红茶染料着色不同纺织物的效果研究

汪涛，吕静华，黄莉媛，唐德松

浙江农林大学，311300

合成染料染出的颜色鲜艳且易于控制，染色牢度强，但原料来自炼焦工业，对健康存在威胁，同时工业废料、废水等对自然环境也会造成严重危害[1]。生态安全将是染料产业发展的方向之一。

天然植物染料是人们利用植物的根、茎、叶、花、果等制备的，茶作染料，古已有之。《墨娥小录》记载用茶叶、黑豆壳染莲子褐法[2]；光绪年间《吉林通志·食货志》记载：“茶条可以为杖，染皂胜于橡斗”；民国时期《双城县志·物产志》载：“茶条，枝可为杖……叶染皂，色极青”。用茶叶印染布料，不仅印染出来的颜色色相柔和，古朴素雅，耐人寻味，而且自然亲肤，具有一定的抗菌保健功效[3]，在布料印染方面具有天然的优势。

茶叶中多酚类物质是茶叶中的主要水溶性色素，被确认为茶叶染色的主要着色成分。茶多酚在水、空气以及高温条件下，与蛋白质、纤维素等结合后会发生氧化聚合反应，转化成一系列棕色、褐色的复杂聚合物，因其氧化聚合程度的不同而导致染色色泽的多样性，茶多酚还易与铁、铜等金属离子发生络合反应而显色，茶多酚与铁离子络合显绿黑色[4]。

唐孝明等[5]以铜离子为媒染剂，棉织物经茶染料浸染后，干摩擦牢度可达到4.5级或以上，湿摩擦牢度一般可达到3级或以上，皂洗牢度可达3～4级；姚丹丹等[6]发现织物经阳离子改性后有利于提高上染率、染色深度和耐洗色牢度；陈国华等[7]认为茶多酚铜离子媒染真丝织物的牢度能达到4级以上，较无媒染牢度提高1～2级。由于媒染法涉及到金属离子的使用，废水处理不当容易造成水源污染。本研究采用直接染色法对不同织物进行染色，探讨红茶色素对不同纺织材料的着色稳定性。

一、材料与方法

1.试验材料

红茶末（杭州茶叶市场购买，浙江红茶）；涤棉、纯棉、仿真丝、麻、羊绒等白坯布（永盛棉织厂），尺寸为10 cm×10 cm，各36块；清洗剂（蓝月亮深层洁净薰衣草洗衣液、雕牌超效加酶洗衣粉和立白椰油精华肥皂）；纱布等。

2.仪器与设备

SC-80C全自动色差计（北京康光仪器有限公司）、烧杯和玻璃棒等。

3.试验方法

（1）茶染料提取

关于茶染料的提取参考贾艳梅[8]对茶染液的提取方法：称取干茶叶500 g，加蒸馏水2 000 mL，浸泡2～4 h，其间用玻璃棒搅拌使其充分溶解，静置1 h，过滤提取液，所得滤液即为试验所需的茶染液。

（2）染色

织物全部浸入茶染液液面下，染色24 h，其间每隔6 h翻拌1次。充分晾干后分为5组，每组均包含5种不同的织物。

（3）洗涤

5组织物中4组织物分别用纯水、雕牌洗衣粉、立白肥皂和蓝月亮洗衣液进行手工搓洗，共洗涤2次。另一组织物不作任何处理，作空白对照。

（4）数据测量

分别测量织物染色前、染色后、第1次洗涤后和第2次洗涤后的Lab值。测量方法：均匀测量其四角和中间位置的Lab值，仪器自动计算其平均值，记录数据。

（5）数据分析

对所测得的Lab值，计算总色差ΔE（ΔE=比较染色前后着色效果。以洗涤次数为横坐标，Lab值的相对变化量为纵坐标，绘制不同洗涤剂洗涤下的Lab值变化差异折线图，并使用SPSS19.0进行配对样本T检验，分析洗涤前后L、a、b值之间的差异。

二、结果与分析

1.茶染织物的着色效果

经红茶染料染色后，纯棉、涤棉、麻、羊绒的L值（明亮度）极显著下降，而a值（红绿度）和b值（黄蓝度）较未染色极显著上升。结果表明，经红茶染料染色后纯棉、涤棉、麻布、羊绒布都有较好的上色率，且ΔE麻布＞涤棉＞羊绒布＞纯棉（表1），其中羊绒布染色后的L、a、b值波动较大，染色极不均匀；仿真丝染色前后L、a、b值无显著差异，表明仿真丝经红茶染料染色后不能明显上色。

