真絲絲巾天然染料扎染工藝探析

陳秀芳　郝文潔

摘要： 為了開發(fā)絲巾新產(chǎn)品，文章采用天然染料對真絲絲巾進(jìn)行扎染。首先介紹部分天然染料的化學(xué)結(jié)構(gòu)和媒染性能，并以此為理論依據(jù)對真絲絲巾進(jìn)行扎染。在染色工藝中，常規(guī)浸染采用單一色扎染工藝、漸變色扎染工藝和拼混色扎染工藝；微波染色采用浸漬加熱法和注射加熱法，并將這兩種方法與不同的捆扎技巧相結(jié)合，得到不同的多套色扎染效果。與常規(guī)的浸染相比，微波染色加熱時間短，加熱效率高，染料的利用率增加，廢水排放減少，特別是在多套色扎染中這些優(yōu)點更為突出。摩擦色牢度和皂洗色牢度測試表明，經(jīng)篩選的天然染料扎染的絲巾產(chǎn)品能基本滿足服用需求。

關(guān)鍵詞： 真絲絲巾；天然染料；扎染；常規(guī)浸染；微波染色

中圖分類號： TS193.5文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A文章編號： 10017003（2018）04001306引用頁碼： 041103

Abstract： In this paper， silk scarves were tiedyed with natural dyes to develop new products. The dyeing process is based on the chemical structure and mordant dyeing properties of natural dyes. In the tiedyeing process， conventional exhaust dyeing adopted single color tiedyeing process， gradient color tiedyeing process and mixed color tiedyeing process， while microwave dyeing involved heating after impregnation and injection. Meanwhile， the two methods were combined with different tying skills to gain multicolor tiedyeing effect. Compared with conventional exhaust dyeing， microwave dyeing gets shorter heating time and higher heating efficiency. In the meantime， the availability of dye is high and the discharge of wastewater is reduced in microwave dyeing. Especially in multicolor microwave dyeing， the above advantages are more distinctive. Testing of color fastness to rubbing and soap wash fastness indicates that the silk scarves tiedyed with selected natural dyes can basically meet requirement of wearing.

Key words： silk scarves； natural dyes； tiedyeing； exhaust dyeing； microwave dyeing

絲巾是人們生活中常用的服飾，更是深受女性消費(fèi)者喜愛、能夠體現(xiàn)其審美情趣和個性魅力的時尚單品。隨著社會的發(fā)展，服飾產(chǎn)品的消費(fèi)越來越多元化，如何拓寬思路，為絲巾注入更多的設(shè)計理念和文化內(nèi)涵，在競爭激烈的市場中贏得更多消費(fèi)者，是絲巾設(shè)計師和生產(chǎn)企業(yè)面臨的問題。

目前，絲巾的染色和印花大多采用合成染料。合成染料色譜齊全，染色方便，染色牢度較高，但部分含偶氮結(jié)構(gòu)的染料在一定條件下被還原分解后會釋放出致癌芳香胺，少數(shù)染料還含有重金屬元素，給人體健康和生態(tài)環(huán)境帶來不利影響。天然染料大多從植物中提取，具有較好的生物降解性和環(huán)境相容性，其染色產(chǎn)品還有一定的藥物治療和保健作用，符合現(xiàn)代人崇尚自然和健康的消費(fèi)理念，發(fā)展前景良好，成為科研工作者及紡織印染企業(yè)關(guān)注的熱點[14]。真絲織物具有優(yōu)良的服用性能，是高檔的服裝面料，也是絲巾的首選面料。本文通過扎染的方式將天然染料用于真絲絲巾，為絲巾的開發(fā)和創(chuàng)新做出有益的嘗試。

1實驗

1.1織物、試劑及儀器

織物：180cm×65cm白色真絲絲巾（市售）。

試劑：梔子黃、梔子藍(lán)、紅花黃、甘藍(lán)紅（云南通海楊氏天然產(chǎn)物有限公司），高粱紅、莧菜紅（德國三顆星食品物料公司），硫酸鋁鉀（分析純，天津市福晨化學(xué)試劑廠）。

