很多種植物可提取色素,加工成天然染料(其他天然染料還有礦物,貝類,昆蟲等),使纖維和其他材料著色。這些植物就稱為“染料植物”。色素可含在植物不同部位,根部,枝葉,樹皮,花朵,果實,甚至果殼。在過去相當長時間,植物染料一直被廣泛應用于紡織,食品,皮革等。近代隨著工業(yè)化的需求,合成染料以其豐富的色澤和穩(wěn)定的染色牢度得到廣泛使用;然而合成染料在生產過程中給環(huán)境帶來嚴重的污染,地球石油資源的消耗、合成染料的原料問題,以及一些合成染料對人體產生的危害等問題已暴露出來。天然植物染色又重新引起人們的重視。從環(huán)保角度看,染料植物資源的研究開發(fā)已成為一種趨勢。我國擁有悠久的天然染料使用歷史。那些與我們漸行漸遠的染料植物將再現(xiàn)輝煌。
廣義上,凡含有著色物質的植物都可以稱為染料植物,著色物質有很多類,如
混合類胡蘿卜素類(梔子黃);
類黃酮類(槐花黃、青茅草黃、楊梅黃、紅花紅、紫杉紅、紫蘇色素、紫玉米色素、甘草色素、黑加侖色素、桑椹紅色素等);
花青素類(葡萄、番茄紅素、接骨木果、覆盆子、紅甘藍等);
醌類(茜草紅色素、紫草紅、紫草色素、紫藍紅色素、紫草素、虎杖色素、鳳仙花紅色素、決明子紅色素等);
多酚類(茶黃色素、多穗柯棕、兒茶黑色素、金櫻子棕、石榴根黑、檳榔子黑、棕兒茶樹皮黑、栗樹皮黑、木包樹皮黑、楊梅樹皮黑等);
二酮類(姜黃素、黃油樹脂(姜黃浸提精油)等);
吲哚類(靛藍、酸棗色素、酸棗皮色素、棗紅色素、大棗紅色素、長葉牛膝色素等);
生物堿類(黃柏、甜菜紅、商陸色素、落葵紅);
葉綠素類(葉綠酸、葉綠素、葉綠素銅絡鹽、葉綠素銅、葉綠素銅鈉、葉綠酸鐵鈉鹽、葉綠素鋅鈉、茶綠樹、綠茶粉、竹葉色素、菠菜色素、草莓綠色素等大多數(shù)綠色植物)。
但是上升到資源層面,是指其中的著色物質含量足夠高、染色牢度穩(wěn)定,具有可開發(fā)的蘊藏量或可人工大規(guī)模栽培的這一類植物。
植物染料是天然染料中應用歷史最悠久,應用面最廣的染料。早在公元前25世紀印度就已經用茜草與藍草對纖維進行染色,與此同時生活在埃及與西亞的美索不達米亞的人們,也已使用植物染料對織物進行染色并且掌握了植物染料的媒染技術,已經能夠用植物染料染黃、紅、綠等色。
植物染料的染色在中國古代又稱草染,早在夏代,就使用藍草來進行染色。并且人工種植。從染料的制備,染色都有整套的工藝技術。商周時期,尤其是春秋戰(zhàn)國時期,草染工藝技術已經相當成熟。從染草的品種、采集、染色工藝、媒染劑的使用等方面,都形成了完善成熟的管理制度。商周時期,使用的染草主要有:藍草、茜草、紫草、藎草、皂斗等。秦漢時期,染料植物的種植面積和品種不斷擴大。已經出現(xiàn)規(guī)模種植。植物染料的制備到南北朝時已經相當完備,可供常年存儲使用。至明清兩代,染料植物的種植,制備工藝,印染技術等方面均到鼎盛時期。清代,植物染料不僅自給自足,還大量出口。
合成染料的崛起,逐漸取代了植物染料。植物染料現(xiàn)在僅散存于浙江,云南,四川,貴州,廣西,內蒙古,新疆等地少數(shù)民族地區(qū),如苗族的亮布,云南白族用當?shù)氐暮诙共萑厩锵闵?,水馬桑染茶黃色,水冬瓜皮染咖啡色,麻櫟果殼染黑色和灰色。海南黎族的黎錦染色等,是我國開發(fā)利用染料植物資源的寶貴遺產。
按顏色分類,是指按纖維或織物染色后的顏色對應天然染料進行分類:
按染色性質分類可以分為5類:
還原型:某些植物染料不溶于水,需要使用還原劑使其溶解使之上染纖維,然后再氧化復變?yōu)椴蝗苄远讨诳椢锷系娜玖?。如靛藍的染色是先將不溶于水的靛藍在堿性溶液中還原成可溶性的隱色體靛白,使之上染纖維,然后將織物透風氧化,再復變?yōu)椴蝗苄缘牡逅{而固著在織物上。
