天然制药材料在皮革制品染色中的应用研究

商俊卿

（黑龙江八一农垦大学，黑龙江 大庆 163000）

前言

天然制药材料种类众多，材料内容及特性十分丰富，除了可以作为现代药品的原料药及药用辅料之外，还可以用作工业制造材料、染色材料、生活调料及保健品材料等方面，用途十分广泛。

现代皮革制品的染色技术已经十分成熟，但是在皮革制品染色过程中存在一定的危害，由于广泛使用化学合成染料，很多小型皮革企业在使用合成染料的过程中，容易对皮革染色过程产生一定的环境污染和毒性问题，尤其是低成本的化学染料毒性极强，还会存在致癌的可能性。面对当下国内皮革市场，对高端皮革制品和定制皮革产品的需求不断旺盛，运用天然制药材料生产的染色剂可以很好地避免污染和毒性问题，有效提高皮革产品的染色质量。

1 天然制药材料

天然制药材料，是指经过现代医药体系科学证明后具有一定药理活性的天然药物材料。天然制药材料主要包含了各种天然的植物材料、动物材料、矿物材料、海洋材料等，一般主要用作现代药材的合成、开发、原料运用等。随着社会的不断发展，天然制药材料的应用面也越来越广泛，在各类工业生产、生活用品、工艺制作中越来越常见，其社会多用途价值被广泛地开发和运用。

一直以来，很多天然制药材料被用作染料中的主要成分，例如天然制药材料中的茜草、紫草、苏木、靛蓝、红花、黄栀子等植物材料，可以通过发酵、萃取、蒸馏等方法来进行提前；而天然制药材料中的矿物材料，例如朱砂、白云母、胡粉、黄丹、雄黄等，通过净制、晒干、碾碎、水飞等环节进行染料的提取。

2 天然制药材料在皮革制品染色中的应用

2.1 古代应用

皮革制品染色，早在千年之前就已经运用到了天然制药材料。在1975 年，陕西岐山县董家村考古发掘出土的《九年卫鼎》的铭文内容，就已有赤色的虎皮车罩的记载。卫鼎上有铭文“东臣羔裘、颜下皮二”（意思是“给东臣羊羔皮袍，给颜两张染色的皮”），表明至西周周共王时期（公元前921～前910 年）已有成熟皮革染色技术[1]。在陕西西安，秦始皇陵出土的大批兵马俑、骑射俑等，其身穿的铠甲均有彩绘，颜色十分精美。根据相关资料，兵马俑铠甲上的彩绘选取的染料是用矿物材料朱砂、雄黄、石绿等提取而成的，由此可初步判断早在千年之前，皮革染色技术已经较为成熟，古人已经发现了天然制药材料中可以用作染料的药物材料。

2.2 现代应用

现代皮革合成染料诞生于1856 年，随着皮革合成染料的大幅度推广，由于其成本低、操作快、着色表现力稳定，在世界范围内被皮革生产企业用作皮革染料的首选。但是，由于合成染料的化学成分较多，存在一定的化学危险和致癌性，特别是低廉的合成染料，由于其化学成分杂质较多，气味十分难闻，毒性极大。

近年来，随着人们环保意识的增强和皮革高端制品需求的不断旺盛，对于天然皮革和各类合成革的染色要求越来越高，相对传统的染色方法让消费者在使用皮革制品过程中可以更安全，使用起来更放心。

在此背景之下，天然制药材料中可以进行染料提取的材料用途变得广泛起来，例如天然植物药材中的红花、紫草、番红花等，其药效活性成分强，芳香味成分和天然色素一起可以在染色过程中被皮革表面吸收，达到无异味、防腐蚀、抗菌、抗氧化的效果，其染色的过程也相对稳定、绿色环保，消费者在皮革制品使用过程中更加安全、放心，同时也提高了皮革制品的品位和产品高端化。

3 天然制药材料在皮革制品染料中的提取方法

前文提到，天然制药材料分为了植物、动物、矿物、海洋材料等，而在皮革制品染色过程中，动植物材料、矿物材料作为天然染料的提取比较常见。利用天然制药材料来生成染料，在传统的染料制备方法中比较常见的有热水提取法、溶剂提取法、碱性水提取法、柱层析等方法，操作谷草都相对简单，操作过程都会使用到蒸馏水、无酸碱、无有机溶剂、简单常见的提取设备等，整个染料提取过程相对简单环保、无污染。

