第34卷第5期 2018年9月 齐 齐 哈 尔 大 学 学 报（自然科学版） Journal of Qiqihar University(Natural Science Edition) Vol.34,No.5 Sep.,2018 以五倍子为例探究传统草木染技术 对亚麻面料的染色研究 吕品晶1，王瑞华1，赵纯洋2 （1.齐齐哈尔大学 美术与艺术设计学院，黑龙江 齐齐哈尔161006； 2.中国一重技师学院，黑龙江 齐齐哈尔 161000） 摘要：以五倍子为草木染染材，以硫酸亚铁（皂矾）为媒染剂，对亚麻布进行黑色染色深度研究，研究发现染液浓度、染煮时间、温度等对染色效果影响较大。随着染色温度、媒染剂浓度、媒染时间的增加染色效果越来越好，实验得出最佳染色条件。 关键词：亚麻；草木染；植物染色；五倍子 中图分类号：TS193.6 文献标志码：A 文章编号：1007-984X(2018)05-0050-04 草木染艺术采用天然植物为染料进行染色，环境污染小，是未来纺织品染色方法的发展趋势。本文采用五倍子为植物原料，是无毒无害的，避免合成染料的严重污染问题。如今的草木染不但可以染出很多鲜艳的颜色，还能表现出大量细腻的中间色，它还可以通过不同色相与不同次数的复染来染出丰富的色彩[1-5]层次。 然而草木染对一些天然纤维的染色比如棉、麻等纤维素纤维不易着色，纤维的种类、染液、媒染液浓度、染色温度及时间等因素，决色素吸着纤维的牢度及色调变化。 本文着重考察五倍子染料对亚麻布的染色条件，五倍子是染黑色的主要材料。探讨最佳染色工艺和染色效果，达到能够满足人们对绿色、天然、健康的美好追求。 1 实验部分 实验原料：五倍子，产地是四川；硫酸亚铁（皂矾），分析纯，天津市天力化学试剂有限公司生产；纯亚麻面料，布号2001，颜色是全漂白色。 仪器: pHS-2C型酸度计(北京市永光明医疗仪器有限公司)，HH-4 数显恒温水浴锅(北京市永光明医疗仪器有限公司)，5102 型电子天平( 常州第一纺织设备有限公司)，CrelagMaebethTM Col-orEye 2180UV计算机测色配色仪(美国爱色丽公司)，网筛(市售)。 染色实验：第1步是提取染液，取五倍子200g放在200ml水里，100℃下恒温30min后，过滤得染液A，然后利用原来的五倍子重复上述步骤分别得染液B, C, D，然后分别配制染液E, F, G；染液E是100ml 染液A加上100ml染液B；染液F是66.67ml染液A加上66.67ml染液B和66.67ml染液C；染液G是50ml染液A加上50ml染液B, 50 ml染液C和50ml染液D。第2步是亚麻布预处理，将10cm×10cm的亚麻布块在80℃热水中水煮，搅拌去杂去毛。第3步是染色，将水煮后的亚麻布放在第1步所得的染液中，80℃下染煮30min。第4步是媒染，将染煮后的亚麻布放入200ml皂矾水溶液(0.033mol/L)，80℃下水煮15~40min，取出亚麻布拧干，做标记后晾干。具体实验数据见表1，具体显色效果图见图1。 L值测方法：色度检测在 CrelagMaebethTM Col-orEye 2180 UV 测色配色仪上测色样的 L*, a*, b*, c*每个色样共取 5 点数值。最后取平均值。 收稿时期：2018-03-20 基金项目：黑龙江省教育科学“十三五”规划 2016 年重点课题（GJC1316132）；黑龙江省哲学社会科学研究规划项目（16YSE16）；黑龙江省教育厅基本业务专项人文面上项目（135109544） 作者简介：吕品晶(1978－)，女，黑龙江齐齐哈尔人，助理会计师，学士，主要从事亚麻草木染应用研究，lvpinjing@hotmail.com。 第5期 以五倍子为例探究传统草木染技术对亚麻面料的染色研究 表1 五倍子染色条件对亚麻布染色深度的影响研究号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 aa·51· c*值c 2.99 3.86 4.49 4.69 3.41 3.92 4.24 5.07 4.33 4.32 4.16 4.63 4.47 4.28 3.78 3.46 4.01 4.29 3.51 b染液 A B C D E F G G G G G G G G G G G G G 染色温度/℃ 80 80 80 80 80 80 80 30 50 70 90 90 90 90 90 90 90 90 90 媒染液浓度 媒染时b/(mmol/L) 间/min 32.89 15 32.89 32.89 32.89 32.89 32.89 32.89 32.89 32.89 32.89 32.89 32.89 32.89 32.89 32.89 8.22 32.89 131.58 526.32 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 10 20 30 40 40 40 40 40 L*值c 30.92 31.42 34.73 37.30 32.21 33.63 35.62 40.56 36.77 36.74 34.39 38.20 36.52 33.30 30.83 36.58 36.24 35.45 28.86 a*值c -1.53 -1.64 -2.32 -2.62 -1.62 -2.05 -2.35 -3.56 -2.47 -2.56 -2.43 -3.22 -2.69 -2.38 -1.98 -2.50 -2.30 -3.06 -2.39 b*值c -2.57 -3.49 -3.84 -3.89 -2.99 -3.34 -3.52 -3.60 -3.55 -3.48 -3.37 -3.33 -3.56 -3.55 -3.21 -2.38 -3.28 -3.00 -2.56 色差 L值d 染色 效果e + + - 4.70 - + + + + + ++ ++ + + ++ ++ + + ++ ++ 6.17 7.37 7.72 注：染色面料为纯亚麻，布号2001全漂白色，剪成10cm×10cm方块，染色时间为30min；媒染液是硫酸亚cde 铁（皂矾）的水溶液； 颜色特征值由明度 L*、色相 a*、b*和饱和度 c*值； 色差值为最终L值-最初L值；++、+、-分别表示染色效果好、一般、差。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 图1 不同的五倍子染色工艺条件对亚麻布的显色结果对比图(表1中1~19号) 2 结果与讨论 五倍子对亚麻布染色实验分为两个阶段即染色和媒染，首先考察五倍子染液提取次数对L值的影响，从表1和图1可以发现，L值数值越小，染色深度越深，L值数值越大，染色深度越浅。颜色特征值由明度 L*，色相 a*, b*和饱和度 c* 3个要素组成，明度 L*的值域由 0 到 100，L*=50 时、相当于50%的黑，L*的值越小越黑；a*表示从洋红色至绿色的范围，b*表示从黄色至蓝色的范围。a*和 b*的值域都是由+127至-128，其中 a*=+127就是洋红色，渐渐过渡到 a*=-128 时就变成绿色；同样，b*=+127 是黄色，b*=-128[6-8]是蓝色，颜色特征值就以这 3个值交互变化所组成。