全 文 ：印 染 助 剂TEXTILE AUXILIARIES Vol.33 No.11Nov.2016第33卷第11期2016年11月
朱莉娜 1，赵洳梅 1，王晓冰 2
（1. 德州学院纺织服装学院，山东德州 253023； 2. 德州市质量技术监督局，山东德州 253023）
摘 要：探究了中药狗脊染料对丝绸染色的条件及可行性，分析了提取温度、提取时间、料液比对提取效果的影响；染液
pH、染色温度、染色时间、浴比对真丝绸染色效果的影响；比较了预媒染、同浴媒染、后媒染3种染色方式，测试了织物的耐皂洗色牢
度及耐汗渍色牢度。结果表明，狗脊提取的优化工艺为：温度 85 ℃，时间 75 min，料液比 1∶60；狗脊提取液直接染色真丝绸的优化工
艺为：pH=4，温度60 ℃，时间50 min，浴比1∶60；媒染可提高染色真丝绸的上染率，中药狗脊染料染色真丝绸有较优的色牢度。
关键词： 狗脊；中药染料；提取；真丝绸；染色
中图分类号: TQ611 文献标识码: B 文章编号: 1004-0439（2016）11-0032-05
Dyeing properties of Chinese herbal dye rhizoma cibotii on silk fabric
ZHU Li⁃na1, ZHAO Ru⁃mei1, WANG Xiao⁃bing2
(1. College of Textiles and Clothes, Dezhou University, Dezhou 253023, China; 2. Dezhou Bureau of
Quality and Technical Supervision, Dezhou 253023, China)
Abstract: The feasibility and conditions of silk fabric dyeing with Chinese herbal dye rhizoma cibotii were
studied. The influences of extraction temperature and time and ratio of solid to liquid on the extraction result
were analyzed. And the factors influencing on dyeing result of silk fabric such as pH, dyeing temperature, dye⁃
ing time and liquid ratio were discussed. Three different dyeing methods, pre-mordant, meta-mordant and
post-mordant dyeing were compared. And the colorfastness to washing and perspiration of silk fabric was
tested. The optimum extraction conditions were as follows: extracting at 85 ℃ for 75 min, 1∶60 of solid to liq⁃
uid ratio. The optimum technological conditions were as follows: pH=4, dyeing at 60 ℃ for 50 min, 1∶60 of liq⁃
uid ratio. Furthermore, the uptake could be effectively improved via mordant dyeing, and the colorfastness of
dyed silk fabric with rhizoma cibotii dye was good.
Key words: rhizoma cibotii; Chinese herbal dye; extraction; silk fabric; dye
现今，环境保护的主题深入人心，化学合成染料
不仅对环境有极大的威胁，而且对人体的危害也不
容小觑。中药天然染料是从植物体中提取的，可生物
降解，且毒性较低，对人体不会造成过敏性和致癌性
的伤害，使染色后的织物具有特殊的药物保健功能，
如抗菌、消炎、抗过敏、防辐射等［1-2］。近年来，中药天
然染料对纺织品的应用正在积极开展，促进了纺织
品的发展［3-7］。
狗脊为蚌壳蕨科植物金毛狗脊的干燥根茎，含
有挥发油、蕨素类、芳香族化合物、水溶性酚酸类化
合物、黄酮类化合物、氨基酸、无机元素等化学成分，
具有祛风湿、补肝肾、强腰膝的作用，主要用于镇痛
止血、风湿痹痛、腰膝酸软、下肢无力等症状［8-9］，是一
