紅茶染料著色不同紡織物的效果研究

汪濤，呂靜華，黃莉媛，唐德松

浙江農林大學，311300

合成染料染出的顏色鮮艷且易于控制，染色牢度強，但原料來自煉焦工業，對健康存在威脅，同時工業廢料、廢水等對自然環境也會造成嚴重危害[1]。生態安全將是染料產業發展的方向之一。

天然植物染料是人們利用植物的根、莖、葉、花、果等制備的，茶作染料，古已有之。《墨娥小錄》記載用茶葉、黑豆殼染蓮子褐法[2]；光緒年間《吉林通志·食貨志》記載：“茶條可以為杖，染皂勝于橡斗”；民國時期《雙城縣志·物產志》載：“茶條，枝可為杖……葉染皂，色極青”。用茶葉印染布料，不僅印染出來的顏色色相柔和，古樸素雅，耐人尋味，而且自然親膚，具有一定的抗菌保健功效[3]，在布料印染方面具有天然的優勢。

茶葉中多酚類物質是茶葉中的主要水溶性色素，被確認為茶葉染色的主要著色成分。茶多酚在水、空氣以及高溫條件下，與蛋白質、纖維素等結合后會發生氧化聚合反應，轉化成一系列棕色、褐色的復雜聚合物，因其氧化聚合程度的不同而導致染色色澤的多樣性，茶多酚還易與鐵、銅等金屬離子發生絡合反應而顯色，茶多酚與鐵離子絡合顯綠黑色[4]。

唐孝明等[5]以銅離子為媒染劑，棉織物經茶染料浸染后，干摩擦牢度可達到4.5級或以上，濕摩擦牢度一般可達到3級或以上，皂洗牢度可達3～4級；姚丹丹等[6]發現織物經陽離子改性后有利于提高上染率、染色深度和耐洗色牢度；陳國華等[7]認為茶多酚銅離子媒染真絲織物的牢度能達到4級以上，較無媒染牢度提高1～2級。由于媒染法涉及到金屬離子的使用，廢水處理不當容易造成水源污染。本研究采用直接染色法對不同織物進行染色，探討紅茶色素對不同紡織材料的著色穩定性。

一、材料與方法

1.試驗材料

紅茶末（杭州茶葉市場購買，浙江紅茶）；滌棉、純棉、仿真絲、麻、羊絨等白坯布（永盛棉織廠），尺寸為10 cm×10 cm，各36塊；清洗劑（藍月亮深層潔凈薰衣草洗衣液、雕牌超效加酶洗衣粉和立白椰油精華肥皂）；紗布等。

2.儀器與設備

SC-80C全自動色差計（北京康光儀器有限公司）、燒杯和玻璃棒等。

3.試驗方法

（1）茶染料提取

關于茶染料的提取參考賈艷梅[8]對茶染液的提取方法：稱取干茶葉500 g，加蒸餾水2 000 mL，浸泡2～4 h，其間用玻璃棒攪拌使其充分溶解，靜置1 h，過濾提取液，所得濾液即為試驗所需的茶染液。

（2）染色

織物全部浸入茶染液液面下，染色24 h，其間每隔6 h翻拌1次。充分晾干后分為5組，每組均包含5種不同的織物。

（3）洗滌

5組織物中4組織物分別用純水、雕牌洗衣粉、立白肥皂和藍月亮洗衣液進行手工搓洗，共洗滌2次。另一組織物不作任何處理，作空白對照。

（4）數據測量

分別測量織物染色前、染色后、第1次洗滌后和第2次洗滌后的Lab值。測量方法：均勻測量其四角和中間位置的Lab值，儀器自動計算其平均值，記錄數據。

（5）數據分析

對所測得的Lab值，計算總色差ΔE（ΔE=比較染色前后著色效果。以洗滌次數為橫坐標，Lab值的相對變化量為縱坐標，繪制不同洗滌劑洗滌下的Lab值變化差異折線圖，并使用SPSS19.0進行配對樣本T檢驗，分析洗滌前后L、a、b值之間的差異。

二、結果與分析

1.茶染織物的著色效果

經紅茶染料染色后，純棉、滌棉、麻、羊絨的L值（明亮度）極顯著下降，而a值（紅綠度）和b值（黃藍度）較未染色極顯著上升。結果表明，經紅茶染料染色后純棉、滌棉、麻布、羊絨布都有較好的上色率，且ΔE麻布＞滌棉＞羊絨布＞純棉（表1），其中羊絨布染色后的L、a、b值波動較大，染色極不均勻；仿真絲染色前后L、a、b值無顯著差異，表明仿真絲經紅茶染料染色后不能明顯上色。

