真丝丝巾天然染料扎染工艺探析

陈秀芳　郝文洁

摘要： 为了开发丝巾新产品，文章采用天然染料对真丝丝巾进行扎染。首先介绍部分天然染料的化学结构和媒染性能，并以此为理论依据对真丝丝巾进行扎染。在染色工艺中，常规浸染采用单一色扎染工艺、渐变色扎染工艺和拼混色扎染工艺；微波染色采用浸渍加热法和注射加热法，并将这两种方法与不同的捆扎技巧相结合，得到不同的多套色扎染效果。与常规的浸染相比，微波染色加热时间短，加热效率高，染料的利用率增加，废水排放减少，特别是在多套色扎染中这些优点更为突出。摩擦色牢度和皂洗色牢度测试表明，经筛选的天然染料扎染的丝巾产品能基本满足服用需求。

关键词： 真丝丝巾；天然染料；扎染；常规浸染；微波染色

中图分类号： TS193.5文献标志码： A文章编号： 10017003（2018）04001306引用页码： 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

絲巾是人们生活中常用的服饰，更是深受女性消费者喜爱、能够体现其审美情趣和个性魅力的时尚单品。随着社会的发展，服饰产品的消费越来越多元化，如何拓宽思路，为丝巾注入更多的设计理念和文化内涵，在竞争激烈的市场中赢得更多消费者，是丝巾设计师和生产企业面临的问题。

目前，丝巾的染色和印花大多采用合成染料。合成染料色谱齐全，染色方便，染色牢度较高，但部分含偶氮结构的染料在一定条件下被还原分解后会释放出致癌芳香胺，少数染料还含有重金属元素，给人体健康和生态环境带来不利影响。天然染料大多从植物中提取，具有较好的生物降解性和环境相容性，其染色产品还有一定的药物治疗和保健作用，符合现代人崇尚自然和健康的消费理念，发展前景良好，成为科研工作者及纺织印染企业关注的热点[14]。真丝织物具有优良的服用性能，是高档的服装面料，也是丝巾的首选面料。本文通过扎染的方式将天然染料用于真丝丝巾，为丝巾的开发和创新做出有益的尝试。

1实验

1.1织物、试剂及仪器

织物：180cm×65cm白色真丝丝巾（市售）。

试剂：栀子黄、栀子蓝、红花黄、甘蓝红（云南通海杨氏天然产物有限公司），高粱红、苋菜红（德国三颗星食品物料公司），硫酸铝钾（分析纯，天津市福晨化学试剂厂）。

仪器：WD700型微波炉（格兰仕微波炉电器有限公司），Y571C型摩擦色牢度仪、SW8A/12A/24A耐洗色牢度试验机（南通宏大实验仪器有限公司），EL320S型电子天平（常州天之平仪器设备有限公司）。

1.2原理

天然染料染色方法有直接染色法、还原染色法和媒染法，其中媒染法可通过使用媒染剂提高染料的上染率和染色牢度。媒染剂中的金属离子存在空价电子轨道，可以作为中心离子与染料所含配位基提供的孤对电子结合，发生配位反应，形成络合物，也就是说染料结构中含有配位基时媒染剂才能起作用。从结构上看，天然染料可分为吲哚类、黄酮类、蒽醌类、萘醌类、双酮类、查尔酮类、类胡萝卜素、二氢吡喃类、异喹啉类和花色素类等，本文所列举的高粱红、苋菜红和花色素等天然染料结构中均含有配位基，媒染性能良好。

高粱红色素是从高粱壳中提取，属于异黄酮半乳糖苷，含有两种主要成分，分子式如图1所示。

花色素（图3）是一大类重要的植物色素，已作为食用天然色素进行开发利用，代表性的产品包括甘蓝红、紫甘薯红、红花黄、红米红、葡萄皮红、萝卜红等。花色素因3、5位上的羟基与糖结合情况不同而形成单糖苷或双糖苷，糖苷颜色主要取决于3、5，位的取代基R1和R2。R1和R2可同时为羟基或一个为羟基、另一个为甲氧基。B环上含有邻二羟基的花色素苷可以和金属离子络合。