直染型:某些植物染料的天然色素對水的溶解度好,染液能直接吸附到纖維上,可以采用直接染色法染色的染料,如紅花、凍綠等。
媒染型:某些植物染料天然色素對水的溶解度頗好,染液成分雖然能直接吸附到纖維上,但染色牢度較差,需要采用助劑或媒染劑進行染色的一類染料。
直染/媒染型:即可直接進行染色,也可利用媒染劑進行染色的一類植物染料。如黃柏、姜黃、梔子等。
其他類型:利用植物染料中天然色素對酸堿性的溶解度不同,使之在纖維上固著染色,如紅花、郁金。
我國染料植物資源豐富,介紹幾種我國的明星染料植物:
茜草:在我國大部分地區(qū)都有分布。茜草是茜草科多年生草質攀援藤本植物,茜草染色主要用其根,根呈紫紅色或橙紅色,紅黃色,春秋兩季皆可采收,但以秋季挖到的根質量較好,這時的根精壯,斷面深紅色,挖出后曬干儲藏,用時切成碎片,用熱水提抽。
染色主要成分是茜素和茜紫素。是我國應用最早的紅色植物染料。茜草是媒染性植物染料,染色時需加鋁鹽和鉻鹽媒染劑,媒染劑不同,所染得的顏色也不同,以鋁媒染劑所得紅色最鮮艷。如不加媒染劑,在絲、毛、麻上只能染得淺黃色。
茜草的莖呈四棱形,上面有倒刺。一不小心就要刺破皮膚。所以也稱血茜草、血見愁。如此普通的植物歷史上曾經是人類寵兒。秦漢時期,已經出現(xiàn)規(guī)模經營。個體種植的梔子與茜草就已經達千畝。
蘇木:蘇木中的染色成分是蘇木素,在其木芯中含有較多色素,可以染紅,也是我國古代著名的紅色染料,蘇木素為隱色素,能在空氣中迅速氧化而成蘇木紅素,為媒染性染料,對棉、毛、絲等纖維均能上染,但必須經過媒染劑媒染,與其中的金屬鹽絡合產生色淀才能有較好的染色牢度。
蘇木,為豆科大灌木或小喬木。
紅花:紅花原產埃及,漢時傳人中國,在全國各地普遍種植,以新疆種植面積為最。是紅色植物染料中色澤最鮮明的一種。紅花中可作為染料的成分是紅花素,易溶于堿性溶液,為直接性染料,直接可在絲、麻、毛上染色得到鮮艷純正的深紅色。紅花染色在民間應用很廣。
紅花為一年生草本植物,頭狀花序,排成傘房狀,外層苞片邊緣具針刺,內層上部邊緣具短刺,典型的菊科植物特征。
梔子:又名山梔,黃梔子,同屬茜草科的明星染料植物,桅子果實染色性能良好,適于絲、毛、聚酯、聚酰胺纖維的染色。梔子色素可用直接法染成鮮艷的黃色,亦可用媒染劑染得不同色調之深淺黃色。如:鉻媒染劑可得灰黃色,銅媒染劑可得嫩黃色,鐵媒染劑可得暗黃色。我國古代種植梔子已有很長的歷史,是秦漢以前主要的黃色植物染料。
梔子
梔子的果實中含有藏紅花素、藏紅花酸、梔子素及果膠等,用于染色的主要是藏紅花酸。。
姜黃:我最早認識它是化學實驗中用到的姜黃試劑,實際上日常生活中做為調料也能接觸到它,咖喱的主要成分就是姜黃。根莖中含有姜黃素、去甲氧基姜黃素等染色物質,易溶于醇或醚中,對堿敏感,遇堿可變紅,姜黃可直接染棉、毛、絲等纖維,用金屬媒染可得各種不同的黃色(實際上是因為金屬鹽和姜黃產生化學反應生成不同物質所致),如:鉻媒染得棕黃色,鋁媒染得檸檬黃,銅媒染得黃綠色,鐵媒染得橙黃色。用姜黃直接染色所得的織物,色光鮮嫩,染色牢度差。姜黃也是我國古代的黃色植物染料。
近年科學家從姜黃中提煉的物質可以治療多種疾病,認為這些成分具有抗氧化、抗菌消炎、抗病毒和抗真菌的作用,甚至還能治療癌癥、糖尿病、關節(jié)炎、阿爾茨海默病以及其他慢性疾病。其醫(yī)學價值也得到開發(fā)。
姜科著名物種--姜黃為多年生宿根草本,根狀莖深黃色,粗壯,末端膨大。分布于我國東南部至西南部。
菘藍: 十字花科二年生草本植物,分布內蒙古、陜西、甘肅、河北、山東、江蘇、安徽、貴州等地?,F(xiàn)各地栽培。葉中含有靛藍素為重要的藍色染色物質。
