真絲織物的五倍子染色工藝及色度表征

徐菲 趙志軍 劉洪澍 李東 劉劍虹

摘要： 五倍子是古代最著名的黑色染材，為了證實五倍子染黑色系的色譜范圍和應(yīng)用價值，采用水煎法萃取色素，對真絲織物進行不同染色工藝研究，把所得顏色特征值進行色度表征，確定了五倍子傳統(tǒng)染色工藝的顯色規(guī)律及色彩L*、a*、b*、c*值的范圍。試驗結(jié)果表明：直接染色工藝色域較窄，與其他黃色染材相比不具有開發(fā)價值；五倍子真絲織物前媒染工藝呈微冷灰色由深到淺的變化，同媒染工藝呈微冷灰色到中性灰的變化，后媒染工藝呈微冷灰色。五倍子真絲織物傳統(tǒng)染色工藝的顏色特征值明度L*值在30.55～56.54。五倍子染液質(zhì)量分數(shù)在3.125%～6.25%時顯色效果最為明顯，使用較少的染液即可實現(xiàn)較深的明度。

關(guān)鍵詞： 真絲織物；植物染色；五倍子；色譜；染色工藝

中圖分類號： TS193.1

文獻標志碼： A

文章編號： 1001-7003（2017）12-0012-05

Abstract： Gallnut was one of the most popular black dyes in ancient China. To verify the chromatographic range of the black color series and the application value of gallnut dyeing， the pigment was extracted by decocting method to study different dyeing process of real silk fabrics. Then， chromaticity characterization was done for the characteristic values of colors to confirm the coloration rule of traditional dyeing process and value range of color L*， a*， b*， c*. The results indicate that the color range of direct dyeing process is narrow， and it has no development value， compared with other yellow dyes. The pre-mordant dyeing of gallnut dyeing of real silk fabrics shows a range of light cold gray colors from strong to weak， while simultaneous mordant dyeing presents a range of colors from light cold gray to gray， and the post-mordant dyeing shows light cold gray colors. The lightness value L* of gallnut dyeing of real silk fabrics is around 30.55-56.54. The best dyeing effect was obtained from the gallnut dye concentration of 3.125%-6.25 % and darker effect could be obtained from the low concentration.

Key words： real silk fabric； plant dyeing； gallnut； chromatography； dyeing process

五倍子染黑灰色系自古以來被廣泛應(yīng)用，其歷史悠久[1]。五倍子傳統(tǒng)染色工藝較少使用直接染色工藝，因染色后色牢度較低，多數(shù)需與皂礬進行媒染，派生出不同色彩，在整個中國傳統(tǒng)服飾色譜中起到至關(guān)重要的作用[2-3]。五倍子染色對真絲織物具有較好的親和力，顯色效果優(yōu)異，獨具特色[4]。本文使用傳統(tǒng)染色工藝對真絲織物進行染色，確定五倍子傳統(tǒng)染色工藝的顯色規(guī)律及色彩L*、a*、b*、c*值的范圍，對不同染色工藝所得顏色特征值進行表征，其成果將有利于開發(fā)五倍子染色色域，促進古代織物色彩復(fù)原和紡織領(lǐng)域的應(yīng)用。

1 五倍子染料

五倍子，別名百蟲倉、棓子、五棓子等。為漆樹科植物鹽膚木、青麩楊或紅麩楊的幼枝嫩葉受五倍子蚜蟲寄生刺激后形成的一類蟲癭。按外形不同，分為“肚倍”和“角倍”[5-6]。五倍子色素主要成分為鞣質(zhì)，即五倍子鞣質(zhì)，也稱中國鞣質(zhì)，四川生產(chǎn)的五倍子含鞣質(zhì)達60%～77%。屬于水解類植物多酚，因結(jié)構(gòu)中含有較多的羥基、羧基，易與不同金屬離子形成絡(luò)合物，使織物顯示不同的顏色特征值，同時也使色素分子牢固地固著在纖維上，從而獲得良好的皂洗色牢度和摩擦色牢度[7-8]。

2 試 驗

2.1 材料與儀器

材料：真絲雙縐（平方米質(zhì)量90g/m2），四川產(chǎn)五倍子角倍（成都市都江堰春盛中藥飲片有限公司），皂礬分析純（天津市東麗區(qū)天大化學(xué)試劑廠）。

