蓝植物首先分解成葡萄糖,然后再转化成乳酸,乳酸依次转化成丁酸、二氧化碳和氢气。溶液中放出的氢气将靛蓝还原成靛白。靛白在碱性溶液的存在下形成黄绿色溶液,以作染色用。只要一接触到空气中的氧,靛蓝在纤维内重新转化成最初的不可溶形式,因此靛蓝染料有良好的耐洗牢度。

松蓝既是中国重要的色素植物,其叶含靛蓝素,可提取蓝色色素;又是常用的药用植物,其根药材商品名称为“板蓝根”,叶为“大青叶”。松蓝主要用于染棉纱或棉布,也可染羊毛和丝绸,其着色理论与靛蓝相同。

(四)其他颜色的天然染料

儿茶棕染料是从一种名为儿茶的木材中提取的,这种树主要生长在印度等地。儿茶棕染料主要含两种着色组分,儿茶单宁酸和儿茶酸。其中前者在冷水中可溶,后者在热水中可溶。根据两者溶解性的不同,可将儿茶单宁酸和儿茶酸从儿茶棕染料中分离出来。在儿茶棕中,儿茶酸的比例可高达17%。目前儿茶棕染料主要用于棉和丝绸的增重。

苏木黑是比较常见的黑色天然染料,是从苏木的木材中提取的。刚刚被砍下来的木头并非黑色的,被空气氧化后就会变色。柏木树皮、番茄枝的果实、阿拉伯金合欢的树皮中都存在黑色染料。

绿色天然染料接骨木是从生长在苏格兰高地的一种灌木中提取的,春天是从叶子中提取,秋天是从浆果中提取。浆果在最初时是紫色的,用溶有氨和苏打的水浸泡后,呈漂亮的苹果绿色,在浸泡24h后可对铝媒染过的毛染色,染色时无须加热,只要浸泡24h。绿色染料的天然来源还有铃兰和大葛麻等植物。

橙色天然染料可以从植物中提取,如大丽花属植物的花;或是从矿物质来源得到,如一种红色的黏土

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