有些天然染料结构中不含配位基，不能与媒染剂发生配位反应，如栀子黄和栀子蓝。栀子黄色素是从栀子果实中提取的黄色素总称，其中的主要成分藏花素和藏花酸具有线性结构（图4），对纤维有较高的直接性，染色性能良好。栀子蓝色素是先将栀子中的主要成分栀子苷在葡萄糖苷酶的作用下转化成京尼平，然后在一定条件与氨基酸反应得到的产物，其分子式如图5所示。

另外，从生产厂家购得的天然染料（实际为食品添加剂）色价相差较大，比如本实验所采用的栀子蓝色价为40，甘蓝红色价为50，紫甘薯色素色价为60，红花黄色价为100，红米红色价为180，栀子黄色价为300。扎染时染料的用量要参考色价来确定，一般色价高的染料质量分数为0.5%～2%，色价中等的染料质量分数为2%～4%，色价低的染料质量分数大于4%。

1.3方法

1.3.1扎的技法

將丝巾从长度方向对折，两端边缘对齐后按屏风折的方式把丝巾聚拢，然后用塑料包装绳分段捆扎或局部塔扎；如不要求丝巾在长度方向上两端对称就不必对折，直接捆扎。

1.3.2常规浸染

真丝丝巾轻薄、娇嫩，易受高温、强酸、强碱及较大外力损伤，所以在扎染时尽量采用捆扎而非缝扎的方式，以免染色后留下针眼甚至破洞。染液pH值为弱酸性或中性，不宜沸染。媒染性能良好的染料采用后媒染法，即在染料上染织物之后再在染液中加入媒染剂，以提高匀染性和染色牢度。

为保证非捆扎部位染色均匀，在染色过程中要注意：1）经常搅拌染液，并防止丝巾露出液面；2）加明矾时取出丝巾，待明矾经搅拌溶解后再将丝巾放回染液。染色后处理是先经几次水洗去除表面的浮色和媒染剂再拆掉塑料绳，之后再水洗、皂洗、水洗和晾干。染色工艺曲线如图6所示。

3.3微波染色

将润湿并脱水的丝巾投入染液，待丝巾被染液浸透后取出并挤去多余染液，放入微波炉加热5～8min。丝巾从微波炉取出经自然冷却2min左右再进行后处理。也可将丝巾局部注射染液后再进行上述操作。

1.4色牢度测试

1.4.1耐摩擦色牢度

按GB/T 3920—2008《纺织品 色牢度试验 耐摩擦色牢度》测定。

1.4.2耐皂洗色牢度

按GB/T 3921—2008《纺织品 色牢度试验 耐皂洗色牢度》测定。

2结果与分析

2.1常规浸染

2.1.1单一色扎染工艺

按1.3.1将丝巾分段捆扎或局部塔扎，如图7（a）（b）所示。捆扎紧实，但不用过于严实，可以留些缝隙使染色时染液渗透而形成随机的纹理。

称取高粱红染料1g，再加水600mL配成染液，在恒温水浴锅里加热至40℃时投入捆扎好的丝巾。继续升温至70℃，并保温染色30min。称取媒染剂明矾1.25g放入染液，继续染色30min。经后处理即得到高粱红的单一色扎染效果，如图7（c）（d）所示。

2.1.2渐变色扎染工艺

结合1.3.1方法并将丝巾分成五段，如图8（a）所示。

称取苋菜红染料0.2g，再加水600mL配成染液，在恒温水浴锅里加热至40℃时投入捆扎好的丝巾。同时称取明矾1g，在小烧杯中用少量热水将其溶解。待染液温度升至80℃时，向其中倒入约1/4的明矾溶液，并搅拌均匀。明矾与苋菜红染料的反应迅速，在1min之内即可从染液中提起丝巾的第一段捆扎部位（实际为丝巾在长度方向展开后的中间位置），其余部分继续浸没在染液中。约2min后再向染液中倒入1/4的明矾溶液，搅拌均匀后在1min之内从染液中提起丝巾的第二段捆扎部位，其余部分继续浸没在染液中。重复此操作，直至最后一段捆扎部位（此部位可适当延长反应时间）。经后处理即得到苋菜红的渐变色扎染效果如图8（b）（c）所示。