儀器：HH-4數(shù)顯恒溫水浴鍋（北京市永光明醫(yī)療儀器有限公司），pHS-2C型酸度計（北京市永光明醫(yī)療儀器有限公司），5102型電子天平（常州第一紡織設(shè)備有限公司），CrelagMaebethTM Col-orEye 2180UV計算機測色配色儀（美國愛色麗公司），網(wǎng)篩（市售）。

2.2 方 法

2.2.1 色素萃取

為了接近古代萃取工藝，本試驗采用水煎法[9-10]。稱取200g五倍子染料，粉碎，略沖洗，按照料液比1︰10，加入2L清水中，浸泡24h，加熱至沸，待水分蒸發(fā)至1.6L時，用200目網(wǎng)篩趁熱過濾并收集染液。反復(fù)操作2次，將所得染液混合，共3.2L，待用。將萃取的五倍子染液質(zhì)量分數(shù)設(shè)為100%，然后按倍數(shù)加水梯度稀釋，分別達到100%、50%、25%、12.5%、6.25%、3.125%，以下試驗均按此配比實施。

2.2.2 染色工藝[11]及結(jié)果

1）直接染色工藝：將真絲織物投入五倍子不同質(zhì)量分數(shù)的染液中，在浴比1︰30、染色時間30min、染色溫度70℃、pH7.5（加熱前）的條件下進行浸漬染色，然后水洗，陰干。其顯色結(jié)果見圖1。

2）前媒染工藝：先將真絲織物投入5g/L皂礬水中處理15min，然后放入浴比1︰30、染色溫度70℃、pH7.5（加熱前）條件下，五倍子不同質(zhì)量分數(shù)的染液中浸染30min，然后水洗，陰干。其顯色結(jié)果見圖2。

3）同媒染工藝：將真絲織物放入五倍子不同質(zhì)量分數(shù)的染液和媒染劑的同浴中，在浴比1︰30、皂礬質(zhì)量濃度5g/L、染色溫度70℃、pH7.5（加熱前）的條件下浸染30min，然后水洗，陰干。其顯色結(jié)果見圖3。

4）后媒染工藝：將真絲織物放入浴比1︰30、染色溫度70℃、pH7.5（加熱前）的五倍子不同質(zhì)量分數(shù)的染液中浸染30min后，再投入質(zhì)量濃度5g/L的皂礬水中處理15min，最后水洗，陰干。其顯色結(jié)果見圖4。

2.2.3 色度檢測

在CrelagMaebethTM Col-orEye 2180 UV測色配色儀上測定色樣的L*、a*、b*、c*數(shù)值。每個色樣共取5點，取平均值。

3 結(jié)果與分析

3.1 直接染色工藝的顏色特征值表征

直接染色工藝對顏色特征值的影響如圖5所示。

由圖5可見，隨著五倍子染液質(zhì)量分數(shù)的升高，顏色特征值的明度L*值逐漸下降，整體數(shù)值偏高，深淺跨度較小，明度為高色調(diào)。色相b*值和純度c*值的數(shù)值變化接近并逐漸升高，染液質(zhì)量分數(shù)在25%～100%較為平穩(wěn)，呈純度較低的灰黃色。色相a*值一直很低，變化非常小，說明五倍子直接染色工藝所染的黃色系中含有微量的紅色，導(dǎo)致色相偏暖。由此說明，五倍子直接染色工藝所染的黃色，呈淺暖灰黃色，色域較窄，色彩變化較為單一，與其他黃色系染材相比不占有優(yōu)勢，其直接染色工藝的開發(fā)價值不大。

3.2 不同媒染工藝的顏色特征值表征

前媒染、同媒染和后媒染工藝對顏色特征值的影響，如圖6所示。

由圖6（a）可見，隨著五倍子染液質(zhì)量分數(shù)的升高，五倍子前媒染顏色特征值的明度L*值從37.87逐漸升高至42.32，表現(xiàn)為黑色。色相a*、b*值和純度c*值的數(shù)值非常低，變化非常小，說明五倍子經(jīng)皂礬媒染后，黃光和微量的紅光幾近消失，呈微冷灰色由深到淺的變化。由此說明，前媒染工藝所染的黑色系明度色階較短，明度L*值在37.87～42.32，應(yīng)用價值有所局限。