种值得开发的中药资源。将狗脊色素提取并用于织
中药天然染料狗脊对真丝绸
染色性能的研究
收稿日期：2015-11-26
基金项目：2015年国家级大学生创新创业训练计划项目（201510448008）
作者简介：朱莉娜（1978-），女，山东青岛人，讲师，硕士，主要研究纺织品染色。
11期
物染色提高了中药利用率。蚕丝是蛋白质纤维，具有
优良的染色性能。本文主要探讨了狗脊染料色素提取
的最优工艺及提取液对真丝绸染色的最优工艺，并
研究了狗脊作为中药天然染料对真丝绸的染色牢度。
1 试验
1.1 材料和仪器
织物：16.5姆米素绉缎（100%真丝），贴衬用丝织
物、棉织物。药品：硫酸铝钾、硫酸铜、硫酸亚铁、无水
乙醇（均为分析纯），狗脊（市售）。
仪器：电子天平 AR2130［梅特勒-托利多仪器
（上海）有限公司］，pHS-2C pH计，双光束紫外可见
分光光度计，752紫外光栅分光光度计，SW-8A耐洗
试验机，M306B汗渍色牢度烘箱。
1.2 中药天然染料狗脊的提取
称取干燥粉碎的狗脊，调节温度为55~95 ℃进行
加热，料液比为 1∶30~1∶70，保温 45~105 min后将染
液冷却过滤。
1.3 染色工艺
1.3.1 直接染色
调节染色温度 30~90 ℃，保温时间 30~90 min，
pH=2~6，浴比1∶40~1∶80，降温，水洗，晾干。
1.3.2 媒染染色
预媒染色：先将真丝绸投入含 3 g/L媒染剂的溶
液中，于 60 ℃下染色 25 min，浴比为 1∶55；取出后再
投入狗脊染液中，浴比 1∶55，在 60 ℃下染色 25 min，
降温，水洗，晾干。
同浴媒染：直接将丝绸投入含有 3 g/L媒染剂的
狗脊染液中，浴比为 1∶55，在 60 ℃下染色 50 min，降
温，水洗，晾干。
后媒染色：先将真丝绸投入狗脊染液中，浴比为
1∶55，在 60 ℃下染色 25 min，再加入 3 g/L媒染剂，继
续染色25 min，降温，水洗，晾干。
1.4 测试
1.4.1 狗脊染液色谱特性
取狗脊提取液，稀释10倍后，用双光束紫外可见
分光光度计，在 200~700 nm范围内测定其最大吸收
波长。
1.4.2 上染率
利用紫外光栅分光光度计测试染液吸光度，按
照公式计算上染率=（1-A1C1/A0C0）×100%，其中，A1为
残液吸光度值；A0为原液吸光度值；C1为残液稀释倍
数；C0为原液稀释倍数。
1.4.3 染色牢度
耐皂洗色牢度按GB/T 3921-2008《纺织品 色牢
度试验耐皂洗色牢度》用耐洗试验机检测；耐汗渍色
牢度按GB/T 3922-1995《纺织品 耐汗渍色牢度试验
方法》用汗渍色牢度烘箱检测。
2 结果与讨论
2.1 狗脊提取液的最大吸收波长
由图1可知，狗脊提取液呈橙红色，在200~700 nm
范围内有吸收峰，最大吸收波长在283 nm处。
2.2 狗脊色素提取工艺优化
2.2.1 提取温度
称取 5份等量狗脊粉末，料液比为 1∶60，提取时
间为60 min，调节提取温度为55~95℃，结果见图2。
由图2可知，狗脊提取液的吸光度随着提取温度
的升高而增大，且在 55~85 ℃增长速率越来越快，高
于85 ℃时，吸光度增长缓慢。主要是因为随着温度的
逐渐升高，狗脊色素分子的热运动加剧，溶解速率增
大，单位时间内提取量增加。85 ℃时，染液中的染料
浓度基本达到饱和状态，温度继续升高，增长速率几
乎为0，为节约成本，提取温度选择85℃。
2.2.2 提取时间
称取 5份等量狗脊粉末，料液比为 1∶60，提取温
度为85℃，改变提取时间为45~105 min，结果见图3。
由图3可知，狗脊提取液的吸光度随着提取时间
的延长先增大后减小，当提取时间为 45~75 min时，
波长/nm
图1 狗脊提取液的吸收光谱曲线
吸
光
度
0 800
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
700600500400300200
提取温度/℃
图2 提取温度对提取效果的影响
吸
光
度
10080
0.4
■
0.5
0.6
0.7
0.8
50 7060 90
■
■
■
■
朱莉娜，等：中药天然染料狗脊对真丝绸染色性能的研究 33
印 染 助 剂 33卷
色素液的吸光度增长速率较大，当提取时间为75 min
时，色素液吸光度达最大值，90~105 min时，色素液
吸光度几乎无变化，这可能是因为在 75 min时色素
提取充分。考虑节约时间，提取时间选择75 min。
2.2.3 料液比
称取 5份等量狗脊粉末，提取温度为 85 ℃，提取
时间为75 min，改变料液比为1∶30~1∶70，结果见图4。
由图 4可知，随着料液比的减小，色素液的吸光
