怎样从 植物 中提取 颜色 ？

植物染料是从植物的根、叶、树干或果实中取得的。据估计，至少有1000～5000种植物可提取色素。如菖草、紫草、苏木、靛蓝、红花、石榴、冬青、杨梅、柿子、黄栀子、桑、茶等。植物染料原主要用于食品和化妆品着色，我国在近几年也开发了数十种不同来源的植物色素。纺织品染色早在几千年前就已用植物色素，至今少数民族地区的蜡染、扎染也还应用天然的植物色素。 一、植物染料的分类及应用 植物染料的分类有多种方法，按化学组成一般可分为：叶绿素类、类胡萝卜素类、姜黄素类、靛蓝类、蒽醌类、萘醌类、类黄卤酮类等七大类。 天然植物染料色谱七色俱全，但鲜艳明亮不够，不少品种的水洗和气候牢度不够满意，其浓度与色相也不稳定。较满意的植物染料有：姜黄、桅子黄、红花素、槲皮苷、茜草色素、靛蓝、栀子蓝、叶绿素、辣椒红和苏木黑等。 用于丝绸、羊毛等蛋白质纤维染色的植物染料较多，色谱较齐全。而用于纤维素纤维染色的种类不太多，色谱也不齐全，主要染料有靛蓝、栀子蓝、叶绿素、辣椒红、苏木黑、可可色、栀子黄、姜黄和茶叶等。用于合成纤维染色的植物染料种类更少，色谱了也少，着色率较差，虫胶、姜黄和洋葱染料可以对洗涤染色，在弱酸条件下用高温高压（先媒后染）法染色，得色量较好。 二、植物染料的染色 （一）染色方法及工艺流程 植物染料分子结构各不相同，染色方法也不同，蛋白质纤维和纤维素纤维，染色方法有无媒染染色（桅子黄、桅子蓝）、先染后媒染法染色和先媒后染法染色。对合成纤维有常压染色和高温高压染色。 一般染色工艺流程是：染液制备（植物与水混合煮沸1h左右，提取染液）→染色（染液加热，浸入织物15～30min）→媒染（染色织物浸入媒染浴中30～40min）→水洗→干燥。如直接染可进行多次染色，先媒染后染色的织物上染率较高，先染色后媒染的织物匀染性较好。 （二）染色实例 1．红色类染料 大多数红色色素隐藏在植物的根、皮中，容易提取。胭脂红是最漂亮的天然红色色素;茜草能染色是非洲人首先发现的，他们发现茜草不仅好吃，它的根还会把嘴唇染成红色，因此茜草成为最早的化妆品之一。 用茜草染色时，将茜草根加入到30℃温水中，然后放入已预先媒染的毛织物，染液温度缓慢升至100℃，染色1～1.5h后，温度马上降至90℃染色0.5h，定期搅动，当得到所需的颜色后，将织物在染液中冷却，然后在温水、冷水中漂洗、最后脱水、晾干。茜草素在纤维上和媒染剂络合，形成不溶性的金属络合染料。用于棉织物染色时，可得鲜艳的红色。 用黄檗树皮的提取液也可染成粉红色，染色时，将黄檗树皮在水中煮沸60min，提取液冲稀后进行染色，染色后水洗可得粉红色。 用红花也可以染色。将散花在水中浸泡数日，绞出黄水，将草木灰汁于30℃揉入散花中，装入麻袋，绞出提取液，反复4次，收集提取液加入米醋调至pH值7.5左右。将所得溶液，冲稀后加入棉织物染色，于40～50℃染色40min，并慢慢不时加入米醋，染色结束时，pH值在6.5左右。 红色植物染料还有许多，如红甜菜中的甜菜红素，指甲花中的指甲红花色素等。 2．黄色类染料 天然植物中可产生黄色色素的植物数量比其他颜色的色素要多得多。姜黄是天然色素中最鲜艳的一种，它是从姜黄的新根或干根中提取的;黄木犀草是欧洲最主要的天然黄色染料;劳松黄是从一种生长在印度和埃及的植物散沫花中提取的。 用姜黄染色时，将干燥的根在水中煮45min，色素就开始析出，将提取液过滤，就可用于染色。染色时可采用预先媒法，在50～60℃预媒染30min，媒染后织物冷却、挤干后直接放入染液，沸染45min，然后水洗、皂洗、干燥。 用栀子黄染色时，将栀子果加水沸煮60min，提取2次。提取液在40～45℃，加醋酸（10%）调节pH值至5左右，棉织物染10min后水洗，可得灰黄色。 用荩草染色时，将荩草加水煮沸60min，提取3次。其溶液用醋酸调节pH值至6左右，棉织物于40℃染色30min，然后水洗，加明矾、硫酸钠后再将pH值调节至5.6左右，处理15min后水洗，加碳酸钠中和，水洗，可染得黄棕色。如果用氯化亚锡媒染则得到红棕色;用硫酸铜媒染则得到绿棕色;用重铬酸钾媒染得黄棕色;用甲酸铁媒染则是灰棕色。 3．蓝色类染料 从古至今，靛蓝一直是最主要和最常用的一种蓝色天然染料，它是从一种靛类植物中提取的。 从靛类植物中提取靛蓝的过程很简单，在发酵过程中使靛蓝还原，在碱性溶液中形成的靛蓝隐色体，对纤维有较好的亲和力，上染纤维后被空气氧化，重新变成不溶性的染料固着在纤维中，能在棉织物上获得坚牢的蓝色。 菘蓝是另一种属靛类结构的蓝色染料，主要从绿叶中提取，染色与靛蓝相同。 4．其他颜色的染料 如洋葱色素，可与媒染剂一起染毛和丝绸，得到从黄绿到铜红系列色泽;苏木黑是比较常见的黑色植物染料，至今仍用于蚕丝、锦纶、羊毛等纺织品的染色，也用于棉织物的印花;儿茶棕色素主要用来染棉和使丝绸增重;从苏格兰高地一种植物中提取的色素，可得漂亮的苹果绿色，用铝盐媒染可染毛织物;橙色除了胡萝卜素外，还可从大丽花属植物的花中得到。 三、存在的问题 天然植物染料一般无毒、无害，对皮肤无过敏性和致癌性，具有较好的生物可降解性和环境相容性，而且资源丰富，一些天然的植物染料来自药用植物，它本身也有一定的保健功效。但是用天然，也存在不少问题，主要以下三点： （1）天然植物染料含量低，提取时需消耗的植物数量大，不利于环境保护，提取后的植物三废治理也是一个问题，而且成本也高。 （2）天然植物染料除少数外，大多数的染色牢度较差，即使使用媒染剂牢度仍然不理想。而且不少天然植物染料在洗涤和使用过程中会变色泛旧或色光变灰。特别是拼色时，由于不同植物染料的牢度差异较大，变色更为明显。不少植物染料具有多个羟基等配位基，可和金属离子络合，形成螯合物。虽然一些金属离子可作媒染剂，提高天然色素的水洗牢度，但是不少金属离子络合后牢度并不理想。 （3）大多数都要应用媒染剂来提高色牢度和固色率，许多媒染剂是有害的，会造成较严重的污染。 应该指出，并不是来自天然植物的染料都是无毒的，目前对它们的毒性系统研究不多，因此有必要对它们的毒性进行评定。

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