全 文 ：纺 织 染 整
蜘蛛香色素对丝织物的环保染色
丁 帅 王中珍 王 蝶 冯洪成 付 伟
山东省特种纺织品加工技术重点实验室(中国)
摘 要:采用蜘蛛香色素对丝织物进行染色。通过试验，比较了酸、酒精和水 3 种不同
染色环境下的染色效果，发现酸性环境染色效果最佳;比较了硫酸铝钾、硫酸
亚铁、氯化亚锡、鞣酸 4 种媒染剂的染色效果，分别确定其最佳质量分数。总
结了蜘蛛香天然环保色素对丝织物的良好染色效果。
关键词:丝织物，蜘蛛香，天然染料，染色
表 1 染色过程变量表
染料萃取介质 酸 酒精 水
染料萃取时间 /min 30 45 60
染料质量分数 /% 1 2 3
染色时间 /min 30 45 60
媒染方法 预媒法 同浴法 后媒法
媒染剂质量分数 /［g·(100 g丝织物)－ 1］
硫酸铝钾 硫酸亚铁 氯化亚锡 鞣 酸
5
10
15
20
1
2
3
4
1
2
3
4
1
2
3
4
丝织物被誉为纺织品之王，在
所有天然纤维中是最华丽漂亮的。
若能采用一种环保绿色染色方法
进行处理，一定会使更多的人对其
趋之若鹜。绿色染色法基本上适
合于每一种丝织物，由于丝织物有
内在的光泽，所以它能够提高染色
后的亮度，对天然染料和合成染料
都有很好的亲和性。
近几年纺织领域出现了一些
新变化，一些合成染料被禁止使
用;人们需求新的织物品种;设计
师也需要建立新的潮流。在这种
情况下，一些传统的染色方法又重
新回到人们的视野中。本文主要
讨论蜘蛛香色素对丝织物的染色
作用［1］。
蜘蛛香，多年生草本，高 30 ～
70 cm。茎通常数枝丛生，密被短
柔毛。根状茎横走，肥厚、粗大，块
状，节间紧密，有叶柄残基，黄褐
色。它含有芳香的精油，有抗菌作
用。从根茎可以提炼出天然的褐
色素和绿色素用于染色，染色过程
中还需用媒染剂增加色牢度。
1 材料和方法
1． 1 材料
取蜘蛛香根茎，于阴凉处晾
干，然后放入热空气干燥炉中进一
步烘干，再磨成粉末。丝织物采用
针织工艺编织，纵密为 30． 0 行 / cm，
纬密为 29． 1 行 / cm，面密度为
105 g /m2。媒染剂采用硫酸铝钾、
硫酸亚铁、氯化亚锡和鞣酸。
1． 2 方法
通过试验确定染料萃取介质、
染料萃取时间、染料质量分数、染
色时间、媒染方法和媒染剂质量分
数等 6 个变量的最佳值。一旦某
一变量确定了最佳值，接下来的试
验中它将保持不变，进而确定下一
个变量的最佳值，详情见表 1。
另有一些变量保持不变:料液
比 1 ∶50;在酸和水的染色环境下，
染料萃取温度 100 ℃，染色温度
80 ℃;在酒精的染色环境下，染料
萃取温度 50 ℃，染色温度也是
50 ℃。将染色后的试样进行颜色
比对，K /S值最高的一组即为变量
的最佳值［2］。
主 要 仪 器 设 备:Datacolor
SF600 Plus 分光测色仪、双列四孔
电子恒温水浴锅、BS110S电子天平。
试样吸收的染料通过电脑测
色配色系统进行比对，测量真实的
颜色及颜色的变化。按 GB /T
3921． 1 － 5—1997《纺织品色牢度
试验 耐皂洗色牢度方法》和 GB /T
14576—2009 纺织品 色牢度试验
耐光、汗复合色牢度测定，测量试
样的色牢度，包括耐洗色牢度和耐
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纺 织 染 整
表 4 媒染剂对试样 CIE LAB值和 K/S值的影响
媒染剂 L* a* b* c* K /S
参照样 65． 69 2． 46 23． 48 23． 61 2． 136
硫酸铝钾 69． 35 2． 08 21． 55 21． 65 1． 512
硫酸亚铁 57． 11 0． 04 13． 54 13． 54 2． 247
氯化亚锡 67． 60 1． 70 22． 72 22． 79 1． 837
鞣酸 66． 00 2． 26 20． 39 20． 52 1． 782
表 5 染色后丝织物色牢度等级
试 样 耐光色牢度 /级 耐洗色牢度 /级 耐摩擦牢度 /级
参照样 3 ～ 4 4 ～ 5 4 ～ 5
硫酸铝钾 4 4 ～ 5 4 ～ 5
硫酸亚铁 4 5 4 ～ 5
氯化亚锡 3 ～ 4 4 ～ 5 4 ～ 5
鞣酸 4 5 4 ～ 5
光色牢度。
2 结果和讨论
确定最佳变量的考核依据就
是染色效果。通过试验发现在酸
性环境里，试样所染的颜色最深，
K /S值最大，为 2． 122 。这是因为
同酒精和水相比，丝织物在酸性环
境中所摄取的染料比较多。
当萃取时间增加时，染料的吸
收率轻微增加，当萃取时间为
45 min时，K /S 值最大，为 2． 102。
但当萃取时间超过 45 min 时，染
料的吸收率则有所降低，所以
45 min是最佳萃取时间。
在染料质量分数增加到一定
程度前，丝织物对染料的吸收是增
加的，但当质量分数超过 3% 时，
染料的吸收率就有所降低。当质
量分数为 3% 时，K /S 值最高，为
2． 622。所以染料质量分数的最佳
值是 3%。
当染色时间从 30 min 延长到
60 min时，丝织物的着色效果是逐
渐增加的，60 min 时，K /S 值达到
峰值，为2 ． 182。所以染色时间的
表 2 最佳变量值
变 量 最佳值
染料萃取介质 酸
染料萃取时间 /min 45
染料质量分数 /% 3
染色时间 /min 60
最佳值是 60 min。
将以上数据整理后列于表 2。
3 最优化媒染介质
试验发现，当媒染剂硫酸铝
钾、硫酸亚铁、氯化亚锡和鞣酸的
质量 分 数 分 别 为 5、3、2 和
4 g /100 g(丝织物)时，染料吸收
率最佳，分别为 90%、86%、83%和
78%，此时 K /S 值也最大，分别为
2． 862、2． 331、1． 982 和 1． 672。当