但是，缺点也比较明显，主要体现在染料提取过程中颗粒较大、色牢度较低，特别是遇到高温还会发生明显的变色，使染色颜料的最终呈现颜色效果不一。

随着近年来超声波技术和微波技术的广泛运用，在提取染料过程上可以很大程度提高效率。超声波提取法是利用超声波具有的机械效应、空化效应和热效应，通过增大介质分子的运动速度、增大介质的穿透力以提取各类天然制药材料中的有效成分；同时，微波是一种能萃取物质的技术，是选用适合的溶剂在微波反应器中从天然制药材料中的植物、矿物或动物组织中提取各种化学成分的技术和方法[2]。

而在实际的皮革制品染料提取中，由于皮革制品染色的多样性需求，一种方法显然不能完全满足，往往需要多种方法结合起来进行染料的提取，例如选用溶剂（混合）+促进剂+能量（微波）技术进行提取。

4 天然制药材料在皮革染色中的染料颜色分类

天然制药材料种类过多，覆盖了上百种材料可以用作皮革制品染料的提取，本次展示的主要以天然制药材料中较为常见的动物、植物材料为主。按皮革制品常用的染料颜色进行分类，具体如表1 所示，分为了黄色类（例如黄栌、黄柏、姜、槐花等）、红橙色类（例如染料木、红树、红花、藏红花、胭脂虫等）、紫色类（苏枋根、紫草等）、棕灰色类（栗壳、薯莨、绿茶等）、蓝色类（菘蓝等）、绿色类（芥菜等）、黑色类（栗、丁香、五倍子、黑儿茶等），所提取后合成的天然染料，可用作各类皮革制品的浸透染色，其特点环保、抗菌。

表1 天然制药材料在皮革染色中的染料颜色分类表Tab.1 Color classification ofnaturalpharmaceuticalmaterials in leather dyeing

5 天然制药材料在皮革制品染色中的实验设计

5.1 实验目的

本次实验选取天然制药材料中的植物材料——紫草，来进行植鞣革牛皮革的染色。紫草是制药材料中常见的天然植物药材，根部富含紫色物质。本次实验的目的是利用紫草的根部萘醌类成分进行色素提取，方法利用乙醇的渗透性和挥发性对鞣革牛皮革表层进行浸染，从而达到丰富的染色效果，以此对皮革制品的染色起到一定的参考作用。

5.2 实验准备

材料准备：紫草植物根、医用乙醇、貂油、蓝矾、明矾、皂矾、植鞣牛皮革、蒸馏水等。

工具准备：大号玻璃杯、温度计、无纺纱布、测量筒、pH 试纸、搅拌棍、电子秤、小型破壁机、皮革染色羊毛球等。

5.3 实验步骤

（1）紫草萃取：利用小型破壁机将紫草植物根粉碎，倒入大号玻璃杯内，倒入医用乙醇，经过72～150 h 后，色素溶解，使用无纺纱布进行过滤，得到紫草乙醇溶出液；

（2）皮革浸染：将提前准备好的植鞣牛皮革完全浸染其中，等待5～10 min，确认皮革毛孔气泡排解完后进行阴干，得到紫草乙醇溶出液无媒染植鞣皮革样品；

（3）染色比较：分别在水中加入蓝矾、明矾、皂矾媒染剂，得到3 种区别的媒染液，同时将阴干后的紫草染色植鞣皮革样品分别放入其中进行浸染。再次阴干后。分别获得不同媒染液的样品，分别是铜媒染（蓝矾）、铝媒染（明矾）、铁媒染（皂矾）。

（4）浓度比较：将蒸馏水按照1:1 导入乙醇紫草溶出液进行稀释，继续按照步骤（2）和步骤（3）进行试验重复，依次得到浓度较低的紫草染色剂，并对植鞣牛皮革进行浸染，以此得到不同的紫草染色效果。

5.4 实验结果

紫草染色剂所提取的色素染色效果优良，采用不同类别的染色液、不同浓度的媒染剂对植鞣牛皮革进行不同时间、不同温度的浸染，可以得到丰富的紫草染色植鞣牛皮革样品，据图如图1 所示。

同时，依据本次实验的方法，可以利用紫草染色剂对皮革制品表面纹理进行扎染，使皮革制品表面形成漂亮的颜色效果，如图2 所示。

6 结语

天然制药材料种类丰富，特别是其中的动物、植物材料，可以从中提取天然色素合成染料，对皮革制品进行不同程度的染色，使皮革制品在染色过程中达到绿色环保，让消费者在皮革使用过程中更加安全、健康，避免化学染料所带来的危害，同时，天然染料在皮革染色生产中的使用，会对皮革产品的高端化设计、多样化展示具有显著的提升作用。