天然制藥材料在皮革制品染色中的應(yīng)用研究

商俊卿

（黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)，黑龍江 大慶 163000）

前言

天然制藥材料種類眾多，材料內(nèi)容及特性十分豐富，除了可以作為現(xiàn)代藥品的原料藥及藥用輔料之外，還可以用作工業(yè)制造材料、染色材料、生活調(diào)料及保健品材料等方面，用途十分廣泛。

現(xiàn)代皮革制品的染色技術(shù)已經(jīng)十分成熟，但是在皮革制品染色過(guò)程中存在一定的危害，由于廣泛使用化學(xué)合成染料，很多小型皮革企業(yè)在使用合成染料的過(guò)程中，容易對(duì)皮革染色過(guò)程產(chǎn)生一定的環(huán)境污染和毒性問(wèn)題，尤其是低成本的化學(xué)染料毒性極強(qiáng)，還會(huì)存在致癌的可能性。面對(duì)當(dāng)下國(guó)內(nèi)皮革市場(chǎng)，對(duì)高端皮革制品和定制皮革產(chǎn)品的需求不斷旺盛，運(yùn)用天然制藥材料生產(chǎn)的染色劑可以很好地避免污染和毒性問(wèn)題，有效提高皮革產(chǎn)品的染色質(zhì)量。

1 天然制藥材料

天然制藥材料，是指經(jīng)過(guò)現(xiàn)代醫(yī)藥體系科學(xué)證明后具有一定藥理活性的天然藥物材料。天然制藥材料主要包含了各種天然的植物材料、動(dòng)物材料、礦物材料、海洋材料等，一般主要用作現(xiàn)代藥材的合成、開(kāi)發(fā)、原料運(yùn)用等。隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，天然制藥材料的應(yīng)用面也越來(lái)越廣泛，在各類工業(yè)生產(chǎn)、生活用品、工藝制作中越來(lái)越常見(jiàn)，其社會(huì)多用途價(jià)值被廣泛地開(kāi)發(fā)和運(yùn)用。

一直以來(lái)，很多天然制藥材料被用作染料中的主要成分，例如天然制藥材料中的茜草、紫草、蘇木、靛藍(lán)、紅花、黃梔子等植物材料，可以通過(guò)發(fā)酵、萃取、蒸餾等方法來(lái)進(jìn)行提前；而天然制藥材料中的礦物材料，例如朱砂、白云母、胡粉、黃丹、雄黃等，通過(guò)凈制、曬干、碾碎、水飛等環(huán)節(jié)進(jìn)行染料的提取。

2 天然制藥材料在皮革制品染色中的應(yīng)用

2.1 古代應(yīng)用

皮革制品染色，早在千年之前就已經(jīng)運(yùn)用到了天然制藥材料。在1975 年，陜西岐山縣董家村考古發(fā)掘出土的《九年衛(wèi)鼎》的銘文內(nèi)容，就已有赤色的虎皮車罩的記載。衛(wèi)鼎上有銘文“東臣羔裘、顏下皮二”（意思是“給東臣羊羔皮袍，給顏兩張染色的皮”），表明至西周周共王時(shí)期（公元前921～前910 年）已有成熟皮革染色技術(shù)[1]。在陜西西安，秦始皇陵出土的大批兵馬俑、騎射俑等，其身穿的鎧甲均有彩繪，顏色十分精美。根據(jù)相關(guān)資料，兵馬俑鎧甲上的彩繪選取的染料是用礦物材料朱砂、雄黃、石綠等提取而成的，由此可初步判斷早在千年之前，皮革染色技術(shù)已經(jīng)較為成熟，古人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了天然制藥材料中可以用作染料的藥物材料。

2.2 現(xiàn)代應(yīng)用

現(xiàn)代皮革合成染料誕生于1856 年，隨著皮革合成染料的大幅度推廣，由于其成本低、操作快、著色表現(xiàn)力穩(wěn)定，在世界范圍內(nèi)被皮革生產(chǎn)企業(yè)用作皮革染料的首選。但是，由于合成染料的化學(xué)成分較多，存在一定的化學(xué)危險(xiǎn)和致癌性，特別是低廉的合成染料，由于其化學(xué)成分雜質(zhì)較多，氣味十分難聞，毒性極大。