媒染剂硫酸铝钾和氯化亚锡的质
量分数再进一步增大时，K /S 值会
大幅下降［3］。
预媒染这种方法非常适用于
硫酸铝钾和鞣酸，而后媒染非常适
合于硫酸亚铁和氯化亚锡。将以
上数据整理后列于表 3。
表 3 媒染剂最优值
媒染剂
媒染剂质量分数
最优值 /%
最佳媒染
方法
硫酸铝钾 5 预媒染
硫酸亚铁 3 后媒染
氯化亚锡 2 后媒染
鞣酸 4 预媒染
4 媒染剂对试样 CIE
LAB值的影响
媒染剂对试样 CIE LAB 值
(色度均匀性空间)的影响见表 4，
试验条件为 80 ℃，时间 60 min，参
照样的染色不添加媒染剂。
从表 4 可以看出，用媒染剂硫
酸铝钾、氯化亚锡和鞣酸处理过的
试样，它的 L* 值比参照样大，说明
它比参照样更亮一些。但是用硫
酸亚铁处理过的试样比参照样暗
一些。用媒染剂硫酸铝钾处理过
的试样的 K /S值比参照样低很多，
这是因为铝元素能够和染料形成
配位络合物，它能与染料而不是纤
维建立比较强的关联作用。
经媒染剂处理的所有试样的
a* 值都比参照样低，说明所有处理
过试样的红色素都比参照样少。
同理 b* 值和 c* 值也比参照样小，
说明经媒染剂处理的试样含有更
少的黄颜色和更低的亮度。而K /S
值的不同说明:经媒染剂硫酸铝
钾、氯化亚锡和鞣酸处理的试样，
K /S值都比参照样低，而经硫酸亚
铁处理的试样 K /S 值比参照样都
高［4］。
5 色牢度
染色后丝织物色牢度数据如
表 5所示。参照样未经媒染剂处理。
参照样和经媒染剂氯化亚锡
处理过的试样的耐光色牢度为
3 ～ 4 级，而经过媒染剂硫酸铝钾、
硫酸亚铁和鞣酸处理过的试样的
耐光色牢度上升为4级;参照样和
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纺 织 染 整
经媒染剂硫酸铝钾和氯化亚锡处
理 的 试 样 的 耐 洗 色 牢 度 为
4 ～ 5 级［5］ ，经媒染剂硫酸亚铁和
鞣酸处理过的试样的耐洗色牢度
为 5 级;无论是否经过媒染剂处
理，试样的耐摩擦牢度都很好。
6 结论
通过试验可以看出，用蜘蛛香
的根茎萃取的色素对丝织物染色
能取得很好的效果。染色的最佳
方案是在酸性环境下萃取色素
45 min，染料质量分数为 3%，染色
时间为 60 min。媒染剂硫酸铝钾、
硫酸亚铁、氯化亚锡和鞣酸的最佳
质量 分 数 分 别 为 5、3、2 和
4 g /100 g(丝织物)。最佳媒染方
法为硫酸铝钾和鞣酸采用预媒染
方法，硫酸亚铁和氯化亚锡采用后
媒染方法。
使用不同的媒染剂可以使丝
织物呈现不同深浅的颜色，也可以
提高色牢度。经媒染剂硫酸铝钾、
硫酸亚铁和鞣酸处理的丝织物的
耐光色牢度都有所提高。媒染剂
硫酸亚铁和鞣酸可用来提高耐洗
色牢度［6］。所以，用蜘蛛香等天然
色素对丝织物染色不仅具有很好
的效果，且过程可控，这种方法一
方面顺应了天然纤维的自然特点，
另一方面符合当今社会绿色环保
的要求，必定会有非常广阔的发展
空间。
参 考 文 献
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究［J］．食品研究与开发，2002，23 (6) :
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染色扩散系数的测定［J］． 印染助剂，
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［3］ 冯新星，陈建勇，陈子豪，等． 天然染料
紫草染色织物的迷彩伪装防护性能
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America: Interweave press，2000:128-
136．
Green dyeing of silk with Valeriana Jatamansi dye
Ding Shuai，Wang Zhongzhen，Wang Die，Feng Hongcheng，Fu Wei
Shandong Province Key Laboratory of Special Textile Process Technology，Qingdao /China
Abstract: Dyeing process with Valeriana Jatamansi dye for silk was introduced，three different dying conditions in
aspect of acidic，alcoholic and water were compared，and the conclusion that acidic had the optimized effect
was abtained． Dying effects of four mordants (alum potassium sulphate，ferrous sulphate，stannous chloride
and tannic acid)were also presented，optimized quality concentrations were gained． Good dying appearance
of Valeriana Jatamansi on silk was prospected．
Keywords:silk fabric，Valeriana Jatamansi dye，
櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵
natural dye
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