天然植物靛蓝染色分析

刘干民1，林丽霞2，杨慧彤2

（1.恩平众高纺织有限公司，2.江门职业技术学院；1,2江门市牛仔服饰工程技术研究开发中心）



摘要：使用合成靛蓝染色与天然植物靛泥染色进行对比，研究合成靛蓝与靛泥染色浓度之间的关系。

关键词：植物靛泥；染色；棉织物；工艺



一、前言

牛仔是服装流行趋势中永恒的主题，在全球长盛而不衰，靛蓝是牛仔面料、牛仔服装的主要染料，由于其特殊的性质，染色和洗加工都需要特殊的设备，其实，牛仔面料和牛仔服装每一次革命性的发展都与染色和洗加工设备和工艺的创新和发展密不可分。

要使靛蓝牛仔的发展适合柔软、弹性、舒适、更多的表现风格、更复杂的表现色，又不失怀旧、复古甚至粗犷的原有风格，环保是非常重要的环节，牛仔才会具有更长久的生命力和更广阔的发展前景。

靛蓝，是一种具有三千多年历史的还原染料。战国时期荀况的千古名句“青，出于蓝而胜于蓝”就源于当时的染蓝技术。这里的“青”是指青色，“蓝”则指制取靛蓝的蓝草。在秦汉以前，靛蓝的应用已经相当普遍了。靛蓝本来就是一种环保而洁净的染料，在古代蓝色用蓼蓝以及板蓝根、菘蓝、木蓝、马蓝等含有吲哚酸成分的植物叶子发酵制成，用来染布颜色经久不退。在现代，化学合成靛蓝的大量使用,靛蓝的合成加工过程、纺织品的染色过程、成衣洗水的后加工过程以及最终成品的废弃和处理，造成了很大的环境问题，网上疯传的“牛仔裤的代价”反映出了化学靛蓝使用及染色过程中对环境和人们身心健康的不良影响。

市场上的牛仔产品外还是以靛蓝染色的产品为最多，如何让靛蓝牛仔裤的生产可持续发展又有利于环境呢？完全还原古代制靛工艺，运用这种从植物中提取的靛蓝进行染色（染布和染纱或成衣件染），从而生产出环保并有利于人体健康的牛仔产品，本实验就是围绕着植物性靛蓝批量化生产课题进行研究情况之一。



二、实验部分

2.1 材料与仪器

化学品 植物靛泥（恩平众高纺织有限公司提供，制靛工艺是通过采集靛草自然生长，仅用洒糟和石灰加工制得，加工过程不用合成化学品），合成靛蓝，烧碱（分析纯级），保险粉（分析纯级），纯碱（分析纯级），皂粉

仪器 爱色丽ColorEye 7000A, 立式气动小轧车(上海一派印染技术有限公司),电子天平(常熟双杰测试仪器厂), Y571D型多功能色牢度摩擦仪(温州方圆仪器有限公司),标准光源

面料 三上一下斜纹半漂纯棉织物，规格:16s*10s*93*54，纯棉10支坯纱（绞纱）

2.2植物靛蓝（初靛泥）与化学靛蓝有效成份的比较

(1)用化学靛蓝制订标准色样：

试样一：靛蓝粉2g/l，烧碱3g/l，保险粉4.5g/l，二浸二轧，制作色纱样；

(2)制作不同浓度的植物靛蓝纱样：

试样1：按2g/l的植物靛泥浓度配制植物靛蓝溶液，充分还原好后，二浸二轧，制作色纱样；

试样2：按20g/l的植物靛泥浓度配制植物靛蓝溶液，充分还原好后，二浸二轧，制作色纱样；

试样3：按80g/l的植物靛泥浓度配制植物靛蓝溶液，充分还原好后，二浸二轧，制作色纱样；

试样4：按100g/l的植物靛泥浓度配制植物靛蓝溶液，充分还原好后，二浸二轧，制作色纱样；

2.3植物靛蓝（初靛泥）与化学靛蓝有效成份的比较结论

将色纱样2、3、4、5分别与标准色样1进行人工和仪器测色比对，色纱样5与1最接近。因此，因此可以这样判断，染制这两份试样染液的有效成分最接近，粗略判断本批靛泥的有效成份含量约为2%。





