全 文 ：【化学工程与材料】 DOI:10． 14168 / j． issn． 1673 －4939． 2016． 01． 02
红蓼花染料对柞蚕丝织物的染色性能
于 颖 ①
(辽东学院 化学工程学院，辽宁 丹东 118003)
摘 要:从天然植物红蓼花中提取染料，将该染料上染柞蚕丝绸织物。通过单因素试验确定了直接染
色最佳工艺条件。对比分析了不同染色方法及媒染剂种类和用量对媒染织物色度指标值 (L* 、a* 、b* 、
c* 、h* 及 K /S)的影响。结果表明，红蓼花染料可直接染色柞蚕丝绸织物;各种媒染剂处理均可提高染
色织物的染色深度。与其它染色方法相比，后媒染方法染色织物的 K /S 值较高，表现出了一定的优势，
其中硫酸铝钾后媒染样品的色深值及染色牢度最佳。直接染色最佳工艺条件为:染液浓度 0． 60 A，温度
70 ℃，时间 60 min，染液 pH4． 5。硫酸铝钾后媒染优化染色工艺条件为:媒染剂用量 5 g /L，染液质量浓
度 0． 5 A，染色温度 50 ℃，染色时间 45 min。媒染样品的各项牢度可达 3 ～ 4 级。
关键词:红蓼花;染料;柞蚕丝绸;染色;媒染剂
中图分类号:TS 193． 62 文献标志码:A 文章编号:1673 － 4939 (2016)01 － 0005 － 06
当今环保型染料已成为世界纺织品市场上对染
料的一个基本要求。由于天然植物染料具有无公
害、绿色环保性和特殊的药用价值及自然芳香等特
点，其应用和开发越来越受到人们的重视［1，2］。天
然植物染料的研究便成为一个有益于生态环境和人
类服饰健康的课题，市场前景十分广阔［3 － 5］。柞蚕
丝是蛋白质纤维，具有优良的染色性能，用天然植
物染料染色柞蚕丝绸织物，不仅提高了产品的附加
值及竞争力，同时实现了服装面料的纯天然化，无
疑大有裨益［6］。
红蓼花为蓼科植物红蓼 (学名 Polygonum ori-
entale L．)的花序，别名荭草花、水红花、狗尾巴
花等，广泛分布于我国除西藏以外的各地区。其花
穗大且繁密红艳含有多种生理和药理活性的黄酮类
化合物［7 － 11］、槲皮甙、有机酸等［12］，还含有丰富
的红色素［13］，多用于酿酒业和制药业，而在织物
染色方面尚未有研究报道。为了更好地开发红蓼资
源，充分利用其有效成分，本研究从红蓼花中提取
红色染液用于改性丝绸织物的染色，通过考察染色
效果，探讨其染色机理，优化了工艺参数，实现了
红蓼花染料在丝绸织物方面的成功应用，为其开发
提供参考依据。
1 试验部分
1． 1 材料与仪器
织物:丝绸织物 (柞蚕丝)
药品:红蓼花 (采自辽东学院农艺试验站)、
环氧化合物 (聚缩水甘油醚)、硫酸亚铁、硫酸铝
钾、硫酸铜、重铬酸钾、氯化亚锡、冰醋酸、氢氧
化钠 (均为分析纯)、洗净剂 209。
仪器:O IＲ NET X测色配色仪;SOTZ － 24 振
荡染色机;DHG － 9070A 型恒温鼓风干燥箱;ZFJ
－ 200 型中草药粉碎机;723 型分光光度计;ESZ
－ 4 精密电子分析天平;HH － 4 单列四孔水浴锅;
pHS － 25C 酸度计;LFY304 纺织品耐摩擦牢度试
验仪;SW －12 耐洗色牢度试验机。
1． 2 红蓼花染液的提取
选取新鲜的红蓼花 20 g，加 400 mL 蒸馏水于
60 ℃浸提 2 h，分离提取液，再在滤渣中加 200 mL
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第 23 卷第 1 期 辽东学院学报 (自然科学版) Vol． 23 No． 1
2016 年 3 月 Journal of Eastern Liaoning University (Natural Science) Mar． 2016
① 收稿日期:2015 － 12 － 02
作者简介:于颖 (1971—) ，女，辽宁辽阳人，高级实验师，研究方向:染整助剂。
蒸馏水于 60 ℃浸提 1 h，过滤，合并 2 次提取液定
容至 600 mL，作为染液使用，浓度设为 A。
1． 3 柞蚕丝绸织物样品改性
将市售水溶性环氧化合物药剂配制成 5 %或
10 % (o． w． s )溶液，浴比 1∶ 20，将柞蚕丝绸织物
在该溶液中于 70 或 80 ℃浸渍 10 ～ 20 min，然后水
洗、烘干，作为后面的染色试验织物［14］。
1． 4 染色工艺
直接染色:以红蓼花提取液作为染液对改性柞
蚕丝绸织物染色。染液浓度 0． 60 A，温度 70 ℃，
