天然染料印花

1 引言

    染色和印花是在纺织品上增添色彩和图案的表面装饰加工。印花作为一种局部染色，其主要目的是利用一种或多种不色彩花纹艺术设计产生有清晰界线的图案。

    在古代，或者发明合成染料以前，只有从植物、动物或矿物中提取的天然染料可用于纺织品印花。自从1856年W．Perkin发明合成色素以后，由于天然染料作为纺织品染料应用既费时费力，又不能预制成随时可供应用的产品。因此，逐渐丧失其重要地位。

    但是，德国在1996年开始禁用某些偶氮染料，已发现这些染料有致癌、致畸变和致敏性，因此，人们又把视线转向“环境友好型”染料。天然环保型染料的重新引入，为纺织行业利用这些染料开拓天然印染产品新市场开辟了商业机遇。天然纺织产品市场是一个有待充分开发的巨大市场。充分利用这些天然资源，需要多方合力开发相应技术、工艺和产品。目前多数研究均集中于天然染料染色及其染色产品色牢度改善方面，而极少涉及其在印花方面的应用。本研究仅涉及4种天然染料在印花中的应用，以及用于真丝和棉印花织物制备的产品，它们包括服装、家纺品和手工艺品。该研究提供了生产高附加值产品的又一新途径。

    2 试验内容

    织物：纯棉和真丝织物。

    染料：4种天然染料分别源于小檗碱树根(Berberis Vulgaris)、胡桃树皮(Juglans regia)、茜草科灌木叶(Hamelia patens)和麻风树花(Jatrophaintgarrinma)，它用于在坯布上染色和印花。其中茜草科灌木叶和麻风树花采集自Pantnagar的大学校园中路边灌木丛，而胡桃树皮和小檗碱树根则采集自Kumaon地区丘陵。

    药剂：盐酸和碳酸钠用于提取染料，明矾和硫酸铜及硫酸亚铁用作媒染剂。

    糊料：龙胶。

    2．1 织物预处理

    2．1．1 棉织物预处理

    精练和退浆：染色和印花前将织物在水中浸泡一夜，去除影响印花的天然和添加的杂质。然后在含2 g／L皂和1 g／L NaOH的浴中煮练45 min。樱桃李处理：樱桃李(织物重量的4％)在水中浸泡一夜，然后过滤。织物在过滤溶液中按浴比1：

20处理1 h，然后晒干。

    2．1．2 真丝织物预处理

   脱胶：真丝织物在含0．5％(v／v)的高级洗涤剂(gentee1)溶液中于温度50℃预处理30 min，手工将织物揉捏、挤压，然后用水冲洗至洗涤剂洗净。待织物阴干后半湿态时熨平。

    2．2 糊料制备

    250 g龙胶在1 L水中浸泡一夜，溶胀后充分搅拌，并且用细布过滤，制成澄清浆。

    2．3 染料提取

    采用优选提取方法(酸僦浓度，最佳原料浓度和提取时问)从天然植物中提炼染料，以达到最佳得色量和色牢度。

    2．4 色浓缩液制备

    将澄清提炼溶液加热浓缩获得染料浓缩液。100 mL提炼溶液浓缩到5 mL。



    2．5 印花配方标准化

    印浆含两种成分，即染料浓缩液和龙胶。

    2．6 印花浆制备

    2．6．1 同步媒染法

    染料浓缩液4．0 mL

    龙胶 5．0 g

    固色剂 1．0 mL

    媒染剂(任选一种) (按糊料重量计)

    明矾 l0％

    CuSO4 1．2％

    Fe,SO4 1．5％

    染料浓缩液、糊料、媒染剂(任一种)和固色剂在烧杯中搅拌12 h备印花用。

    2．6．2 预媒染法

    染料浓缩液、湖料和固色剂在烧杯中搅拌且保持12 h。该色浆备用于预媒染织物上印花。

    2．7 印花

    用筛网印花法将印花色浆在棉和真丝织物上印花。

    2．8 后处理

    印花织物经烘干、汽蒸、水洗，然后进行色牢度试验。

    2．9 色牢度试验

    耐晒色牢度试验 印花测试样品在规定条件于暴露于日光下，然后测评其褪色程度，测试方法按照No．IS：686—1957标准。

    水洗色牢度试验 水洗色牢度测试按照IS：3361—1979标准推荐方法在耐洗牢度试验仪上进行。

    汗渍色牢度试验 该试验按照IS：971—1957标准规定方法用耐汗渍牢度试验仪进行测试。摩擦色牢度试验按照IS：766—1956标准进行测试。

    3 产品开发

    产品系列包括：服装、家纺品和手工艺品。织物用天然染料优选印花配方筛网印花。产品也可加刺绣以增加附加值。开发服装产品有衬衫、短袖无领衫和纱丽。家纺产品有床单和靠垫套。手工艺品有日记封面和护壁板。