2.着色稳定性

纯棉织物经纯水或洗衣粉洗涤后L值、a值和b值均略微下降，但变化不显著。经肥皂或洗衣液洗涤后L、a、b值均明显上升，且经肥皂洗涤后，L、a、b值呈极显著上升（图1）。结果表明，纯棉织物作茶染染色底物时产品具有较好的耐洗稳定性，但在肥皂和洗衣液洗涤下易出现色差。

涤棉经各类洗涤剂清洗后L值极显著上升，而a值极显著下降，b值略有下降，其中b值在洗衣液第一次洗涤后极显著上升，在第二次洗涤后相对第一次清洗后极显著下降（图2）。结果表明，涤棉织物经茶染后耐洗稳定性差。因此涤棉织物不适宜作为茶染染色底物。

表1 染色后未经处理的各材质织物Lab值

图1 纯棉织物经不同洗涤剂洗涤Lab值的变化

麻织物经纯水或洗衣粉洗涤后L、a、b值均没有显著变化，而经肥皂或洗衣液洗涤后L值极显著上升，a值极显著下降，b值略有下降，其中b值在洗衣液第一次洗涤后极显著上升，在第二次洗涤后相对第一次清洗后极显著下降（图3）。结果表明，麻布茶染后耐洗稳定性较好，但不宜使用肥皂和洗衣液洗涤。

图2 涤棉织物经不同洗涤剂洗涤Lab值的变化

羊绒布经洗涤剂清洗后L值极显著上升，而a值及b值均极显著下降，第一次洗涤与第二次洗涤的羊绒布L、a、b值均无显著差异（图4），表明在第一次洗涤后着色效果趋向于稳定，但羊绒布经茶染后上色不均匀，因此不宜茶染。

仿真丝经洗涤剂清洗后，织物L、a、b值较染色织物没有显著差异（图5）。结果表明，仿真丝无法直接上色，经洗涤后与未染色织物也无本质区别。因此仿真丝不宜茶染。

三、结论与展望

本试验通过直接染色法结合配对样本T检验对5种不同纺织物进行红茶染料染色效果研究。结果显示上色率：麻布＞涤棉＞羊绒布＞纯棉＞仿真丝；耐洗稳定性：纯棉、麻布＞涤棉＞羊绒布＞仿真丝。纯棉和麻布适合用于红茶染料染色，染色上色率高，耐洗稳定性较好。涤棉、羊绒布和仿真丝不宜用于红茶染料染色，其中涤棉上色率高，染色均匀，但耐洗稳定性不够；羊绒布上色率高但上色不均匀，耐洗稳定性也不足；仿真丝则无法直接上色。

图3 麻织物经不同洗涤剂洗涤Lab值的变化

图4 羊绒织物经不同洗涤剂洗涤Lab值的变化

图5 仿真丝经不同洗涤剂洗涤Lab值的变化

本研究初步探讨了红茶茶染直接染色法对不同纺织材料着色的稳定性，而传统茶叶分为六大类，绿茶的内含物质与发酵制法的红茶有较大的差别，特别是茶多酚含量，绿茶茶染直接染色法的染色效果与稳定性是否与红茶茶染一致还有待考究。另外，关于茶染液的提取也有待研究。由此可见，茶染还需要不断深入地探讨，以充分开发茶作为天然染料的利用价值。

参考文献

[1]傅萍,王洪卫.染料产品的生态安全问题及解决办法[J].科技信息,2011(17):501,513.

[2]李维贤.古之茶染[J].自然科学史研究,2016,35(2):191-198.

[3]张晓梦,倪艳,李先荣.茶多酚的药理作用研究进展[J].药物评价研究,2013,36(2):157-160.

[4]陈睿.茶叶功能性成分的化学组成及应用[J].安徽农业科学,2004,32(5):1031-1033,1036.

[5]唐孝明,李虹,陈伟龙,等.茶染料的提取及在棉和真丝上染色研究进展[J].辽宁丝绸,2008(4):12-14.

[6]姚丹丹,杨国丽,王春霞,等.阳离子化棉织物天然茶染料的染色性能[J].印染,2011,37(12):5-8.

[7]陈国华,王文利.真丝绸的天然茶多酚染整加工[J].印染,2013,39(5):5-8.

[8]贾艳梅,于学智.茶叶染料对柞蚕/锦纶复合丝织物的染色[J].丝绸,2009(12):29-31.