2.1.3拼混色扎染工艺

2.1.3.1栀子蓝和栀子黄拼混

按1.3.1将丝巾两端边缘对齐后，用熨斗在距边缘15cm处熨烫出一条与其平行的折痕。按屏风折的方式把丝巾聚拢，然后用塑料包装绳在边缘与折痕之间分段捆扎，再沿着折痕进行小面积的塔扎，每一次塔扎的方式应有所区别如图9（a）所示。

称取栀子蓝染料1.2g，再加水600mL配成染液，在恒温水浴锅里加热至40℃时投入捆扎好的丝巾。继续升温至70℃，保温染色60min（无需加媒染剂）。染色后丝巾经充分水洗，拆掉部分包装绳，并在其他部位重新捆扎，对需要大面积保留蓝色的部位用保鲜袋进行包裹、扎紧，如图9（b）所示。再称取栀子黄染料0.2g，配成600mL的染液并加热至70℃，投入经第二次捆扎的丝巾染色30min（无需加媒染剂）。经后处理即得到栀子蓝和栀子黄的拼混色扎染效果，如图9（c）所示。

2.1.3.2红花黄和甘蓝红拼混

将丝巾从长度方向对折，两端边缘对齐后在距其8cm的地方进行捆扎，并以丝巾对折处的一角为中心进行塔扎。塔扎部位（从根部到中部）和捆扎部位（靠边缘一侧）用保鲜袋包裹、扎紧，如图10（a）所示。

称取红花黄染料0.3g，加水300mL，按图6的染色工艺曲线进行染色（明矾用量为0.3g）。之后拆除保鲜袋，将所染黄色部分另用保鲜袋包裹、扎紧。称取甘蓝红染料0.1g，加水100mL，按图6的染色工艺曲线进行染色（明矾用量为0.1g）。红花黄和甘蓝红拼混扎染的效果，如图10（b）所示。

浸染后的染色残液可继续使用，质量分数偏低时适当追加染料。拆下来的塑料包装绳和保鲜袋经清洗也可重复使用。

2.2微波染色

在常规的扎染工艺中，将缝扎后的织物进行浸染，从染液升温到完成染色，需要一个多小时的时间（多色套染则需要更多的时间），而且染料利用率不高，废水排放较多。近年来，微波技术在纺织品染整加工包括前处理、染色、印花和后整理中的应用日益广泛，其清洁、高效的加热特点深受企业欢迎[59]。笔者曾尝试将微波加热用于真丝织物的天然染料染色，也取得了良好的效果[10]。本文同样将微波加热用于真丝丝巾的天然染料扎染。

2.2.1浸渍法扎染工艺

按1.3.1对丝巾进行分段捆扎和塔扎，如图11（a）所示。之后将丝巾放入冷水浸泡。

配制3g/L的苋菜红染液（其中含明矾3g/L，需现用现配），按1.3.3进行微波染色。苋菜红染液浸渍后用微波加热的扎染效果，如图11（b）（c）所示。

2.2.2注射法扎染工艺

按1.3.1对丝巾进行捆扎，并将丝巾分成六段，如图12（a）所示。之后将丝巾放入冷水浸泡。

分别配制10g/L的栀子蓝染液，2g/L的栀子黄染液和3g/L的高粱红染液（其中含明矾3g/L，需现用现配），再取适量上述染液按一定比例两两相拼，得到橙色、绿色和紫色染液。将润湿后的丝巾挤去多余水分，用注射器分别吸取上述染液，按红、橙、黄、綠、蓝、紫的顺序注入丝巾的各个部位。染液用量要能够浸透该部位，多余的染液要挤掉，防止流淌、滴落而发生沾污。注射过全部染液后按1.3.3进行微波染色。多种染液注射后用微波加热的扎染效果，如图12（b）（c）所示。