度先增大后减小，这是因为当料液比为 1∶30~1∶50
时，色素提取不充分，在料液比为 1∶60时达最大值，
之后随着水量的增多，色素液的吸光度降低，因此，
料液比选择1∶60。
2.2.4 提取次数
考虑到中药染料的利用率，用最优提取工艺对
狗脊进行多次提取，第 1次提取后的滤渣进行第 2次
提取，第 2次提取后的滤渣再进行第 3次提取，测定
每次提取液的吸光度，结果见表1。
由表 1可知，从第 2次开始，吸光度下降很大，提
取到的色素很少，这说明1次提取就能取得较好的提
取效果，再进行第 2、3次提取意义不大，因此对狗脊
提取1次即可。
2.2.5 正交试验
选择提取温度、提取时间、料液比3个因素，每个
因素选取3个水平进行L9（33）正交试验，结果见表2。
由表2可知，料液比对狗脊提取液吸光度影响最
大，其次是提取温度和提取时间。料液比以水平 1效
果最好，提取温度以水平 3效果最好，提取时间以水
平 2效果最好。综合单因素试验与正交试验结果，得
出狗脊色素的最优提取工艺为：在温度为85 ℃，料液
比为1∶60，时间为75 min的条件下提取1次。
2.3 狗脊提取液对真丝绸直接染色工艺优化
2.3.1 染色pH
由图5可知，随着染色pH的增大，染色真丝绸的
上染率逐渐增大；pH大于5时，狗脊提取液色素含量
降低导致上染率下降。这可能是由于 pH过大时，纤
维分子带负电荷，对染料产生排斥作用，上染率会逐
渐降低。pH=7时，上染率已相应较低。考虑到色泽的
均匀度以及 pH过小会对丝绸造成一定的损伤，因
此，染色pH在4~5为宜。
2.3.2 染色温度
由图 6可知，当染色温度小于 60 ℃时，由于温度
过低色素上染不充分，上染率较低；在温度为 60 ℃
提取时间/min
图3 提取时间对提取效果的影响
吸
光
度
11080
0.45
■
0.50
0.55
0.60
0.65
40 7060 90
■■
■
■
0.70
50 100
料液比
图4 料液比对提取效果的影响
吸
光
度
0.67
■
0.69
0.70
0.71
0.72 ■
■
■
■
0.73
1∶30
0.68
1∶40 1∶50 1∶60 1∶70
序号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
k1
k2
k3
R
提取温度/℃
65
65
65
75
75
75
85
85
85
0.504
0.528
0.660
0.156
提取时间/min
60
75
90
60
75
90
60
75
90
0.453
0.630
0.609
0.156
料液比
1∶60
1∶70
1∶80
1∶70
1∶80
1∶60
1∶80
1∶60
1∶70
0.798
0.543
0.351
0.447
吸光度
0.510
0.593
0.408
0.469
0.265
0.850
0.380
1.033
0.568
表2 L9（33）正交试验方案和结果
提取次数/次
吸光度
1
0.552
2
0.213
3
0.138
表1 提取次数对提取效果的影响
染色pH
图5 染色pH对染色效果的影响
上
染
率（
%）
6
■
10
12
14
16
■
■
■
■
18
3
8
4 5 6 7
34
11期
时，上染率最高；当温度高于 60 ℃时，对丝绸造成一
定损伤，使上染率下降。因此，染色温度选择60℃。
2.3.3 染色时间
由图 7可知，随着染色时间的延长，染色真丝绸
的上染率先上升后下降，50 min时取得最大值，超过
50 min后持续下降，这是因为随着时间的延长，色素
有所降解。因此，染色时间选择50 min较为合适。
2.3.4 浴比
由图8可知，染色浴比对狗脊染料染色真丝绸有
较明显的影响，当浴比小于 1∶60时，布料染色不充
分，上染率低；1∶60时上染率最大；大于 1∶60时上染
率趋于稳定，这时使用过多染液会造成浪费，因此，
浴比以1∶60为最佳。
2.3.5 正交试验
在单因素试验的基础上，选择 pH、染色温度、染
色时间、浴比 4个因素，每个因素选取 4个水平进行
L16（44）正交试验，结果见表3。从表3可知，染色pH对
狗脊提取液直接染色丝绸的上染率影响最大，其次
是染色温度和染色时间，浴比的影响相对较小，且均
以水平 2效果最好。综合单因素及正交试验结果可
得，中药狗脊天然染料直接染色丝绸的最优工艺为：
染色pH=4，染色温度60℃，染色时间50 min，浴比1∶60。
2.4 真丝绸媒染工艺优化
由于Al3+、Fe2+和Cu2+能有效地促使染料与布料的
结合，因此选用 3种常见的媒染剂硫酸铝钾、硫酸亚
铁、硫酸铜进行媒染试验，并分别使用预媒染、同浴
媒染及后媒染3种媒染方式染色，结果见表4。
染色温度/℃
图6 染色温度对染色效果的影响
上
染
率（
