全 文 ：Vol． 51
No． 09，Sep． 2014
第 51 卷
2014 年 9 月 第 9 期
研究与技术 DOI:10． 3969 / j． issn． 1001-7003． 2014． 09． 005
韭莲果实色素提取及对蚕丝织物染色研究
李 萍，张 伟，王华印，张林龙
(盐城工业职业技术学院 轻化工程系，江苏 盐城 224005)
摘要:为了研究韭莲果实天然染料上染蚕丝织物，从韭莲果实中提取天然染料，分析了韭莲果实天然
染料对蚕丝织物染色性能。试验结果表明: 以无水乙醇为溶剂，在室温中浸渍 24 h，可以很好地提取
出韭莲果实色素;韭莲果实色素色泽随 pH值变化而改变;韭莲果实色素可以采用预媒法对蚕丝织物
进行染色，金属离子的加入对于染液的颜色有明显的增深作用;媒染工艺染色真丝织物的耐洗色牢
度和耐摩擦色牢度比直接染色有不同程度的提高。
关键词:天然染料; 韭莲植物; 染料提取; 工艺; 蚕丝织物
中图分类号:TS193． 8 文献标志码:A 文章编号:1001-7003(2014)09-0019-04
Extraction of Zephyranthes Carinata Fruit Pigment and Study on Its Application in
Dying Silk Fabrics
LI Ping，ZHANG Wei，WANG Huayin，ZHANG Linlong
(Department of Light Chemical Engineering，Yancheng Institute of Industry Technology，Yancheng 224005，China)
Abstract:To study dye uptake of natural dye zephyranthes carinata fruit，natural dye was extracted from zephyranthes
carinata fruit． Dyeing property of zephyranthes carinata fruit on silk fabrics was analyzed，the test results show that
zephyranthes carinata fruit pigment can be well extracted with absolute ethyl alcohol as the solvent by soaking it for 24
h under room temperature;the color and luster of zephyranthes carinata fruit pigment change with pH value;
zephyranthes carinata fruit pigment can dye silk fabrics with pre-mordanting method;the addition of metal ions plays
a significant role in deepening the color of the dye liquid;colour fastness to washing and color fastness to rubbing of
silk fabrics dyed by mordanting technology improve，compared with direct dyeing．
Key words:natural dye;zephyranthes carinata;dye extraction;technology;silk fabric
收稿日期:2014-04-16;修回日期:2014-06-08
基金项目:江苏省教育厅产业化推广项目(JHB2012-80)
作者简介:李萍(1961 ) ，女，副教授，主要从事生态染整
的研究。
天然染料是指从植物、动物或矿产资源中获得
的很少或没有经过化学加工的染料［1］。天然染料已
经在纺织品染色，功能整理，食用色素，化妆品，敏化
太阳能电池，组织染色，pH 值指示剂和其他领域有
广泛应用［2-10］。随着人们环保、健康意识的不断增
强，天然染料染色又重新引起人们的关注，以追求更
高的生活品质。
韭莲，别名小韭兰、韭菜莲等。成熟韭莲果实为
深蓝色，色素含量高。目前，有关韭莲色素的研究主
要在韭莲色素的理化性质分析及其提取。而有关韭
莲果实色素提取并应用到纺织品染色的相关研究并
不多见。本研究选取韭莲果实为研究对象，对韭莲
果实进行提取和染色应用，研究了韭莲果实色素颜
色特性和对蚕丝织物的染色性能。
1 试 验
1． 1 材 料
韭莲深蓝果实(经水洗烘干)、摩擦色牢度测试用
蚕丝织物(上海市纺织工业技术监督所，符合 GB/T
7568． 6—2002) ，无水乙醇、三氟乙酸(TFA)等有机溶