近年來(lái)，隨著人們環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)和皮革高端制品需求的不斷旺盛，對(duì)于天然皮革和各類合成革的染色要求越來(lái)越高，相對(duì)傳統(tǒng)的染色方法讓消費(fèi)者在使用皮革制品過(guò)程中可以更安全，使用起來(lái)更放心。

在此背景之下，天然制藥材料中可以進(jìn)行染料提取的材料用途變得廣泛起來(lái)，例如天然植物藥材中的紅花、紫草、番紅花等，其藥效活性成分強(qiáng)，芳香味成分和天然色素一起可以在染色過(guò)程中被皮革表面吸收，達(dá)到無(wú)異味、防腐蝕、抗菌、抗氧化的效果，其染色的過(guò)程也相對(duì)穩(wěn)定、綠色環(huán)保，消費(fèi)者在皮革制品使用過(guò)程中更加安全、放心，同時(shí)也提高了皮革制品的品位和產(chǎn)品高端化。

3 天然制藥材料在皮革制品染料中的提取方法

前文提到，天然制藥材料分為了植物、動(dòng)物、礦物、海洋材料等，而在皮革制品染色過(guò)程中，動(dòng)植物材料、礦物材料作為天然染料的提取比較常見(jiàn)。利用天然制藥材料來(lái)生成染料，在傳統(tǒng)的染料制備方法中比較常見(jiàn)的有熱水提取法、溶劑提取法、堿性水提取法、柱層析等方法，操作谷草都相對(duì)簡(jiǎn)單，操作過(guò)程都會(huì)使用到蒸餾水、無(wú)酸堿、無(wú)有機(jī)溶劑、簡(jiǎn)單常見(jiàn)的提取設(shè)備等，整個(gè)染料提取過(guò)程相對(duì)簡(jiǎn)單環(huán)保、無(wú)污染。

但是，缺點(diǎn)也比較明顯，主要體現(xiàn)在染料提取過(guò)程中顆粒較大、色牢度較低，特別是遇到高溫還會(huì)發(fā)生明顯的變色，使染色顏料的最終呈現(xiàn)顏色效果不一。

隨著近年來(lái)超聲波技術(shù)和微波技術(shù)的廣泛運(yùn)用，在提取染料過(guò)程上可以很大程度提高效率。超聲波提取法是利用超聲波具有的機(jī)械效應(yīng)、空化效應(yīng)和熱效應(yīng)，通過(guò)增大介質(zhì)分子的運(yùn)動(dòng)速度、增大介質(zhì)的穿透力以提取各類天然制藥材料中的有效成分；同時(shí)，微波是一種能萃取物質(zhì)的技術(shù)，是選用適合的溶劑在微波反應(yīng)器中從天然制藥材料中的植物、礦物或動(dòng)物組織中提取各種化學(xué)成分的技術(shù)和方法[2]。

而在實(shí)際的皮革制品染料提取中，由于皮革制品染色的多樣性需求，一種方法顯然不能完全滿足，往往需要多種方法結(jié)合起來(lái)進(jìn)行染料的提取，例如選用溶劑（混合）+促進(jìn)劑+能量（微波）技術(shù)進(jìn)行提取。

4 天然制藥材料在皮革染色中的染料顏色分類

天然制藥材料種類過(guò)多，覆蓋了上百種材料可以用作皮革制品染料的提取，本次展示的主要以天然制藥材料中較為常見(jiàn)的動(dòng)物、植物材料為主。按皮革制品常用的染料顏色進(jìn)行分類，具體如表1 所示，分為了黃色類（例如黃櫨、黃柏、姜、槐花等）、紅橙色類（例如染料木、紅樹(shù)、紅花、藏紅花、胭脂蟲(chóng)等）、紫色類（蘇枋根、紫草等）、棕灰色類（栗殼、薯莨、綠茶等）、藍(lán)色類（菘藍(lán)等）、綠色類（芥菜等）、黑色類（栗、丁香、五倍子、黑兒茶等），所提取后合成的天然染料，可用作各類皮革制品的浸透染色，其特點(diǎn)環(huán)保、抗菌。