%）
0
■
10
15
20
■
■
■
■
25
30
5
40 50 60 70 80 90
染色时间/min
图7 染色时间对染色效果的影响
上
染
率（
%）
6
■
10
14
22
■
■
■
■
28
40 50 60 70 80 90
18
26
■
■
30
浴比
图8 浴比对染色效果的影响
上
染
率（
%）
■
32
34
42
■■
■
■
46
38
44
1∶40
36
40
1∶50 1∶60 1∶70 1∶80
序号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
k1
k2
k3
k4
R
染色温度/℃
45
45
45
45
60
60
60
60
75
75
75
75
90
90
90
90
13.93
23.58
18.53
14.48
9.65
染色时间/min
30
50
70
90
30
50
70
90
30
50
70
90
30
50
70
90
17.75
22.18
13.80
15.53
8.38
pH
3
4
5
6
4
3
6
5
5
6
3
4
6
5
4
3
21.35
22.18
11.70
15.28
10.48
浴比
1∶50
1∶60
1∶70
1∶80
1∶70
1∶80
1∶50
1∶60
1∶80
1∶70
1∶50
1∶40
1∶50
1∶40
1∶80
1∶70
14.15
19.80
18.93
16.65
5.65
上染率（%）
16.8
20.7
1.9
16.3
37.0
28.9
8.8
19.6
5.3
25.5
28.4
14.9
10.5
20.0
16.1
11.3
表3 L16（44）正交试验方案和结果
媒染剂
无
硫酸铝钾
硫酸亚铁
硫酸铜
染色方法
直接染色
预媒染
同浴媒染
后媒染
预媒染
同浴媒染
后媒染
预媒染
同浴媒染
后媒染
上染率（%）
5.7
7.9
11.2
21.2
9.8
4.2
14.3
10.0
17.8
12.3
表4 媒染对真丝绸染色效果的影响
朱莉娜，等：中药天然染料狗脊对真丝绸染色性能的研究 35
印 染 助 剂 33卷
由表 4可以看出，不同媒染剂、不同媒染方式对
真丝绸的染色效果有不同的影响。与直接染色真丝
绸相比，除了硫酸亚铁同浴媒染方式时上染率更低
之外，其他媒染试验都明显提高了狗脊染液染色真
丝绸的上染率，其中，硫酸铝钾后媒染色时上染率最
高。因此，最佳媒染方案为：以硫酸铝钾为媒染剂，采
用后媒染色。
2.5 染色牢度
由表5可以看出，媒染工艺都不同程度地改变了
染色真丝绸的耐汗渍色牢度。染色方式及媒染剂种
类对耐皂洗色牢度几乎没有影响，其原样变色、棉
沾、丝沾结果均为4~5级，达国家优级品标准。染色真
丝绸耐汗渍色牢度变色达到4级及以上，沾色也达到
3~4级及以上，均达到服用要求。
媒染剂
无
硫酸铝钾
硫酸亚铁
硫酸铜
染色方法
直接染色
预媒染
同浴媒染
后媒染
预媒染
同浴媒染
后媒染
预媒染
同浴媒染
后媒染
耐汗渍色牢度/级
碱液
变色
4~5
4~5
4
4
4
4~5
4
4
4~5
4
棉沾
4~5
4~5
4~5
4~5
4~5
4~5
4~5
4~5
4~5
4~5
丝沾
4~5
4~5
4
4
4~5
4
4
3~4
4
4
酸液
变色
4~5
4~5
4~5
4~5
4~5
4
4
4~5
4~5
4~5
棉沾
4~5
3~4
4
4~5
4~5
4
4~5
4~5
3~4
3~4
丝沾
4
4
4
4
4~5
4
4~5
4
4
3~4
耐皂洗色牢度/级
变色
4~5
4~5
4~5
4~5
4~5
4~5
4~5
4~5
4~5
4~5
棉沾
4~5
4~5
4~5
4~5
4~5
4~5
4~5
4~5
4~5
4~5
丝沾
4~5
4~5
4~5
4~5
4~5
4~5
4~5
4~5
4~5
4~5
表5 染色真丝绸的色牢度
3 结论
（1）狗脊色素提取优化工艺为：在温度 85 ℃，料
液比 1∶60，时间 75 min的条件下提取 1次。料液比是
提取狗脊色素的最大影响因素。
（2）狗脊提取液对真丝绸直接染色的优化工艺
为：染色 pH=4，染色温度 60 ℃，保温时间 50 min，浴
比 1∶60。染色 pH是狗脊提取液直接染色丝绸上染率
的最大影响因素。
（3）媒染剂的使用在一定程度上提高了真丝绸
染色上染率，最佳媒染方案为：用硫酸铝钾作媒染剂
进行后媒染色。
（4）狗脊提取液直接染色真丝绸具有较好的耐
皂洗色牢度和耐汗渍色牢度；媒染剂对耐皂洗色牢
度无明显影响，对耐汗渍色牢度有不同程度的影响，
但也可达3~4级及以上，均能达到服用要求。
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