儀器：WD700型微波爐（格蘭仕微波爐電器有限公司），Y571C型摩擦色牢度儀、SW8A/12A/24A耐洗色牢度試驗機(jī)（南通宏大實驗儀器有限公司），EL320S型電子天平（常州天之平儀器設(shè)備有限公司）。

1.2原理

天然染料染色方法有直接染色法、還原染色法和媒染法，其中媒染法可通過使用媒染劑提高染料的上染率和染色牢度。媒染劑中的金屬離子存在空價電子軌道，可以作為中心離子與染料所含配位基提供的孤對電子結(jié)合，發(fā)生配位反應(yīng)，形成絡(luò)合物，也就是說染料結(jié)構(gòu)中含有配位基時媒染劑才能起作用。從結(jié)構(gòu)上看，天然染料可分為吲哚類、黃酮類、蒽醌類、萘醌類、雙酮類、查爾酮類、類胡蘿卜素、二氫吡喃類、異喹啉類和花色素類等，本文所列舉的高粱紅、莧菜紅和花色素等天然染料結(jié)構(gòu)中均含有配位基，媒染性能良好。

高粱紅色素是從高粱殼中提取，屬于異黃酮半乳糖苷，含有兩種主要成分，分子式如圖1所示。

花色素（圖3）是一大類重要的植物色素，已作為食用天然色素進(jìn)行開發(fā)利用，代表性的產(chǎn)品包括甘藍(lán)紅、紫甘薯紅、紅花黃、紅米紅、葡萄皮紅、蘿卜紅等?；ㄉ匾?、5位上的羥基與糖結(jié)合情況不同而形成單糖苷或雙糖苷，糖苷顏色主要取決于3、5，位的取代基R1和R2。R1和R2可同時為羥基或一個為羥基、另一個為甲氧基。B環(huán)上含有鄰二羥基的花色素苷可以和金屬離子絡(luò)合。

有些天然染料結(jié)構(gòu)中不含配位基，不能與媒染劑發(fā)生配位反應(yīng)，如梔子黃和梔子藍(lán)。梔子黃色素是從梔子果實中提取的黃色素總稱，其中的主要成分藏花素和藏花酸具有線性結(jié)構(gòu)（圖4），對纖維有較高的直接性，染色性能良好。梔子藍(lán)色素是先將梔子中的主要成分梔子苷在葡萄糖苷酶的作用下轉(zhuǎn)化成京尼平，然后在一定條件與氨基酸反應(yīng)得到的產(chǎn)物，其分子式如圖5所示。

另外，從生產(chǎn)廠家購得的天然染料（實際為食品添加劑）色價相差較大，比如本實驗所采用的梔子藍(lán)色價為40，甘藍(lán)紅色價為50，紫甘薯色素色價為60，紅花黃色價為100，紅米紅色價為180，梔子黃色價為300。扎染時染料的用量要參考色價來確定，一般色價高的染料質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.5%～2%，色價中等的染料質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%～4%，色價低的染料質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于4%。

1.3方法

1.3.1扎的技法

將絲巾從長度方向?qū)φ?，兩端邊緣對齊后按屏風(fēng)折的方式把絲巾聚攏，然后用塑料包裝繩分段捆扎或局部塔扎；如不要求絲巾在長度方向上兩端對稱就不必對折，直接捆扎。

1.3.2常規(guī)浸染

真絲絲巾輕薄、嬌嫩，易受高溫、強(qiáng)酸、強(qiáng)堿及較大外力損傷，所以在扎染時盡量采用捆扎而非縫扎的方式，以免染色后留下針眼甚至破洞。染液pH值為弱酸性或中性，不宜沸染。媒染性能良好的染料采用后媒染法，即在染料上染織物之后再在染液中加入媒染劑，以提高勻染性和染色牢度。

