天然苏木染麻织物显色情况及色谱分析

赵志军+吴童+徐菲+刘剑虹+杨晓华

摘要：苏木染麻织物的色谱受染色工艺影响较大，通过对相关影响因素的单因素试验，进行显色情况、色谱范围及色彩分析。结果显示，染液质量浓度、染色温度、染色时间、染色次数、pH值、媒染剂种类及质量浓度、媒染工艺等对麻织物的色光均有影响，并呈一定的变化规律。苏木染麻织物色谱范围广泛，共确定了 2 种色系10种传统服饰色彩及技艺，且同样适用于现代服饰的开发与应用。

关键词：苏木；亚麻织物；色谱；染色工艺；服饰色彩

中图分类号：TS193.5 文献标志码：A

Analysis on the Coloration and Chromatography of Linen Fabric Dyed by Natural Sappan Wood

Abstract： Color analysis of linen fabric dyed by sappan wood was made through single factor experiment in order to study the impact of the process conditions. The results showed that the dye concentration， dyeing temperature， dyeing time， pH value， dyeing times， mordant types and concentration， mordant dyeing process had influence on the color effects of dyed linen fabric. The color range of linen fabric dyed sappan wood was wide， and two color hues， ten traditional dress colors and related dyeing process were obtained， which could also be used in modern fashion design.

Key words： sappan wood； linen fabric； chromatography； dyeing process； dress color

苏木是古代著名的天然植物染料，主要用于染红色系，直到合成染料进入中国，才逐渐退出历史舞台。当今，纺织业趋向自然环保、安全健康的理念，传统的植物染料开始受到专家和学者的关注，并取得一定的成果和进展。苏木对天然织物进行染色，可以获得较好的显色效果及色牢度，但少有关于苏木染麻织物显色情况及色谱的报道。本文通过对苏木染麻织物相关影响因素的单因素试验，进行数据比较与分析，总结出色光变化规律及色谱范围，提取相关色彩进行色彩定位与分析，确定其染色工艺，研究成果有利于苏木麻织物的色彩开发与利用，同时也为古代织物复原提供参考数据。

1 实验部分

1.1 材料与仪器

织物：亚麻面料，克重89 g/m2，尺寸为10 cm × 10 cm。

染料：苏木（广西产）。

助剂：白矾（哈尔滨化工化学试剂厂）、皂矾（天津市东丽区天大化学试剂厂）、柠檬酸（天津市北方天医化学试剂厂）、无水碳酸钾（天津市四通化工厂），均为分析纯。

仪器：HH-4数显恒温水浴锅、pHS-2C型酸度计（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），Color-Eye？ 2180UV电脑测色配色仪（中国台湾瑞比公司），耐洗色牢度实验机SW-12AⅡ型（温州大荣纺织标准仪器厂），Y571L型染色摩擦牢度仪（莱州市电子仪器有限公司）。

1.2 相关影响因素

植物染料一般受染料来源条件和染色操作条件两大因素影响。染料来源条件包括分布区域、栽培土壤、气候变化、采伐季节等，这些外界因素对提取液的色素含量有一定影响，但同条件下获得的植物染料染色色光变化较小。染色操作条件包括染液质量浓度、染色温度、染色时间、pH值、染色次数、媒染剂种类、媒染工艺等，这些关键因素对所染色彩具有一定影响。

1.3 萃取工艺

称取100 g苏木，粉碎，加入 1 L清水中，加热至沸，待水分蒸发至0.8 L时，趁热过滤并收集染液，反复操作 4 次，最后将 4 次所得染液混合，共3.2 L，放置12 h，待用。

1.4 染色工艺

直接染色法：将萃取的苏木色素配制成染液，将麻织物投入染液中，在达到一定温度和时间的条件下进行浸渍染色，可根据颜色深浅要求，作多次浸染。

媒染工艺：媒染工艺有前媒法、同媒法和后媒法。前媒法：将麻织物先用媒染剂溶液处理，然后放入达到一定温度的蘇木染液中，使染浴中的染料与麻纤维上的媒染剂发生络合反应，浸染一定时间后水洗，阴干；同媒法：将麻织物放入达到一定温度的苏木染液和媒染剂的同浴中，完成络合反应，浸染一定时间后水洗，阴干；后媒法：将麻织物先在达到一定温度的苏木染液中浸染一定时间后，再用媒染剂进行络合反应，最后水洗，阴干。