剂及盐酸、醋酸、碳酸钠、氢氧化钠等(均为分析纯，国
药集团化学试剂公司)。媒染剂:氯化亚锡、硫酸铜、硫
酸亚铁、硫酸铝(均为分析纯，国药集团化学试剂公司)。
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1． 2 仪 器
TU-1950 系列紫外可见分光光度计(北京普析通
用仪器有限责任公司) ，恒温水浴锅(南通三思科技
有限公司) ，Datacolor 600 分光光度仪(美国 Datacolor
公司)，烘箱(南通三思科技有限公司) ，pH计(上海
雷磁公司) ，恒温油浴锅(南通三思科技有限公司)。
1． 3 提取方法
称取 300 g浆果(无需研磨)于棕色玻璃瓶内，加
入 150 mL的乙酸乙酯去除浆果表面的脂类物质，浸
渍时间 6 h，然后倒出乙酸乙酯。再往瓶中加入
300 mL无水乙醇、1． 5 mL TFA(TFA 的作用是调节提
取液为酸性，这有利于色素的稳定)密闭于室温中浸
渍 24 h，偶尔晃动，过滤得提取液作为质量分数为
100%的天然染料。
1． 4 染色方法
1)直接染色。量取 50 mL 染液(10 mL 染料母
液，40 mL 的水，染料质量分数 25%)，调节 pH 值为
5。取 1 g蚕丝织物，浸入染杯，放在油浴锅中，快速
翻转，温度 60 ℃，染色时间 120 min。染毕，取出织
物，阴干。
2)预媒染色。预媒:量取 50 mL 水，加入 0． 1 g
媒染剂，取 1 g 蚕丝织物，浸入染杯，于油浴锅中，
60 ℃，快速翻转，45 min。取出挤干备用。
染色:量取 50 mL染液(10 mL染料母液，40 mL的
水，染料质量分数 25%)，调节 pH值为 5。取以上预媒
好的布样各自投入染杯中，放在油浴锅中，快速翻转，温
度 60 ℃，染色时间 120 min。染毕，取出织物，阴干。
3)同媒染色。量取 50 mL 染液(10 mL 染料母
液，40 mL 的水，染料质量分数 25%)，调节 pH 值为
5。往染杯中加入 0． 1 g媒染剂。取 1 g蚕丝织物，浸
入染杯，快速翻转，温度 60 ℃，染色时间120 min。染
毕，取出织物，阴干。
4)后媒染色:量取 50 mL染液(10 mL染料母液，
40 mL的水，染料质量分数 25%)，调节 pH 值为 5。
取 1 g蚕丝织物，浸入染杯，放在油浴锅中，快速翻
转，温度 60 ℃，染色时间 120 min。
后媒:量取50 mL水，加入0． 1 g媒染剂，将染色后
织物浸入染杯，于油浴锅中，60 ℃，快速翻转，45 min。
最后，取出织物，阴干。
1． 5 性能测试
1． 5． 1 颜色特征值测试
在 Datacolor 600 分光光度仪上测定染色织物的
颜色特征值 L，a，b，C，h值，UV透过率 100%，测色光
源为 D65 光源，l0o 视角，测试 4 次，取平均值。L 表
示亮度，L值越低表明颜色越深，a 为红绿色光参数，
b为黄蓝色光参数，h为色相参数，C为彩度参数。
1． 5． 2 染液吸光度测试
以纯净水为参比溶液，室温条件下，在 TU-1950
系列紫外可见分光光度计上，对所配置天然染料试
样进行 400 ～ 800 nm范围内吸光度扫描，得到系列吸
光度曲线。
1． 5． 3 色牢度测试
摩擦色牢度按 GB /T 29865—2013《纺织品 色牢
度试验 耐摩擦色牢度 小面积法》测定。
耐洗色牢度按 GB /T 3921． 1—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 天然染料的颜色特性
2． 1． 1 pH值对染料颜色特征的影响
调节所提取天然染料的 pH值，不同酸碱条件下
天然染料的 400 ～ 800 nm可见光波长范围内吸光度，
如图 1 所示。
图 1 染液在酸碱条件下的可见分光光度曲线
Fig． 1 Visible spectrophotometric curves of the dye in acid
and alkali conditions
从图 1 可见，韭莲果实天然染料在不同 pH 值下
颜色变化较大，染液在酸性条件下多表现为红色调
(pH1 时 λmax = 531 nm;pH3 时 λmax = 536 nm;pH5 时
λmax = 540 nm) ，在中性表现为蓝色(pH7 时 λmax = 596
nm)，而碱性条件下表现为绿至黄色(pH9 时 λmax =
400 nm;pH11 时 λmax = 400 nm;pH13 时 λmax =
400 nm) ，颜色表现上较丰富。原因是韭莲果实天然
染料主要成分花青素具有 4 种结构:红色的黄烊正
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离子、蓝色的醌型碱、无色的甲醇假碱及淡黄色的查