2.著色穩定性

純棉織物經純水或洗衣粉洗滌后L值、a值和b值均略微下降，但變化不顯著。經肥皂或洗衣液洗滌后L、a、b值均明顯上升，且經肥皂洗滌后，L、a、b值呈極顯著上升（圖1）。結果表明，純棉織物作茶染染色底物時產品具有較好的耐洗穩定性，但在肥皂和洗衣液洗滌下易出現色差。

滌棉經各類洗滌劑清洗后L值極顯著上升，而a值極顯著下降，b值略有下降，其中b值在洗衣液第一次洗滌后極顯著上升，在第二次洗滌后相對第一次清洗后極顯著下降（圖2）。結果表明，滌棉織物經茶染后耐洗穩定性差。因此滌棉織物不適宜作為茶染染色底物。

表1 染色后未經處理的各材質織物Lab值

圖1 純棉織物經不同洗滌劑洗滌Lab值的變化

麻織物經純水或洗衣粉洗滌后L、a、b值均沒有顯著變化，而經肥皂或洗衣液洗滌后L值極顯著上升，a值極顯著下降，b值略有下降，其中b值在洗衣液第一次洗滌后極顯著上升，在第二次洗滌后相對第一次清洗后極顯著下降（圖3）。結果表明，麻布茶染后耐洗穩定性較好，但不宜使用肥皂和洗衣液洗滌。

圖2 滌棉織物經不同洗滌劑洗滌Lab值的變化

羊絨布經洗滌劑清洗后L值極顯著上升，而a值及b值均極顯著下降，第一次洗滌與第二次洗滌的羊絨布L、a、b值均無顯著差異（圖4），表明在第一次洗滌后著色效果趨向于穩定，但羊絨布經茶染后上色不均勻，因此不宜茶染。

仿真絲經洗滌劑清洗后，織物L、a、b值較染色織物沒有顯著差異（圖5）。結果表明，仿真絲無法直接上色，經洗滌后與未染色織物也無本質區別。因此仿真絲不宜茶染。

三、結論與展望

本試驗通過直接染色法結合配對樣本T檢驗對5種不同紡織物進行紅茶染料染色效果研究。結果顯示上色率：麻布＞滌棉＞羊絨布＞純棉＞仿真絲；耐洗穩定性：純棉、麻布＞滌棉＞羊絨布＞仿真絲。純棉和麻布適合用于紅茶染料染色，染色上色率高，耐洗穩定性較好。滌棉、羊絨布和仿真絲不宜用于紅茶染料染色，其中滌棉上色率高，染色均勻，但耐洗穩定性不夠；羊絨布上色率高但上色不均勻，耐洗穩定性也不足；仿真絲則無法直接上色。

圖3 麻織物經不同洗滌劑洗滌Lab值的變化

圖4 羊絨織物經不同洗滌劑洗滌Lab值的變化

圖5 仿真絲經不同洗滌劑洗滌Lab值的變化

本研究初步探討了紅茶茶染直接染色法對不同紡織材料著色的穩定性，而傳統茶葉分為六大類，綠茶的內含物質與發酵制法的紅茶有較大的差別，特別是茶多酚含量，綠茶茶染直接染色法的染色效果與穩定性是否與紅茶茶染一致還有待考究。另外，關于茶染液的提取也有待研究。由此可見，茶染還需要不斷深入地探討，以充分開發茶作為天然染料的利用價值。

參考文獻

[1]傅萍,王洪衛.染料產品的生態安全問題及解決辦法[J].科技信息,2011(17):501,513.

[2]李維賢.古之茶染[J].自然科學史研究,2016,35(2):191-198.

[3]張曉夢,倪艷,李先榮.茶多酚的藥理作用研究進展[J].藥物評價研究,2013,36(2):157-160.

[4]陳睿.茶葉功能性成分的化學組成及應用[J].安徽農業科學,2004,32(5):1031-1033,1036.

[5]唐孝明,李虹,陳偉龍,等.茶染料的提取及在棉和真絲上染色研究進展[J].遼寧絲綢,2008(4):12-14.

[6]姚丹丹,楊國麗,王春霞,等.陽離子化棉織物天然茶染料的染色性能[J].印染,2011,37(12):5-8.

[7]陳國華,王文利.真絲綢的天然茶多酚染整加工[J].印染,2013,39(5):5-8.

[8]賈艷梅,于學智.茶葉染料對柞蠶/錦綸復合絲織物的染色[J].絲綢,2009(12):29-31.