时间 60 min，染液 pH4． 5，浴比 1 ∶ 40，水洗，晾
干。
预媒染色:先将改性的柞蚕丝绸织物样品投入
含 3． 0 g /L 媒染剂的溶液中，于 60 ℃下处理 40
min，浴比 1∶ 40，取出后再投入红蓼花染液中，按
优化的直接染色工艺进行染色，水洗，晾干。
同浴媒染:直接将改性的柞蚕丝绸织物样品投
入含有 6． 0 g /L媒染剂的红蓼花染液中，按优化的
直接染色工艺进行染色，水洗，晾干。
后媒染色:先将改性的柞蚕丝绸织物样品投入
红蓼花染液中，再加入 5． 0 g /L 媒染剂，继续染色
45 min，水洗，晾干。
1． 5 染色性能测试
颜色特征值:测试染色后织物色深值 K /S，明
度值 L* ，红绿色值 a* ，黄蓝色值 b* ，艳度值 c* ，
色相值 h* ，D65 光源，10°视角。
染色牢度:耐摩擦牢度按照 GB /T3920—2008
《纺织品 色牢度试验 耐摩擦色牢度》
耐皂洗牢度按照 GB /T3921—2008 《纺织品 色
牢度试验 耐皂洗色牢度》测定。
2 结果与讨论
2． 1 红蓼花提取液吸光度的测定
取 5 mL提取液，在 100 mL容量瓶中定容，在
400 ～ 600 nm测定溶液吸光度． 得光谱特征曲线如
图 1 所示，由图可知红蓼花提取液最大吸收波长在
520 nm附近，吸光度值 0． 475。
2． 2 直接染色工艺单因素试验
2． 2． 1 染液质量浓度
称取 2． 00 g 改性的柞蚕丝绸织物各 6 份，在
浴比 1∶ 40，温度 80 ℃，时间 45 min，染液 pH5． 5
条件下分别用 0． 15、0． 30、0． 45、0． 60、0． 75、
0． 90 A 的红蓼花染液对其染色，测定 K /S 值。结
果由图 2 可知，染色织物的 K /S 值随红蓼花染液
用量的增加而增大，当染液质量浓度增加到 0． 60
A后，K /S值达到最大，随后变化很小。说明当染
液质量浓度达到一定值后，红蓼花染液上染逐渐接
近饱和。继续增大红蓼花染液质量浓度，对柞蚕丝
绸织物的表观色深 K /S 值影响不大。故选择染液
质量浓度 0． 60 A较好。
2． 2． 2 染色温度
称取 2． 00 g 改性的柞蚕丝绸织物各 6 份，浴
比 1∶ 40，红蓼花染液浓度 0． 60 A，时间 45 min，
pH5． 5，于 40、50、60、70、80、90 ℃下对其染
色，测定 K /S 值。结果如图 3 所示，当温度低于
70 ℃时 K /S 值随温度的升高增幅趋势较大，70 ℃
达到最大，之后呈下降趋势。这是因为随着温度的
升高染料分子的动能增加，吸附扩散速率也增大，
提高了上染率［15］。染料耐高温性较差，温度过高
会分解变质，染色温度太高，也会造成柞蚕丝绸织
物的损伤。试验结果表明温度选择 70 ℃有利于染
·6·
辽东学院学报 (自然科学版) 第 23 卷
料上染。
2． 2． 3 染液 pH
称取 2． 00 g 改性的柞蚕丝绸织物各 6 份，浴
比 1∶ 40，红蓼花染液浓度 0． 60 A，时间 45 min，
温度 70 ℃，于 pH 为 2． 5、3． 5、4． 5、5． 5、6． 5、
7． 5 条件下对其染色，测定 K /S 值。结果由图 4 所
示，随着染液 pH 的增加，K /S 值提高幅度较大，
当 pH值为 4． 5 时，织物得色最深，之后随着 pH
值增大 K /S值呈下降趋势。这是因为染液 pH值不
同，纤维上氨基、羧基的离解程度不同，使纤维所
带电荷的性质和数量不同，导致染料对纤维的上染
速率不同［16］。pH值过小不易匀染，红蓼花染液也
会因其组分的溶解度下降而出现浑浊现象，对柞蚕
丝绸织物也会造成损伤，致使 K /S 值较小;pH 大
于 4． 5，纤维表面所带负电荷增加，上染斥力增加
也会使 K /S值变小。因此染液 pH选择 4． 5 比较合
适。
2． 2． 4 染液时间
称取 2． 00 g 改性的柞蚕丝绸织物各 6 份，浴
比 1∶ 40，温度 70 ℃，红蓼花染液浓度 0． 60 A，染
液 pH4． 5，在时间为 15、30、45、60、75、90 min
条件下对其染色，测定 K /S 值。结果从图 5 可见，
随着染色时间的延长，染色柞蚕丝绸织物的 K /S
值逐渐升高，到 60 min 时达到最高，然后趋于平
缓。这是由于染色时间的延长可以提高匀染效果，
在染色初始阶段，染料的上染通常以吸附为主，扩
散不多，因此织物的表观色深 K /S 值较低。继续