    3．1 服装

    衬衫全棉制成，经小檗碱树根色素采用同步媒染法印花，媒染剂用硫酸亚铁。短袖无领衫全真丝制成，经胡桃树皮色素采用同步媒染法，媒染剂用硫酸铜。纱丽棉布纱丽用小檗碱树根色素染色和胡桃树皮色素印花，采用同步媒染法。印花媒染剂用硫酸铜。

    3．2 家纺品

    床单棉布床单用胡桃树皮色素染色和麻风树花色素印花，采用同步媒染法，印花媒染剂用明矾和硫酸亚铁。

    靠垫套真丝绸用小檗碱树根色素和明矾媒染剂染色。印花用麻风树花色素和硫酸亚铁媒染剂，同步媒染印花。

    3．3 手工艺品

    日记封面用小檗碱树根色素染色的真丝绸制成，媒染剂用明矾，并且用麻风树花色素和硫酸亚铁媒染剂同步媒染法印花。护壁板全真丝制成，并且用麻风树花、茜草科灌木叶和小檗碱树根色素印花，媒染剂用明矾。

    4 试验结果

    纺织品天然染料印花看似有诱人前景，但实际应用有一定难度。本项目采用优选配方和不同媒染剂在棉和真丝织物上印花试验，以评估印花样品的色牢度。

    按上述配方制备不同印花色浆，用筛网印花工艺以预媒染法和同步媒染法进行印花。印花后，染料经汽蒸、固色，然后彻底清洗浮色，晾干后进行色牢度评估。

     小檗碱树根、胡桃树皮、麻风树花和茜草灌木叶色素在棉织物上的色牢度范围从尚可到尚好，而在真丝上的色牢度为尚好到良，采用预媒染和同步媒染法结果相同。

    采用预媒染法的棉织物样品耐水洗色牢度，在差到尚可之间，真丝织物为尚可到尚好，而采用同步媒染法的棉织物耐水洗色牢度为尚好，真丝织物为尚好到良。无论预媒染法或同步媒染法，棉织物和真丝绸上均无沾色。因此，可以认为，同步媒染法的样品耐水色牢度优于预媒染样品。在所有印花用天然染料中，小檗碱树根和茜草科灌木叶色素的耐水洗色牢度优物胡桃树皮和麻风树花的色素染料。

    所有染料的预媒染印花样品的耐摩擦色牢度试验结果表明，在棉和真丝织物上变色为轻微到可忽略。所有染料的预媒染印花棉布样品湿摩擦色牢度为轻微沾色，干摩擦色牢度为无沾色。小檗碱树根色素在真丝织物上的湿摩牢度为无沾色，而胡桃树皮、麻风树花和茜草科灌木叶色素在真丝织物上有轻微沾色。4种染料预媒染印花真丝样品在干态均未发现沾色。同步媒染样品的耐摩擦色牢度试验表明所有染料的变色均达优异牢度。棉和真丝同步媒染样品的干摩擦色牢度达到沾色可忽略程度，而湿摩擦色牢度均为轻微到可忽略沾色范围。因此，试

验结果表明同步媒染印花样品的摩擦色牢度优于预媒染印花样品。

    小檗碱树根和麻风树花色素采用同步媒染法在棉和真丝织物上印花，其耐汗渍色牢度要比胡桃树皮和茜草科灌木叶色素同样印范好。因此，可得如下结论：棉和真丝印花采用同步媒

染法比预媒染法好。

    5 结论

    印花是使织品色彩丰富的最古老方法之一。本研究表明，从小檗碱树根、胡桃树皮、麻风树花和茜草科灌木叶提炼的天然染料过去曾用于纺织品染色，这些染料同样可用于棉和真丝织物印花。这些天然染料可在棉和真丝上形成各种柔和、耐晒和摩擦色牢度也可达到一般要求的印花产品。