由圖6（b）可見，隨著五倍子染液質(zhì)量分數(shù)的升高，五倍子同媒染顏色特征值的明度L*值由37.53逐漸升高至56.54，跨度變化較大。色相a*、b*值變化較為接近，由微量的藍綠色光轉(zhuǎn)為非常低的紅黃色光，純度c*值由高到低，變化較小，致使所染色彩呈微冷灰色到中性灰的變化。由此說明，同媒染工藝所染的黑色系明度色階略短，明度L*值在37.53～56.54，應(yīng)用價值略有局限。

由圖6（c）可見，隨著五倍子染液質(zhì)量分數(shù)的升高，五倍子后媒染顏色特征值的明度L*值由30.55逐漸升高至51.58，跨度變化較大。色相a*值變化非常小，均為負值，一直存在微量的綠光。b*值略有變化，由負值轉(zhuǎn)為正值，即微量的藍光轉(zhuǎn)為微量的黃光。由于其他色光的存在，純度c*值呈由高到低的微量變化。從整體來看，色彩呈微冷。由此說明，后媒染工藝所染的黑色系表現(xiàn)為偏冷灰黑色，明度L*值在30.55～51.58，應(yīng)用價值有所提升。

從作用機制看，五倍子鞣質(zhì)在染色時與鐵離子反應(yīng)形成黑色沉淀，從而在真絲織物上著色。皂礬在媒染絡(luò)合的過程起到強勢的作用，對染液的親和力較高，削弱了染料原有的顯色基團，形成黑色系顯色基團。3種染色工藝形成差異的原因主要是媒染劑質(zhì)量濃度偏離最佳配比，隨著五倍子染液質(zhì)量分數(shù)增加，染浴中五倍子色素不能完全轉(zhuǎn)化為黑色，致使明度L*值逐漸上升。

前媒染工藝使媒染劑以固定的用量吸附于織物上，染色時不能通過數(shù)量補充的變化影響顯色，導(dǎo)致明度變化較小，數(shù)值范圍有限；后媒染工藝是染液先與織物發(fā)生吸附，再入媒染劑形成絡(luò)合反應(yīng)，當染液質(zhì)量分數(shù)過高時，一方面媒染劑質(zhì)量濃度相對不足，五倍子色素不能完全轉(zhuǎn)化為黑色；另一方面完成絡(luò)合反應(yīng)的色素沉淀也可能向媒染液中轉(zhuǎn)移，使整體明度呈由低到高的變化。同媒染工藝在投入織物前，媒染劑與染液均以較充分的用量預(yù)先在染浴中反應(yīng)，不存在某種成分不足的問題，故顯色結(jié)果由前述機制主導(dǎo)，即五倍子染液質(zhì)量分數(shù)超過最佳配比值時，過量的染液反而使顯色效果變差，導(dǎo)致明度偏高。

綜上所述，真絲織物五倍子媒染顏色特征明度值主要由媒染劑質(zhì)量濃度控制，顯色效果由媒染劑主導(dǎo)，同時也受鞣質(zhì)濃度的影響。本試驗給出的五倍子媒染最佳配比為：皂礬媒染劑質(zhì)量濃度為5g/L時，五倍子染液質(zhì)量分數(shù)為3.125%。

4 結(jié) 論

1）五倍子真絲織物直接染色工藝呈淺暖灰黃色，色域較窄，與其他黃色染材相比不具有開發(fā)價值。

2）五倍子真絲織物前媒染工藝呈微冷灰色由深到淺的變化，同媒染工藝呈微冷灰色到中性灰的變化，后媒染工藝呈微冷灰色。五倍子真絲織物傳統(tǒng)染色工藝的顏色特征值明度L*值在30.55～56.54。

3）從五倍子染黑色的價值來看，后媒染工藝染色的明度數(shù)值最低，深度最深，價值也最大。五倍子染液質(zhì)量分數(shù)在3.125%～6.25%時即可得到明顯的顯色效果，使用較少的染劑即可實現(xiàn)較深的明度，對五倍子染真絲織物具有重要的指導(dǎo)意義。

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