延长染色时间 K /S 值升高，随后上染逐渐接近饱
和 K /S值变化较小，因此染色时间选择 60 min 比
较合适。
综合上述结果，红蓼花天然染料直接染色柞蚕
丝绸织物的优化工艺为:染液浓度 0． 60 A，温度
70 ℃，时间 60 min，染液 pH4． 5。
2． 3 媒染染色试验
2． 3． 1 媒染剂及染色方法对染色效果的影响
选用不同的媒染剂和染色方法，对柞蚕丝绸织
物进行染色。织物 K /S 值如表 2 所示，采用媒染
工艺所染得的柞蚕丝绸织物表面色深度要显著高于
无媒染色工艺。三种媒染工艺中后媒染色 ＞预媒染
色 ＞同浴媒染色，这是因为预媒染法染色工艺易造
成产品染花、摩擦牢度差等问题;同浴媒染法红蓼
花染料易与媒染剂生成不溶物，影响染料上染织
物;后媒染色更有利于较高浓度的红蓼花染料吸附
在织物上，大大提高染料的固着率，所以染色后织
物的 K /S 值很高。媒染剂有效增加了织物的染色
深度，这主要是由于金属离子与红蓼花络合机理不
同，它们与染料色素形成络合物而固着在纤维上，
加强了染料与纤维的结合。不同的媒染剂和染色方
法染色柞蚕丝绸织物的颜色特征值差异较大。考虑
到氯化亚锡和重铬酸钾对环境会造成污染，而硫酸
铝钾后媒染染色中织物 K /S 值提高幅度最大，又
环保，故选择硫酸铝钾后媒染对柞蚕丝绸织物进行
媒染染色。
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第 1 期 于 颖:红蓼花染料对柞蚕丝织物的染色性能
表 2 不同媒染剂及染色方法染色柞蚕丝绸织物颜色特征值
媒染剂 媒染方法 L* a* b* c* h* K /S值 织物颜色
无媒染 66． 21 4． 40 20． 41 20． 82 78． 09 2． 68 淡红色
预媒 54． 87 10． 46 17． 04 17． 23 75． 24 5． 47 橙红色
硫酸铝钾 同媒 55． 02 10． 13 15． 65 15． 79 76． 34 4． 93 橙红色
后媒 51． 64 17． 95 17． 83 21． 48 74． 98 7． 38 橙红色
预媒 54． 91 2． 76 18． 71 18． 93 81． 72 5． 05 浅绿色
硫酸铜 同媒 54． 53 1． 48 15． 79 15． 86 84． 95 4． 75 黄绿色
后媒 52． 19 3． 01 17． 92 18． 23 80． 76 5． 49 深绿色
预媒 60． 23 5． 23 17． 34 18． 15 73． 07 3． 29 褐色
硫酸铁 同媒 62． 14 5． 84 17． 51 18． 46 72． 45 3． 05 赤褐色
后媒 62． 17 7． 01 17． 15 21． 03 75． 10 3． 64 赤褐色
预媒 65． 25 8． 16 22． 10 23． 54 74． 86 3． 94 粉红色
氯化亚锡 同媒 62． 32 11． 51 21． 76 21． 98 73． 57 3． 71 淡粉色
后媒 64． 61 12． 84 23． 72 26． 99 78． 12 4． 35 粉红色
预媒 62． 63 5． 36 21． 15 21． 79 75． 72 3． 51 棕黄色
重铬酸钾 同媒 64． 98 4． 69 21． 52 21． 53 77． 29 3． 08 土黄色
后媒 61． 04 5． 41 20． 83 21． 49 76． 12 3． 87 土黄色
2． 3． 2 铝盐后媒染正交试验
选择染色时间、染色温度、媒染剂用量、红蓼
花染液质量浓度 4 个因素进行正交试验，每个因素
选择 3 个水平，试验结果见表 3。4 个因素对染色
柞蚕丝绸织物 K /S 值影响的顺序为媒染剂用量 ＞
染液质量浓度 ＞染色时间 ＞染色温度。媒染剂的用
量对 K /S 影响最大。为了进一步了解媒染剂对染
色的影响，进行了媒染剂的用量对 K /S 影响的单
因素试验。结果由表 4 可以看出，当媒染剂用量为
5 g /L时，K /S值达到最高，继续增加媒染剂用量，
K /S值下降。随着媒染剂用量的增大，明度值 L*
逐渐下降，红光 a* 值先增大后减小，黄光 b* 值也
差异较大。这是因为随着媒染剂用量的增加，上染
到织物上的染料量也增多，K /S值逐渐增加，织物
的颜色不断加深。当媒染剂质量浓度超过一定值
后，铝盐更容易与染料分子络合，削弱了染料与纤
维的亲和力，使织物表面的染料量减少，从而降低