為保證非捆扎部位染色均勻，在染色過程中要注意：1）經(jīng)常攪拌染液，并防止絲巾露出液面；2）加明礬時取出絲巾，待明礬經(jīng)攪拌溶解后再將絲巾放回染液。染色后處理是先經(jīng)幾次水洗去除表面的浮色和媒染劑再拆掉塑料繩，之后再水洗、皂洗、水洗和晾干。染色工藝曲線如圖6所示。

3.3微波染色

將潤濕并脫水的絲巾投入染液，待絲巾被染液浸透后取出并擠去多余染液，放入微波爐加熱5～8min。絲巾從微波爐取出經(jīng)自然冷卻2min左右再進(jìn)行后處理。也可將絲巾局部注射染液后再進(jìn)行上述操作。

1.4色牢度測試

1.4.1耐摩擦色牢度

按GB/T 3920—2008《紡織品 色牢度試驗 耐摩擦色牢度》測定。

1.4.2耐皂洗色牢度

按GB/T 3921—2008《紡織品 色牢度試驗 耐皂洗色牢度》測定。

2結(jié)果與分析

2.1常規(guī)浸染

2.1.1單一色扎染工藝

按1.3.1將絲巾分段捆扎或局部塔扎，如圖7（a）（b）所示。捆扎緊實，但不用過于嚴(yán)實，可以留些縫隙使染色時染液滲透而形成隨機(jī)的紋理。

稱取高粱紅染料1g，再加水600mL配成染液，在恒溫水浴鍋里加熱至40℃時投入捆扎好的絲巾。繼續(xù)升溫至70℃，并保溫染色30min。稱取媒染劑明礬1.25g放入染液，繼續(xù)染色30min。經(jīng)后處理即得到高粱紅的單一色扎染效果，如圖7（c）（d）所示。

2.1.2漸變色扎染工藝

結(jié)合1.3.1方法并將絲巾分成五段，如圖8（a）所示。

稱取莧菜紅染料0.2g，再加水600mL配成染液，在恒溫水浴鍋里加熱至40℃時投入捆扎好的絲巾。同時稱取明礬1g，在小燒杯中用少量熱水將其溶解。待染液溫度升至80℃時，向其中倒入約1/4的明礬溶液，并攪拌均勻。明礬與莧菜紅染料的反應(yīng)迅速，在1min之內(nèi)即可從染液中提起絲巾的第一段捆扎部位（實際為絲巾在長度方向展開后的中間位置），其余部分繼續(xù)浸沒在染液中。約2min后再向染液中倒入1/4的明礬溶液，攪拌均勻后在1min之內(nèi)從染液中提起絲巾的第二段捆扎部位，其余部分繼續(xù)浸沒在染液中。重復(fù)此操作，直至最后一段捆扎部位（此部位可適當(dāng)延長反應(yīng)時間）。經(jīng)后處理即得到莧菜紅的漸變色扎染效果如圖8（b）（c）所示。

2.1.3拼混色扎染工藝

2.1.3.1梔子藍(lán)和梔子黃拼混

按1.3.1將絲巾兩端邊緣對齊后，用熨斗在距邊緣15cm處熨燙出一條與其平行的折痕。按屏風(fēng)折的方式把絲巾聚攏，然后用塑料包裝繩在邊緣與折痕之間分段捆扎，再沿著折痕進(jìn)行小面積的塔扎，每一次塔扎的方式應(yīng)有所區(qū)別如圖9（a）所示。

稱取梔子藍(lán)染料1.2g，再加水600mL配成染液，在恒溫水浴鍋里加熱至40℃時投入捆扎好的絲巾。繼續(xù)升溫至70℃，保溫染色60min（無需加媒染劑）。染色后絲巾經(jīng)充分水洗，拆掉部分包裝繩，并在其他部位重新捆扎，對需要大面積保留藍(lán)色的部位用保鮮袋進(jìn)行包裹、扎緊，如圖9（b）所示。再稱取梔子黃染料0.2g，配成600mL的染液并加熱至70℃，投入經(jīng)第二次捆扎的絲巾染色30min（無需加媒染劑）。經(jīng)后處理即得到梔子藍(lán)和梔子黃的拼混色扎染效果，如圖9（c）所示。