由于中性色(白色、黑色和灰色)没有色相和饱和度的属性，只有明度，五倍子属中性的黑色染色(见图2)，所以实验测得a*、b*和 c*都很小(见表1)，本文不作深入探讨。 从表1中的1～7号可以看出，用提取一次的五倍子提取染液对亚麻布进行染色效果最好，L *值最小是30.92，随着提取次数的增减，提取出的染料浓度逐渐降低，L *值增加，但是L *值的增长率(20%)不大，染色效果总体变化不大，所以为提高五倍子的利用率，用提取4次的混合染液G进行染色实验，G与提取液A的色差值4.7，染色结果差别较小，从亚麻布的显色效果图1也可以看出，染料G的染色效果与染 ·52· 齐 齐 哈 尔 大 学 学 报（自然科学版） 2018年 料A和B接近，明显好于染料C和D的显色效果，所以用染料G进行染色实验。 接下来考察染色温度、媒染液浓度和媒染时间对五倍子染色性能的影响, 从图2可以发现，染色温度从30℃升到50℃，L*值由40.56降到34.39(表1中号8-11)，L *色差值为6.17，这是由于染色温度升高亚麻中纤维素高分子的链段运动，增加高分子材料中的自由体积，有利于五倍子染料分子进入纤维素内部而吸附，提高染色效果。 媒染液的浓度/ mmol/L 图4 媒染剂浓度对明度L *值的影响 第5期 以五倍子为例探究传统草木染技术对亚麻面料的染色研究 ·53· Study on traditional plant dyeing process such as gallnut used in linen fabric LV Pin-jing1，WANG Rui-hua1，ZHAO Chun-yang2 （1. College of Arts and Design, Qiqihar University, Heilongjiang Qiqihar 161006, China; 2. China A Heavy Technician College, Heilongjiang Qiqihar 161000, China） Abstract: In this paper, we used the gallnut as dyestuff and soapite as mordant to study on dyeing black linen. It was found that the dye concentration, dyeing time and temperature have a great influence on the dyeing effect. With the increase of dyeing temperature, mordant concentration and mordant time, the dyeing effect is getting better and better. The good dyeing condition was obtained by the experiment. Key words: linen；grass and wood dyeing；plant staining；gallnut （上接第49页） [9] 梁吉雷，吴明铂，刘以红，等.生物质水热合成炭微球研究进展[J].化工新型材料，2011, 39(4): 1-4 [10] Sevilla M，Maciá-Agulló J A，Fuertes A B. Hydrothermal carbonization of biomass as a route for the sequestration of CO2: Chemical and structural properties of the carbonized products[J]. Biomass and Bioenergy, 2011,35(7):3152-3159 [11] Roman S,Nabais J M V,Laginhas C,etal.Hydrothermal carbonization as an effective way of densifying the energy content of biomass[J].Fuel Processing Technology,2012,103:78-83 [12] Liu Z, Zhang F S,Wu J.Characterization and application of chars produced from pinewood pyrolysis and hydrothermal treatment[J].Fuel,2010,89(2):510-514 [13] 王春雷，马丁，包信和.碳纳米材料及其在多相催化中的应用[J].化学进展，2009,21(9):12-15 [14] 吴学华, 包桂蓉, 苏有勇, 等.竹炭基固体酸催化剂的制备及其催化性能研究[J].化工新型材料，2012,40(4):146-148 [15] 王焕磊，高秋明.多孔碳材料的模板法制备、活化处理及储能应用[J].高等学校化学学报, 2011,32(3): 462-470 Preparation of sucrose-based carbon material by the hydrothermal carbonization method LI Hai-yun，WANG Yong-lei，XU Tao，ZHU Meng-ze，XU Ye-ping，WU Jia-ting （School of Chemistry and Chemical Engineering, Huangshan University, Anhui Huangshan 245041,China） Abstract：A sucrose-based carbon was prepared using sucrose as carbon source and sulfuric acid as catalyst by the hydrothermal carbonization method. The effects of sulfuric acid concentration, carbonization temperature and carbonization time on the yield of sucrose-based carbon were optimized and the best carbonization process conditions were obtained. Finally, the chemical properties of sucrose-based carbon were characterized by means of infrared spectroscopy, thermal analysis and scanning electron microscopy. Key words: sucrose; sulfuric acid; hydrothermal carbonization; carbon yield