紡織前沿：真絲綢天然染料印染

在1856年發明合成染料以前，所有真絲綢染色和印花均采用源于動植物和礦物的天然色素，這些天然染料在真絲綢上可染得絢麗多彩的色澤，而且其色牢度并不遜色于現在使用的合成染料。源于植物的天然染料品種較多，中國古代常用的有靛藍、茜草、紅花、紫草、綠草、黃梔等。動物源染料較少，主要有蟲膠紫、胭脂紅：等。礦物質顏料有丹砂、粉錫、鉛丹、大青、宅青、赭石等。古代印染方法除了缸染以外，有描繪法、扎染法、蠟染法、凸版和鏤版印花法。但是天然染料的提取、配色以及在織物印染中的應用都不如合成染料方便，而且天然染料難以預制成隨時可供應用的穩定劑型。因此，天然染料很快被合成染料淘汰。1996年德國：開始禁用部分偶氮染料，科學家發現這些染料對人體有致畸變、致癌和致過敏等危害。這喚起了人們對綠色環保染料的重視。天然染料尤其植物源染料正是一種對人體非常安全的綠色產品，而且很多種可提取染料的植物又是有一定療效的草藥，在染色同時可使織物獲得一定的保健治療功能。許多植物染料帶有一種特殊清香，這也是有別于合成染料的一大特色，很多青睞天然染料紡織品的消費者正是為這種獨特清香所吸引。因此，近年來國際上出現了一股回歸天然染料和天然纖維的紡織品時尚潮流，采用天然染料印染的真絲、棉等天然纖維紡織品成為附加值很高的時尚產品，而且其市場前景看好。現代較多采用的天然染料印染方法以浸染和篩網印花為主，而應用最多的天然染料則是植物源染料。

　植物源染料是從植物的根、葉、樹皮、莖桿或果實中提取的，按其化學組成可分為：類胡蘿b素類、姜黃素類、蒽醌類、靛藍類、葉綠素類和鞣質類(又稱為單寧類)等。類胡蘿b素廣泛存在于植物葉片、塊莖、果實中，它包括葉紅素和葉黃素兩種，在酸性條件下易氧化褪色。姜黃素存在于郁金植物和藥姜黃的根莖，不耐光照。蒽醌類染料存在于植物根中，多種重要的紅色天然染料均屬此類化學組成物。蒽醌類染料的耐光牢度好，易形成金屬化合物。靛藍染料主要用于棉布印染，例如目前市場流行的藍印花布傳統工藝即用靛藍染色后刮印“灰漿”拔染而成。葉綠素是一種從植物葉、莖中提取的綠色染料，色鮮艷但易氧化。鞣質植物染料一般含水解類單寧，易水解產生雙沒食子酸等，會絡合各種金屬離子使纖維染色，例如傳統絲綢產品薯茛綢就是利用單寧的鐵絡合物染成黑色。

　植物染料的提取一般利用當地資源豐富的植物種類，因此有較大地域局限性。印度是植物資源：#富的國家，因而植物染料研究比較活躍，開發利用較早，應用較廣。印度在真絲綢印染中應用較多的植物染料主要有下列幾種：麻風樹花，馬纓丹花，印度小檗屬樹根，大戟屬樹葉，茜草科灌木葉，胡桃樹皮。麻風樹是一種高lO一15英尺的熱帶常綠樹或大型灌木，屬大戟科，細莖多分枝，葉為橢圓形或琵琶形，一英寸寬的紅色簇生花常年開放，是一種容易采集的紅色染料源。茜草科灌木是一種常見園藝植物，其簇葉密布，葉片為銅綠色，是一種資源豐富的染料源。印度小檗是一種6—12英尺高的灌木，主要分布在喜馬拉雅山區和印度北方區，每年5．6月為生長繁榮期，可從其根部獲取最大量色素。胡桃樹是一種大型、落葉、雌雄同株喬木，多毛絨嫩枝，為喜馬拉雅山區和阿薩姆邦丘陵常見樹種。綠胡桃殼的油提煉劑和醇提煉劑在印度用作染發劑，用明礬作媒染劑。胡桃樹皮在媒染劑處理過的羊毛上染得棕黃色，而在媒染處理過的棉纖維上可染得鐵銹紅。馬纓丹包括約5O種常綠灌木和草本植物，常見馬纓丹品種均為野生耐旱植物，可長到1．5—3．Om高。簇葉為深綠色，而花剛開時為粉紅和黃色，隨后變為紅色或橙色。利用其花可染純白色到淡紫色的系列色澤。大戟是一種可長到2一lOm的高大灌木，這種落葉灌木通常在冬季長葉，其橢圓形大葉片在冬季有深紅、大紅、白色或黃色等多種色澤，是一種豐富多彩的天然色素。