2.4耐摩擦色牢度性能（靛蓝直接染色织物然后进行测试）

按GB/T 3920—2008《纺织品 色牢度试验 耐摩擦色牢度》方法,用Y571D型多功能色牢度摩擦仪对皂洗后面料进行测试。实验面料按照以下工艺配方进行染色：

表1合成靛蓝染色配方工艺

序号


配方


工艺

g/L


烧碱g/L


保险粉g/L

H1#


2


1.8


3.2


浴比：1:25,

温度：室温

时间：30min

25*20cm纯棉织物染液浸渍1min→轧布（轧余率100%）→空气氧化3min(6道)

H2#


4


3.6


6.4

H3#


6


5.4


9.6

H4#


8


7.2


12.8

H5#


10


9


16

表2植物靛泥染色配方工艺

序号


配方


工艺

g/L


烧碱g/L


保险粉g/L

A1#


100


3


3.5


浴比：1:25,

温度：室温

时间：45min

25*20cm纯棉织物染液浸渍1min→轧布（轧余率100%）→空气氧化3min(6道)

A2#


200


6


7

A3#


300


9


10.5

A4#


400


12


14

A5#


500


15


17.5

B1#


200


4


7

B2#


200


5


7

B3#


200


6


7

B4#


200


7


7

B5#


200


8


7

C1#


200


6


5

C2#


200


6


6

C3#


200


6


7

C4#


200


6


8

C5#


200


6


9

表3 摩擦色牢度结果

序号


干摩擦色牢度


湿摩擦色牢度


序号


干摩擦色牢度


湿摩擦色牢度

H1#（2g/l）


3


1-2


A1#


3-4


1-2

H2#


2-3


1-2


A2#


2-3


1-2

H3#


2-3


1


A3#


2-3


1

H4#


2-3


1


A4#


3-4


1

H5#


1-2


1


A5#


2-3


1

B1#


2-3


1-2


C1#


2-3


2

B2#


2-3


1-2


C2#


2-3


2

B3#


2-3


1-2


C3#


2-3


1-2

B4#


3


1


C4#


2-3


1-2

B5#


2-3


1


C5#


2-3


1-2

由表3可知，在染料使用量关系约为1：50条件下，植物靛泥染色产品色牢度湿摩擦牢度基本相同，干摩擦牢度稍高。



三.总结与生产注意事项

(1) 植物靛泥要进行大生产，染色要达到与合成靛蓝染色浓度相同的效果，如果采用烧碱和保险粉还原，所消耗的烧碱与保险粉的量需要加大；如果采用古代的还原方法需要很长的时间和大量的盛装容器。

(2) 植物靛泥所加工产品色光较为纯正；

(3)在实际生产中，由于植物靛泥中含有大量杂质，要生产布面染色均匀效果的，必须在染料干缸还原后，在使用前要进行充分搅拌和过滤方能使用，否则在使用时，靛泥会以小块或颗粒状沉积在纱线或面料上，在浸轧时出现不均匀分布，影响布面均匀度，也玷污轧辊，需要加大轧辊的清洗量；

(4)可利用靛泥粘在纱线上的效果，进行风格设计，使用正常纱线产生不规则竹节效果。

（5）上达试验和数据是一些粗浅的实验，仅抛砖引玉，希望能引起对环保和有益于健康纺织品的关注，希望能引起对民族传统古老工艺的关注！



参考文献：

[1]姚继明，刘幸乐；靛蓝染色体系的优化设计[J]，纺织学报；2013年7月：80-83.

[2]杨碧玲，植物靛蓝染色传统工艺原理及应用现状[J]，染整技术，2008（3）：13-15.

[3]刘健，刘文凤，余志成，天然靛蓝和合成靛蓝染色棉织物的鉴别[J]，现代纺织技术，2014（3）：49-51.

作者简介：刘干民（1966-），高级工程师，研究方向牛仔，牛仔产品，新产品开发，企业管理，智能纺织品和可穿戴装备。联系方式：手机13302551316，QQ34851770