耳酮结构。这 4 种结构存在着平衡，结构式的转换
易受 pH值的影响，随 pH值的变化，溶液的色泽与颜
色强度亦发生变化。其原理如图 2 所示［11］。
图 2 花青素在酸碱液中的基本结构
Fig． 2 The basic structure of anthocyanins in acid and alkali liquid
2． 1． 2 金属离子对染料颜色特征的影响
以 pH 5条件下测试色素与锡离子的螯合作用为
例，探讨其颜色变化。测试其可见光谱如图 3所示。
图 3 色素 －锡螯合液可见分光光度曲线
Fig．3 Visible spectrophotometric curves of alkali liquor-chelating
liquid
从金属 －色素螯合液的颜色特征来看，锡金属
离子的加入对于染液的颜色有明显的增深作用，其
颜色亦发出了明显的变化，总体显现明显变蓝，黄光
变低，即紫色明显。其原因在于金属与色素的酚羟
基、羰基形成一定数量络合键，从而影响染料的电子
云分布，使颜色加深。
2． 2 染色效果
按照 1． 4 染色方法对蚕丝织物进行染色，结果
如表 1 所示。
表 1 韭莲果实天然染料蚕丝染色效果
Tab． 1 The dyeing effect of zephyranthes carinata fruit dye on
silk fabrics
媒染剂 方法 L* a* b* C* h*
无
白布 93． 60 － 0． 28 3． 00 3． 01 95． 42
直接染色 70． 68 0． 25 1． 95 1． 97 82． 64
氯化亚锡
预媒 36． 62 10． 41 － 24． 43 26． 56 293． 08
同媒 55． 52 6． 34 － 17． 93 19． 05 289． 44
后媒 72． 86 － 5． 22 0． 36 5． 24 176． 01
硫酸亚铁
预媒 42． 81 － 2． 97 － 5． 21 5． 99 240． 33
同媒 43． 25 － 1． 03 7． 93 7． 99 262． 58
后媒 65． 89 0． 80 18． 24 18． 25 87． 48
硫酸铝
预媒 54． 69 － 2． 06 － 13． 00 13． 16 261． 00
同媒 58． 93 － 2． 50 － 12． 43 12． 68 258． 62
后媒 73． 54 － 5． 50 4． 75 7． 26 139． 17
硫酸铜
预媒 63． 17 － 1． 18 8． 29 8． 37 98． 09
同媒 72． 46 0． 91 1． 06 1． 40 49． 42
后媒 74． 00 － 4． 70 13． 46 14． 26 109． 26
从表 1 的亮度参数 L可以看出，韭莲果实天然染
料对蚕丝织物直接染色后颜色较浅，除了硫酸铜同
媒和后媒染色外，媒染染色后织物都比直接染色深。
从色相参数 h 可以看出，不同染色方法，染色后织物
色相差别较大，有蓝紫、蓝、蓝灰等颜色。不同媒染
方法相比较，对于四种不同媒染剂，预媒染色都可染
得最深的颜色。
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媒染染色方法具有增深效果，如 2． 1． 2 研究结
果所示，天然色素多数会与金属离子产生螯合作用，
而在染色过程中金属离子亦可以起到媒介的作用。
2． 3 染色色牢度
对韭莲果实天然染料直接染色和预媒染色后的
蚕丝织物进行皂洗色牢度和摩擦色牢度测试，考查
染色质量，结果如表 2 所示。与直接染色蚕丝织物
相比，媒染工艺染色蚕丝织物的耐洗色牢度和耐摩
擦色牢度有不同程度的提高。
表 2 韭莲果实天然染料蚕丝织物的染色牢度
Tab． 2 The color fastness of zephyranthes carinata fruit dye on
silk fabrics
媒染剂
皂洗色牢度 /级
沾色 变色
摩擦色牢度 /级
干摩 湿摩
无(直接染色) 2 ～ 3 2 2 ～ 3 2
氯化亚锡 4 4 4 3 ～ 4
硫酸亚铁 4 3 ～ 4 4 3 ～ 4
硫酸铝 4 4 4 3 ～ 4
硫酸铜 4 4 4 3 ～ 4
3 结 论
从韭莲果实中提取天然染料，用于蚕丝织物的
染色。研究了 pH 值和金属离子对天然染料颜色特
征的影响和韭莲果实天然染料对蚕丝织物的染色特
性，结果如下:
1)从颜色上来看，染液在酸性条件下多表现为
红色调，在中性表现为蓝色，而碱性条件下表现为绿
至黄色，颜色表现上较丰富。金属离子的加入对于
染液的颜色有明显的增深作用。
2)预媒染色工艺可以染得比直接染色深的颜色。
3)与直接染色蚕丝织物相比，媒染工艺染色蚕
丝织物的耐洗色牢度和耐摩擦色牢度有不同程度的
提高。
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