了媒染效果，造成 K /S 值下降。因此染色时选择
媒染剂用量为 5 g /L。
综合分析得出铝盐后媒染的最佳工艺为:媒染
剂用量 5 g /L，染液质量浓度 0． 5 A，染色温度 50
℃，染色时间 45 min。
表 3 铝盐后媒染正交试验
序号
媒染剂
用量 / (g /L)
温度 /℃
染液质
量浓度
时间 /min K /S值
1
2
3
4
5
6
7
8
9
2． 5
5． 0
7． 5
7． 5
2． 5
5． 0
5． 0
7． 5
2． 5
50
50
50
60
60
60
70
70
70
0． 5A
0． 6A
0． 7A
0． 6A
0． 7A
0． 5A
0． 7A
0． 5A
0． 6A
30
45
60
60
30
45
45
60
30
6． 315
7． 238
7． 994
5． 948
6． 537
6． 957
5． 589
5． 786
6． 091
k1
k2
k3
6． 493
7． 221
5． 875
6． 728
6． 356
6． 439
7． 014
6． 518
5． 976
6． 316
6． 602
6． 089
Ｒ 1． 395 0． 307 1． 108 0． 382
表 4 硫酸铝钾用量对染色效果的影响
硫酸铝钾
/ (g /L)
L* a* b* K /S值
1． 0 60． 38 10． 57 18． 04 3． 19
2． 5 54． 82 16． 39 18． 17 4． 51
5． 0 51． 64 17． 95 18． 83 7． 38
7． 5 49． 72 14． 19 17． 43 6． 21
9． 0 48． 16 9． 10 15． 05 5． 39
2． 4 色牢度测试
从干摩擦牢度 、湿摩擦牢度、皂洗牢度［17］等
·8·
辽东学院学报 (自然科学版) 第 23 卷
方面综合评价红蓼花染料染色后的牢度，试验结果
见表 5。与无媒染色相比铝盐后媒染对染色织物的
各项牢度起到了明显改善作用。这是由于金属媒染
剂与红蓼花染液、纤维形成络合物，封闭了染料的
水溶性基团之故，在天然类染料中，已经达到了较
好的效果。
表 5 染色织物色牢度 级
媒染剂 媒染方法
摩擦牢度 皂洗牢度
干摩 湿摩 褪色 沾色
未加 无媒染 2 ～ 3 3 3 3
硫酸铝钾 后媒染 3 4 3 ～ 4 3 ～ 4
3 结论
1．红蓼花染液对柞蚕丝绸织物直接染色的最佳
工艺为:染液浓度 0． 60 A，染色温度 70 ℃，染色
时间 60 min，染液 pH4． 5，浴比 1 ∶ 40。媒染工艺
使红蓼花染色柞蚕丝绸织物的 K /S 值显著提高，
其中以铝盐后媒染最高。铝盐后媒染最佳工艺条件
为:媒染剂用量 5 g /L。染色温度 50 ℃，染液质量
浓度 0． 5 A，染色时间为 45 min。
2．红蓼花染液对柞蚕丝绸织物可以直接染色，
染色牢度一般。铝盐后媒法染色织物的皂洗及摩擦
牢度分别可达 3 ～ 4 级，且匀染性能良好，达到加
工和服用要求。
3．用天然染料染柞蚕丝绸织物更加符合绿色织
物的标准。红蓼花原料易得，成本低廉，有利于染
料提取液的加工，可获得较高的经济效益，具有一
定的开发价值。
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(责任编辑:鞠衍清)
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第 1 期 于 颖:红蓼花染料对柞蚕丝织物的染色性能
Dyeing Property of Natural Plant Dye of Polygonum Orientalel for Tussah Silk Fabrics
YU Ying
(School of Chemical Engineering，Eastern Liaoning University，Dandong 118003，China)
Abstract:Dye was extracted from Polygonum orientalel and used to dye tussah silk fabrics． The optimum
technological condition of direct dyeing was determined through one factor experiment． The impacts of dyeing meth-