2.1.3.2紅花黃和甘藍(lán)紅拼混

將絲巾從長度方向?qū)φ?，兩端邊緣對齊后在距其8cm的地方進(jìn)行捆扎，并以絲巾對折處的一角為中心進(jìn)行塔扎。塔扎部位（從根部到中部）和捆扎部位（靠邊緣一側(cè)）用保鮮袋包裹、扎緊，如圖10（a）所示。

稱取紅花黃染料0.3g，加水300mL，按圖6的染色工藝曲線進(jìn)行染色（明礬用量為0.3g）。之后拆除保鮮袋，將所染黃色部分另用保鮮袋包裹、扎緊。稱取甘藍(lán)紅染料0.1g，加水100mL，按圖6的染色工藝曲線進(jìn)行染色（明礬用量為0.1g）。紅花黃和甘藍(lán)紅拼混扎染的效果，如圖10（b）所示。

浸染后的染色殘液可繼續(xù)使用，質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏低時適當(dāng)追加染料。拆下來的塑料包裝繩和保鮮袋經(jīng)清洗也可重復(fù)使用。

2.2微波染色

在常規(guī)的扎染工藝中，將縫扎后的織物進(jìn)行浸染，從染液升溫到完成染色，需要一個多小時的時間（多色套染則需要更多的時間），而且染料利用率不高，廢水排放較多。近年來，微波技術(shù)在紡織品染整加工包括前處理、染色、印花和后整理中的應(yīng)用日益廣泛，其清潔、高效的加熱特點深受企業(yè)歡迎[59]。筆者曾嘗試將微波加熱用于真絲織物的天然染料染色，也取得了良好的效果[10]。本文同樣將微波加熱用于真絲絲巾的天然染料扎染。

2.2.1浸漬法扎染工藝

按1.3.1對絲巾進(jìn)行分段捆扎和塔扎，如圖11（a）所示。之后將絲巾放入冷水浸泡。

配制3g/L的莧菜紅染液（其中含明礬3g/L，需現(xiàn)用現(xiàn)配），按1.3.3進(jìn)行微波染色。莧菜紅染液浸漬后用微波加熱的扎染效果，如圖11（b）（c）所示。

2.2.2注射法扎染工藝

按1.3.1對絲巾進(jìn)行捆扎，并將絲巾分成六段，如圖12（a）所示。之后將絲巾放入冷水浸泡。

分別配制10g/L的梔子藍(lán)染液，2g/L的梔子黃染液和3g/L的高粱紅染液（其中含明礬3g/L，需現(xiàn)用現(xiàn)配），再取適量上述染液按一定比例兩兩相拼，得到橙色、綠色和紫色染液。將潤濕后的絲巾擠去多余水分，用注射器分別吸取上述染液，按紅、橙、黃、綠、藍(lán)、紫的順序注入絲巾的各個部位。染液用量要能夠浸透該部位，多余的染液要擠掉，防止流淌、滴落而發(fā)生沾污。注射過全部染液后按1.3.3進(jìn)行微波染色。多種染液注射后用微波加熱的扎染效果，如圖12（b）（c）所示。

注射加熱法與不同的捆扎技巧結(jié)合，可得到不同的多套色扎染效果。比如，將絲巾沿長度和寬度方向折疊幾次后纏繞在木棍上，用塑料包裝繩進(jìn)行捆扎，如圖13（a）所示。絲巾用冷水浸泡后擠去多余水分，將上述的10g/L梔子藍(lán)染液、2g/L梔子黃染液和3g/L高粱紅染液分別用注射器注入絲巾的不同部位，按1.3.3進(jìn)行微波染色，其扎染效果，如圖13（b）所示。