表1 天然制藥材料在皮革染色中的染料顏色分類表Tab.1 Color classification ofnaturalpharmaceuticalmaterials in leather dyeing

5 天然制藥材料在皮革制品染色中的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

5.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/h3>

本次實(shí)驗(yàn)選取天然制藥材料中的植物材料——紫草，來(lái)進(jìn)行植鞣革牛皮革的染色。紫草是制藥材料中常見(jiàn)的天然植物藥材，根部富含紫色物質(zhì)。本次實(shí)驗(yàn)的目的是利用紫草的根部萘醌類成分進(jìn)行色素提取，方法利用乙醇的滲透性和揮發(fā)性對(duì)鞣革牛皮革表層進(jìn)行浸染，從而達(dá)到豐富的染色效果，以此對(duì)皮革制品的染色起到一定的參考作用。

5.2 實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備

材料準(zhǔn)備：紫草植物根、醫(yī)用乙醇、貂油、藍(lán)礬、明礬、皂礬、植鞣牛皮革、蒸餾水等。

工具準(zhǔn)備：大號(hào)玻璃杯、溫度計(jì)、無(wú)紡紗布、測(cè)量筒、pH 試紙、攪拌棍、電子秤、小型破壁機(jī)、皮革染色羊毛球等。

5.3 實(shí)驗(yàn)步驟

（1）紫草萃取：利用小型破壁機(jī)將紫草植物根粉碎，倒入大號(hào)玻璃杯內(nèi)，倒入醫(yī)用乙醇，經(jīng)過(guò)72～150 h 后，色素溶解，使用無(wú)紡紗布進(jìn)行過(guò)濾，得到紫草乙醇溶出液；

（2）皮革浸染：將提前準(zhǔn)備好的植鞣牛皮革完全浸染其中，等待5～10 min，確認(rèn)皮革毛孔氣泡排解完后進(jìn)行陰干，得到紫草乙醇溶出液無(wú)媒染植鞣皮革樣品；

（3）染色比較：分別在水中加入藍(lán)礬、明礬、皂礬媒染劑，得到3 種區(qū)別的媒染液，同時(shí)將陰干后的紫草染色植鞣皮革樣品分別放入其中進(jìn)行浸染。再次陰干后。分別獲得不同媒染液的樣品，分別是銅媒染（藍(lán)礬）、鋁媒染（明礬）、鐵媒染（皂礬）。

（4）濃度比較：將蒸餾水按照1:1 導(dǎo)入乙醇紫草溶出液進(jìn)行稀釋，繼續(xù)按照步驟（2）和步驟（3）進(jìn)行試驗(yàn)重復(fù)，依次得到濃度較低的紫草染色劑，并對(duì)植鞣牛皮革進(jìn)行浸染，以此得到不同的紫草染色效果。

5.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果

紫草染色劑所提取的色素染色效果優(yōu)良，采用不同類別的染色液、不同濃度的媒染劑對(duì)植鞣牛皮革進(jìn)行不同時(shí)間、不同溫度的浸染，可以得到豐富的紫草染色植鞣牛皮革樣品，據(jù)圖如圖1 所示。

同時(shí)，依據(jù)本次實(shí)驗(yàn)的方法，可以利用紫草染色劑對(duì)皮革制品表面紋理進(jìn)行扎染，使皮革制品表面形成漂亮的顏色效果，如圖2 所示。

6 結(jié)語(yǔ)

天然制藥材料種類豐富，特別是其中的動(dòng)物、植物材料，可以從中提取天然色素合成染料，對(duì)皮革制品進(jìn)行不同程度的染色，使皮革制品在染色過(guò)程中達(dá)到綠色環(huán)保，讓消費(fèi)者在皮革使用過(guò)程中更加安全、健康，避免化學(xué)染料所帶來(lái)的危害，同時(shí)，天然染料在皮革染色生產(chǎn)中的使用，會(huì)對(duì)皮革產(chǎn)品的高端化設(shè)計(jì)、多樣化展示具有顯著的提升作用。