ods，as well as the type and dosage of mordant on color degree index of dyed fabric (L* ，a* ，b* ，c* ，h* and K /
S)were analyzed． The results showed that Polygonum orientalel dye could be used to dye tussah fabrics directly and
better dyeing depth could be gotten when the fabric had been treated with different kinds of mordant． Compared to
other dyeing methods，the K /S value of fabric after mordanting was higher． The color depth and color fastness were
the best when potassium aluminum sulfate was used as the mordant． The best direct dyeing conditions were as fol-
lows:dye solution concentration 0． 60 A，temperature 70 ℃，pH value 4． 50 and time 60 min． The optimum dye-
ing conditions with potassium aluminum sulfate as the mordant was as follows:mordant dosage 5 g /L，dye liquor
mass concentration 0． 50 A，dyeing temperature 50 ℃ for 45 min． The color fastness reached Level 3 to 4．
Key words:Polygonum orientalel;dye;tussah silk fabric;dyeing;
檺檺檺檺檺檺檺檺檺檺檺檺檺檺檺檺檺檺檺檺檺檺檺檺檺檺檺檺檺檺檺檺檺檺檺檺檺檺檺檺檺檺檺檺檺檺
mordant
(上接第 4 页)
Synthesis of Mg2B2O5 Nanowire
HOU Jia
(School of Chemical Engineering，Eastern Liaoning University，Dandong 118003，China)
Abstract:Magnesium broate hydroxide (MgBO2 (OH) )nanowire were synthesized using magnesium nitrate
hexahydrate (Mg (NO3)2·6H2O)and borax decahydrate (Na2B4O7·10H2O)byhydrothermal method at 200 ℃
for 24 h． Further，uniform － sized magnesium borate (Mg2B2O5)nanowire were obtained by high － temperature
roasting magnesium borate hydroxide (MgBO2 (OH) )at 700 ℃ for 2 h so that its structure was reformed and its
phase was transformed． The structures of magnesium broate hydroxide (MgBO2 (OH) )and magnesium borate hy-
droxide (MgBO2 (OH) )were characterized by XＲD，SEM and TG． In addition，the effects of reaction tempera-
ture，water volume and surfactants on the shape and appearance of the precursor were investigated．
Key words:hydrothermal method;magnesium broate hydroxide;nanowire
·01·
辽东学院学报 (自然科学版) 第 23 卷