注射加热法与不同的捆扎技巧结合，可得到不同的多套色扎染效果。比如，将丝巾沿长度和宽度方向折叠几次后缠绕在木棍上，用塑料包装绳进行捆扎，如图13（a）所示。丝巾用冷水浸泡后挤去多余水分，将上述的10g/L栀子蓝染液、2g/L栀子黄染液和3g/L高粱红染液分别用注射器注入丝巾的不同部位，按1.3.3进行微波染色，其扎染效果，如图13（b）所示。

2.2.3综合法扎染工艺

对于丝巾上较大面积的染色部分且在捆扎后便于浸渍的，可将上述浸渍法与注射法结合使用，称为综合法。比如，将丝巾从长度方向对折后进行大面积塔扎，并用保鲜袋将塔扎部分包裹、扎紧，如图14（a）所示。丝巾其他部分用冷水浸泡并挤去多余水分，浸入10g/L的栀子蓝染液，浸透后挤去多余染液，放入微波炉加热3min。丝巾取出后将染色部分用保鲜袋包裹、扎紧，再拆掉塔扎部分的保鲜袋。塔扎部分用冷水浸泡并挤去多余水分，将10g/L栀子蓝染液、2g/L栀子黄染液和3g/L高粱红染液分别用注射器注入其不同部位（适当留白），放入微波炉加热6min，取出冷却约2min进行后处理，其扎染效果，如图14（b）所示。微波加热前注意将保鲜袋剪一小口，以防保鲜袋在加热时发生鼓胀甚至爆炸。

又如，将丝巾从长度方向对折，对角线方向的两个角提到一起进行大面积塔扎，塔扎部位的长度为丝巾的宽度，如图15（a）所示。分别配制5g/L的红花黄染液、5g/L的甘蓝红染液和5g/L的紫甘薯染液（明矾用量均与染料用量相同）。丝巾用冷水润湿并挤去多余水分，将塔扎部分的顶端浸渍在红花黄染液中，根部以下浸渍在甘蓝红染液中，其余塔扎部位分别用注射器吸取上述三种染液进行局部注射。浸渍和注射完成后，挤去多余的染液，将丝巾放入微波炉加热8min，再进行后处理。扎染效果如图15（b）所示。

与常规的浸染相比，微波染色加热时间短，加热效率高，染料在纤维内部的透染性好，染料的利用率增加，废水排放减少，在多套色扎染中这些优点更为突出。但在面积较大的染色部位，布面的匀染性不及常规浸染，特别是在染液中含有媒染剂的情况下。当然这在扎染产品中也是可以接受的。

2.3染色牢度测试

对图7—图15中的丝巾进行摩擦色牢度和皂洗色牢度测试，结果如表1所示。

本文所用天然染料经过筛选，大多染色牢度较好，能基本满足服用要求。苋菜红牢度稍差。文中涉及的天然染料均为食用色素，扎染后丝巾产品的褪色对人体健康无害，但会影响其外观，缩短使用期。作为生产者应当在产品标识上做详尽的说明，让消费者了解丝巾产品正确的洗涤、晾晒、熨烫及保存方法，以延长产品的使用期。

3结语

1）天然染料对真丝丝巾进行扎染，染色工艺可采用常规浸染和微波染色，后者优点较突出，更适合多套色扎染；

2）经过筛选的天然染料对丝巾扎染后染色牢度较好，能基本满足服用要求；

3）天然染料结构和性能各异，色谱不全，有待进一步研究其染色工艺及拼色方法；

4）扎染工艺千变万化，本文侧重“染”的工艺，“扎”的技法较为简单，希望借此抛砖引玉，与广大科研工作者和企业生产者共同开发真丝丝巾的天然染料扎染产品。

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