　大多數天然植物染料均為媒染染料，其本身可用色澤范圍有限，而且色牢度較差。但是，植物染料與媒染劑(以金屬鹽為主)配套使用可染得色澤范圍較廣的各種艷麗色。同一種天然植物染料應用不同媒染劑可在織物上染得不同色澤。常用媒染劑有：硫酸鋁鉀(明礬)、硫酸銅和硫酸亞鐵。媒染方法一般采用預媒染法、同步媒染法或后媒染法。預媒染法把脫膠真絲綢放人媒染劑溶液中煮30min，然后進行染色。同步媒染法是把所需量的媒染劑加入染料溶液中，然后進行真絲綢染色。后媒染法是先行真絲綢染色，然后放人媒染劑溶液中處理30min。不同染料有時要用不同媒染法才能達到最佳染色效果，即使同一種染料染色，如采用不同媒染劑也要相應改變媒染法。真絲綢用麻風樹花染料并且采用三種不同媒染劑染色，均以預媒染法的染色效果為佳。茜草科灌木葉染料采用同步媒染法為佳。馬纓丹花染料則適用后媒染法。小檗根染料硫酸亞鐵媒染適用預媒染法，而明礬媒染適用同步媒染法，硫酸銅媒染則適用后媒染法。真絲綢胡桃樹皮染料染色，預媒染法適用于明礬媒染，而硫酸銅和硫酸亞鐵媒染則適用同步媒染法。
植物染料的提煉方法一般是在酸或堿溶液中在100℃煮練植物原料，也可在不加酸堿的水中煮練，然后把織物直接放人染料溶液中染色。真絲綢需先經脫膠處理。堿一般用碳酸鈉，而酸用鹽酸，濃度不超過1％。染色試驗結果表明，麻風樹花、馬纓丹花、茜草科灌木葉和大戟葉染料最好用酸溶液提煉，而胡桃樹皮和小檗根染料最好用堿溶液提煉。所有這些染料中除印度小檗根以外酸堿濃度以1％為佳，而小檗根染料提煉應該用0．8g／1 00ml堿溶液。馬纓丹花、大戟葉和胡桃樹皮煮練時間以90min為佳，而麻風樹花、茜草科灌木葉和小檗根染料煮練時間以60min為佳。加入煮練液中的植物染料原料濃度視不同原料而有所增減，馬纓丹花、小檗根、麻風樹花和茜草科灌木葉的濃度分別為3，4，6，7g／100ml水，而大戟葉和胡桃樹皮的濃度應為5g／100ml水。真絲綢在上述染料溶液中的染色時間，麻風樹花和茜草科灌木葉染料以30min為佳，小檗根和胡桃樹皮染料以45min為佳，大戟葉染料以60min為佳，而馬纓丹花染料以75min為佳。染色試驗結果表明，在上述三種媒染劑中，明礬的應用濃度較高，該濃度視不同染料分別為5％，10％，15％。麻風樹花、茜草科灌木葉和小檗根染料用5％濃度明礬為佳；馬纓丹花和胡桃樹皮染料以10％為佳；大戟葉染料以15％為佳。硫酸銅媒染劑應用濃度，麻風樹花和馬纓丹花染料以1，2，3％為佳；其他染料以2，3，4％為佳。所有這些染料除小檗根以外，用2％濃度硫酸銅均可獲得良好染色效果，而小檗根染料用3％濃度則可達到優良效果。硫酸亞鐵媒染劑應用濃度，麻風樹花和茜草科灌木葉染料以1％為佳，小檗根和胡桃樹皮染料以2％為佳，大戟葉染料以3％為佳，而馬纓丹花染料以4％為佳。

我國南方重要經濟作物桑和茶也可用作植物染料，尤其是南方普遍栽種的茶樹，其老葉是一種資源豐富的植物染料。而且茶葉富含茶多酚，它有較強抗菌保健功能，用于絲、毛染色可開發高檔抗菌保健紡織品。用2g茶葉放人200ml水中，加熱到85~C保溫20min后，即可獲得織物浸染用染液。茶葉染料用不同媒染劑處理可獲得各項色牢度均較好的各種染色色澤，尤其是硫酸亞鐵媒染色的日曬牢度和K／S值更高。

　目前天然染料染色的研究和應用較多，而天然染料印花則研究和應用均較少。實際上，天然植物染料同樣可應用于真絲綢印花。真絲綢天然染料印花古已有之，但是天然染料應用現代篩網印花技術開發印花真絲綢，則是一種尚待完善和推廣的新技術。據印度科技人員研究，用龍膠和小檗樹根、胡桃樹皮、茜草科灌木葉和麻風樹花這四種植物染料配制成印花色漿，可成功應用于真絲綢篩網印花。用植物原料提煉后濾清的染料溶液需加熱濃縮，一般100ml染料溶液濃縮到5ml，制備好的染料濃縮液可直接用于配制色漿。媒染劑同樣用上述三種染色媒染劑，采用預媒染和同步媒染兩種方法。采用同步媒染時，媒染劑以下述配方量直接放人色漿中。100ml印花色漿配方含：染料濃縮液4．0ml，龍膠5．0g，固色劑1．0ml，媒染劑(按糊料重量計)明礬10％或硫酸銅1．2％或硫酸亞鐵1．5％。印花坯綢經脫膠清洗，半陰干后在半濕態熨燙。印花真絲綢經烘干、汽蒸、水洗后進行各項色牢度試驗。印花試驗結果表明，所有四種染料真絲綢印花色牢度等級為尚好到良，采用兩種不同媒染法結果相同。但是，用同步媒染法的印花綢耐水洗色牢度優于預媒染印花綢。在四種染料中，小檗根和茜草科灌木葉染料的耐水洗色牢度較優。但是，耐汗漬色牢度則小檗根和麻風樹花染料印花質量較優。同步媒染印花綢的耐干濕摩擦色牢度也優于預媒染印花綢。因此一般而言，植物染料真絲綢印花采用同步媒染法為好。不同染料的印花綢在不同項目色牢度上各有優勢和弱點，因此，要根據最終紡成品要求選用不同植物染料。

　總之， 目前天然染料尤其是植物染料在真絲綢印染中的應用尚在試驗探索階段。我國植物染料資源豐富，但開發利用度很低，應引起真絲綢印染行業重視，以順應國際時尚潮流。植物染料尤其適宜于小批量高檔真絲綢印染，它不僅可提高真絲綢產品附加值，并且能吸引更多崇尚健康綠色理念的消費者群體選購真絲綢產品。