2.2.3綜合法扎染工藝

對于絲巾上較大面積的染色部分且在捆扎后便于浸漬的，可將上述浸漬法與注射法結(jié)合使用，稱為綜合法。比如，將絲巾從長度方向?qū)φ酆筮M(jìn)行大面積塔扎，并用保鮮袋將塔扎部分包裹、扎緊，如圖14（a）所示。絲巾其他部分用冷水浸泡并擠去多余水分，浸入10g/L的梔子藍(lán)染液，浸透后擠去多余染液，放入微波爐加熱3min。絲巾取出后將染色部分用保鮮袋包裹、扎緊，再拆掉塔扎部分的保鮮袋。塔扎部分用冷水浸泡并擠去多余水分，將10g/L梔子藍(lán)染液、2g/L梔子黃染液和3g/L高粱紅染液分別用注射器注入其不同部位（適當(dāng)留白），放入微波爐加熱6min，取出冷卻約2min進(jìn)行后處理，其扎染效果，如圖14（b）所示。微波加熱前注意將保鮮袋剪一小口，以防保鮮袋在加熱時發(fā)生鼓脹甚至爆炸。

又如，將絲巾從長度方向?qū)φ?，對角線方向的兩個角提到一起進(jìn)行大面積塔扎，塔扎部位的長度為絲巾的寬度，如圖15（a）所示。分別配制5g/L的紅花黃染液、5g/L的甘藍(lán)紅染液和5g/L的紫甘薯染液（明礬用量均與染料用量相同）。絲巾用冷水潤濕并擠去多余水分，將塔扎部分的頂端浸漬在紅花黃染液中，根部以下浸漬在甘藍(lán)紅染液中，其余塔扎部位分別用注射器吸取上述三種染液進(jìn)行局部注射。浸漬和注射完成后，擠去多余的染液，將絲巾放入微波爐加熱8min，再進(jìn)行后處理。扎染效果如圖15（b）所示。

與常規(guī)的浸染相比，微波染色加熱時間短，加熱效率高，染料在纖維內(nèi)部的透染性好，染料的利用率增加，廢水排放減少，在多套色扎染中這些優(yōu)點更為突出。但在面積較大的染色部位，布面的勻染性不及常規(guī)浸染，特別是在染液中含有媒染劑的情況下。當(dāng)然這在扎染產(chǎn)品中也是可以接受的。

2.3染色牢度測試

對圖7—圖15中的絲巾進(jìn)行摩擦色牢度和皂洗色牢度測試，結(jié)果如表1所示。

本文所用天然染料經(jīng)過篩選，大多染色牢度較好，能基本滿足服用要求。莧菜紅牢度稍差。文中涉及的天然染料均為食用色素，扎染后絲巾產(chǎn)品的褪色對人體健康無害，但會影響其外觀，縮短使用期。作為生產(chǎn)者應(yīng)當(dāng)在產(chǎn)品標(biāo)識上做詳盡的說明，讓消費(fèi)者了解絲巾產(chǎn)品正確的洗滌、晾曬、熨燙及保存方法，以延長產(chǎn)品的使用期。

3結(jié)語

1）天然染料對真絲絲巾進(jìn)行扎染，染色工藝可采用常規(guī)浸染和微波染色，后者優(yōu)點較突出，更適合多套色扎染；

2）經(jīng)過篩選的天然染料對絲巾扎染后染色牢度較好，能基本滿足服用要求；

3）天然染料結(jié)構(gòu)和性能各異，色譜不全，有待進(jìn)一步研究其染色工藝及拼色方法；

4）扎染工藝千變?nèi)f化，本文側(cè)重“染”的工藝，“扎”的技法較為簡單，希望借此拋磚引玉，與廣大科研工作者和企業(yè)生產(chǎn)者共同開發(fā)真絲絲巾的天然染料扎染產(chǎn)品。

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