靛藍在我國有著悠久的歷史,青出于藍,春來江水綠如藍.....在成語古詩里就能尋到蛛絲馬跡,可以說是植物染料中應用最早的一種,秦漢以前種植非常普遍。傳說在夏代我國就已經開始種植藍草,并掌握了它的生活習性。靛藍是還原性染料,藍草葉中含靛藍素,用于染色時將其葉碾成靛泥,在其中加人石灰水,配制成染液,使之發(fā)酵,把靛藍還原成靛白,靛白可溶于堿性溶液,然后使纖維上色??椢锶旧蠼浛諝庋趸傻玫锦r明的藍色。
葉中含有靛藍的植物還有蓼藍、木藍、馬藍等。
靛藍染色的藍印花布色澤鮮濃,有著青花瓷般的樸素優(yōu)美,直到現(xiàn)在仍然有很多人對藍印花布情有獨衷。在有些少數(shù)民族地區(qū),靛藍染色與傳統(tǒng)染色工藝扎染、蠟染相結合,成為具有鮮明地方或民族特色的產品。其中使用最廣泛的是靛藍,以植物藍草為染料的中國藍印花布,歷史悠久聞名世界,承載著中國的紡織文化。它是用藍草經發(fā)酵提煉制得靛藍,然后在織物上印染制成。這一傳統(tǒng)工藝,在江蘇,浙江,云南,四川,貴州,廣西鄉(xiāng)村沿用至今,還保留著很多的傳統(tǒng)吉祥圖案,作為文化藝術產品,深受國內外旅游者的喜歡。
蓼藍,蓼科,植株比紅蓼要矮很多,野生于曠野水溝邊。分布遼寧、河北、山東、陜西等地?,F(xiàn)東北至廣東均有栽培一年生草本植物,莖紅紫色。
木藍,豆科小灌木,有點象槐樹,是很常見的大眾綠化品種。
馬藍,爵床科多年生草本植物。
凍綠 :凍綠為鼠李科多年生落葉小喬木或灌木植物,又名山李子、綠子、大綠等。染料色素成分存在于嫩果實和葉、莖之中,稱為凍綠,將嫩的果實或莖枝表皮,在水中煮沸制成染液,然后將織物放入浸透,拿出置于空氣中,即逐漸呈現(xiàn)綠色,如果重復將織物浸染可得較深的綠色。也可以采用直接法在弱堿性浴中染棉和絲綢,還可以在弱酸性浴中采用還原劑來還原染色,得到藍光綠色。用凍綠植物染料染得的織物色牢度好,尤其是絲綢制品,具有良好的耐光、耐酸、耐堿性。
凍綠分布于陜西、甘肅、河南、河北、江西、福建、江蘇、浙江、四川、湖北、云南、貴州等省區(qū)。是古代為數(shù)不多的天然綠色染料之一,國際上被冠以中國綠。
凍綠成熟的果實。
紫草:紫草科多年生草本,其根含紫色物質,染色成分主要為紫草寧及其衍生物,其中以乙酰紫草素含量最高。紫草寧須加媒染劑方可使絲、毛、麻等纖維著色。紫草加木灰和明礬媒染可得紫紅色。
紫草,有糙伏毛和平展的糙毛。生長于荒山田野、路邊及坡地灌叢中,分布全國大部地區(qū)。
田紫草,這種常見野菜,就屬于紫草科一種。
落葵也是紫色染料植物,嫩莖葉可食,可炒食、燙食、涼拌。其味清香,清脆爽口,如木耳一般,別有風味。俗稱 木耳菜。
勿忘我,是紫草科的著名觀賞種類。
琉璃苣也是紫草科著名物種。
麻櫟
櫟樹,也稱橡樹或柞樹,麻櫟就是其中的一種,殼斗科櫟屬樹木。皂斗--麻櫟的果實,我國古代黑色植物染料種類有很多,以皂斗的應用歷史最為悠久。以至于皂已經成為黑色的代名詞。麻櫟為多年生高大落葉喬木,皂斗(注:非皂角)含多種鞣質,屬于可水解類鞣質。鞣質首先與鐵鹽在纖維上生成無色的鞣酸亞鐵,然后被空氣氧化成不溶性的鞣酸高鐵色沉淀,所以染色牢度非常優(yōu)秀。各種鞣質用鐵鹽媒染大都可得黑色。
櫟屬的麻櫟,遼東櫟,蒙古櫟,栓皮櫟,波羅櫟,銳齒櫟,槲櫟等都可放養(yǎng)柞蠶。同樣在另一方面為紡織業(yè)做著貢獻。
麻櫟葉。
麻櫟青色的皂斗可以用來做染料。
麻櫟成熟的堅果就是松鼠的美食了,也可以磨成粉為人類食用。
我國幅員遼闊,地理、氣候等自然條件復雜多樣,染料植物資源豐富,植物染料染色的工藝、技術在歷史上都享有盛譽,常見使用的染料植物還有:紅藍花、槐米、稠李、忍冬果、野刺玫、石榴、柿子葉、蓮子殼、薯榔、栓皮櫟、薯豆、訶梨勒、臙脂樹、灰木、黃荊、烏臼、飛龍掌血、檄樹、黃金桂、水筆仔、墨水樹、郁金、黃檗、藎草、紫甘薯、鳳仙花、水冬瓜、圓葉鼠李、樟樹、桑果、欒樹、葎草、榕樹、滿山紅、秋楓樹、荷葉等等。不勝枚舉