1.5 色光测试

在电脑测色配色仪上测定色样的L*、a*、b*、c*数值。每个色样共取 5 点，取平均值。

2 结果与分析

2.1 苏木质量浓度对色光的影响

在浴比为1∶50，染色温度60 ℃，染色时间30 min条件下，按照倍数改变苏木一汁、二汁、三汁、四汁、混汁提取液质量浓度对丝织物进行直接染色，其显色结果及色谱范围见表 1、图 1。

如表 1、图 1 所示，苏木质量浓度对色光影响较大。随着苏木质量浓度的升高，L*值逐渐下降，明度由浅到深变化；a*、b*值逐渐升高，色相以浅棕色调为主；c*值逐渐升高，纯度呈由灰到纯的变化。由此可见苏木萃取次数最多可萃取 4 次。苏木混汁色光变化较为平缓、稳定，与其他萃取次数相比，实际应用价值较大。苏木质量浓度较高时，呈浅棕色，即像棕毛那样的黄红色，根据色彩的明度，可分为浅棕色、棕色、暗棕色。苏木质量浓度较低时，呈非常浅的棕色。

2.2 染色温度对色光的影响

在苏木混汁质量浓度22.18 g/L，浴比1∶50，白矾质量浓度 5 g/L，染色时间30 min的条件下，改变染色温度对麻织物进行前媒染，其显色结果及色谱范围见表 2、图2。

如表 2、图 2 所示，染色温度对色光有一定影响。随着温度的升高，L*值明显下降，明度由浅到深变化；色相在23 ～ 50 ℃之间较不稳定，其颜色特征值均有变化；纯度在30 ～ 90 ℃之间较为稳定，变化不大。染色温度较低时，苏木对麻织物亲和力下降，上染量较低。染色温度在60 ～ 90 ℃时，色光较为稳定，呈绛红色，即红偏紫的惯用名，根据色彩的明度，可分为丹淡绛红、浅绛红、中绛红、绛红、深绛红、鲜绛红等。

2.3 染色时间对色光的影响

在苏木混汁质量浓度22.18 g/L，浴比1∶50，白矾质量浓度 5 g/L，染色温度60 ℃的条件下，改变染色时间对麻织物进行前媒染，其显色结果及色谱范围见表 3、图 3 。

由表 3、图 3 可知，染色时间对色光有一定影响。随着染色时间的延长，色光趋于稳定，当染色时间在30 ～60 min时，色彩呈绛红色。染色时间较短时，麻织物尚未完全吸附染料，上染量较低，明度较高；染色时间较长时，吸附在麻织物上的染料达到饱和状态，上染量变化不大。

2.4 染色次数对色光的影响

在苏木混汁质量浓度11.09 g/L、浴比1∶50、白矾质量浓度 5 g/L、染色温度60 ℃、染色时间30 min的条件下，改变染色次数对麻织物进行前媒染，其显色结果及色谱范围见表 4、图 4。

由表 4、图 4 可知，染色次数对色光影響较小。随着染色次数的增加，L*值逐渐下降，明度由浅到深变化。a*、c*值除染色 1 次较高，其他均变化大不，b*值均变化较小。由此可见，浸染 1 次，明度和纯度最高，色光偏红，呈红梅色；浸染 2 次及以上，明度和纯度降低，色相偏灰，呈浅檀色。麻织物的色光可以通过浸染次数调整，但不宜过多，以 2 次为宜。

2.5 pH值对色光的影响

使用白矾和皂矾为媒染剂，在苏木混汁质量浓度22.18 g/L、浴比1∶50、媒染剂质量浓度 5 g/L、染色时间30 min、染色温度60 min的条件下，改变苏木染液pH值（加热前）对麻织物进行前媒染，其显色结果及色谱范围见表 5、图 5。

如表 5、图 5 所示，白矾为媒染剂时，pH值对色光影响较大。在5≤pH值≤9的条件下，随着pH值的增加，L*值逐渐下降，明度呈由浅到深的变化；a*值逐渐升高，色光偏红；b*值逐渐下降，色光偏蓝；c*值逐渐升高，纯度呈由灰到纯的变化。在pH值<5 的条件下，酸性较强，色光较不稳定。在pH值>9 的条件下，碱性较强，色光较不稳定，并出现花斑现象。白矾为媒染剂，在不同pH值条件下，麻织物的色谱范围较大。酸性条件下，呈浅肉色；弱酸性条件下，呈砖红色；中性和弱碱性条件下，呈绛红色；碱性条件下，呈粉红色。由此可见，苏木在不同pH值条件下会产生变色行为，主要原因是苏木素中与醌基相邻的羟基在一定pH值下存在离解平衡。皂矾为媒染剂，pH值对色光影响较小。在6≤pH值≤8的条件下，色光较为稳定，呈青灰色。在4.5≤pH值≤5.5和8.5≤pH值≤10的条件下，由于受酸和碱的影响，L*值呈上升变化，明度变浅。

2.6 媒染剂及媒染工艺对色光的影响

使用白矾、皂矾为媒染剂，在浴比1∶50，媒染剂质量浓度 5 g/L，染色温度60 ℃，染色时间30 min的条件下，改变苏木质量浓度对麻织物进行不同媒染工艺，其显色效果及色谱范围见表 6、图 6。

由表 6、图 6 可知，媒染剂对色光影响较大。白矾为媒染剂，呈红色系。前媒染呈绛红色，同媒染呈藕色，后媒染呈浅肉色。整体显色效果优劣依次为前媒染、同媒染、后媒染。随着染液浓度的升高，L*值逐渐下降，呈由浅到深的变化；c*值逐渐上升，呈由灰到纯的变化；a*、b*值逐渐上升，色光逐渐偏红。皂矾为媒染剂，呈灰色系。前媒染和同媒染呈青灰色，后媒染呈烟色。整体显色效果优劣依次为前媒染、同媒染、后媒染。随着染液浓度的升高，所有数值逐渐下降，呈由浅到深、由纯变灰的变化，其中后媒染色光偏黄。苏木色素中含有大量羟基，能够与铝、铁等金属离子形成络合物，并以配位键结合，可提高上染量和染色牢度，同时也可改变色相。

2.7 媒染剂质量浓度对色光的影响

使用白矾、皂矾为媒染剂，在浴比1∶50、染色温度60 ℃、染色时间30 min的条件下，改变媒染剂浓度对麻织物进行前媒染，其显色效果及色谱范围，见表 7、图 7。

如表 7、图 7 所示，白矾为媒染剂，媒染剂质量浓度对色光有一定影响。媒染剂质量浓度在0.63 ～ 40 g/L，随着媒染剂质量浓度的升高，L*值逐渐升高，明度呈由浅到深的变化，a*值逐渐下降，b*值变化大不，色光微偏黄，c*值逐渐下降，纯度呈由纯到灰的变化。色彩呈绛红色和浅砖红色。皂矾为媒染剂，媒染剂质量浓度对色光影响较小。媒染剂质量浓度大于0.63 g/L时，色光相对稳定，各数值变化不大，呈青灰色。当媒染剂质量浓度过低时，金属离子含量不足，影响上染量。媒染剂质量浓度过高，金属含量过多，不但影响色光变化，而且增加媒染剂的残留，不利于人体健康。

3 结论

在染色操作过程中，外界相关影响因素对苏木麻织物色光有一定影响，并呈一定的变化规律。从色谱范围来看，主要以红色系和灰色系为主，确定了浅棕色、绛红色、红梅色、浅檀色、肉色、砖红色、桃色、青灰色、藕色、烟色共10种中国传统服饰色彩及染色技艺（表 8）。

通过苏木基础染色工艺所获得的色彩，只是苏木色谱的一部分，更是中国传统服饰色彩的冰山一角。中国传统色彩经过历代政治、经济、文学、艺术、民俗等文化梳理，其內涵丰富多彩，在世界色彩文化系统中独树一格，具有较高的艺术价值。加强植物染色的开发和探索，将有利于传统染色技艺的传承和传统服饰色彩的弘扬和发展。

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