跟我一起做之小小染色匠

---杜诗颜

【摘要】本文通过从植物中提取染料及染色进行研究，发现不同植物提取的染色剂染色效果均有不同，其染色效果可以通过媒染剂进行加固，其中不同媒染剂使用方法及效果也有不同，其中黄矾适合媒前染或媒后染；一些富含花青素的染色剂与媒染剂混合还会产生不同颜色的变化等等。

【关键词】植物染料 染色 媒染剂 黄矾 

一、【研究起因】

     今年暑假由温州发起的科学部落格全国联盟成立，并推出“跟我一起做”这新的比赛路径，这让做科学论文小白的我非常兴奋，有了做科学小研究的方向。在发布会活动中我听到关于植物染的演讲，对小作者文中提到的植物染色非常好奇，身边还有哪些植物可以染色呢？还有没有其他媒染剂呢？于是开始仔细研读她的文章，之后开始查阅印染方面的资料，准备需要的材料，自己动手实验。

二、【研究过程】

【植物印染的原理】

      植物印染是一种使用植物素材来给织物或纤维着色的技术。通过提取植物中的颜色素，将其溶解或悬浮在染液中，然后纤维在染液中浸泡，使颜色素与纤维结合，从而实现染色的目的。

（二）实验步骤

1、将各种蔬菜水果洗净切碎

2、除火龙果肉外，其他材料切碎后放不锈钢锅里煮10分钟

火龙果肉挖出放榨汁机直接榨成果泥

3、用过滤网过滤出残渣提取各个植物染液，分别倒入量杯，染液容积量一样

4、将麻布染色

把同一容积量的染液倒入不锈钢锅，放入麻布，煮沸，不停的用筷子搅拌麻布，保证均匀染色，时长5分钟（从倒入染液开始计时）

火龙果肉因为榨成果泥，所以煮的时候，时长短一点，3分钟

5、从锅中取出染布，清水漂洗，不掉色后去晾干

漂洗后，晾干前，麻布色泽

晾晒中

晾干后，麻布色泽

（三）实验结论：

      这几种植物通过煮都能萃取染液，把麻布放入萃取的染液中，充分地浸染煮沸，麻布染色成功。

      由此可以得出自然界中的植物都自带染色剂。也验证了《我是小小染色匠》一文里作者提到的：

 植物染的特点是万物皆可染，而且使用的材料和种类 也非常丰富。

（四）思考与讨论：

1. 通过将火龙果皮和肉分开萃取染液的过程得出，火龙果肉着色率高，说明每个植物的肉和皮的特性都不一样，同样容积量的染液染出布料的着色率都不一样。
2. 对比我与原作者同样材料的石榴皮、栀子和洋葱，发现栀子颜色浓且鲜艳，效果相差不大，但是石榴皮和洋葱的染色效果比原作者的要淡很多，我猜想，可能是我们的染色时间有所不同。
3. 实验中染布着色晒干后都比晒干前淡很多，是因为染液在晾晒中产生了氧化反应，从而导致颜色变浅，如何延缓氧化反应，保持晒前鲜亮的颜色，就需要借助媒染剂了。

在原作者的基础上，我同时选择了栀子、紫甘蓝、火龙果进行研究。

（二）实验步骤：

1. 以实验一同样的步骤进行切、煮、过滤分别提取栀子、紫甘蓝、火龙果染料原液。

2. 配置媒染剂。分别各将30ml温水（50摄氏度左右）倒入各1.5g的明矾、绿矾、黄矾、紫矾中，将其化开备用，各备3份。

3. 将过滤后的三种原液各30g分别倒入以上四种溶液里，充分搅拌均匀。

4. 再把麻布分别浸泡在五种不同的溶液里，充分浸染

5. 取出麻布观察染后的颜色，晾晒前和晒干后

（三）实验结论： 

1. 不同媒染剂对同一染液的固色效果不一样。如栀子染液，明矾媒染比原液更鲜亮，但紫矾和黄矾比原液颜色还要淡。
2. 同一媒染剂对不同染液的固色效果不一样。例如黄矾，对栀子染液和紫甘蓝染液都是固色效果不佳，但是在火龙果染液后却显色。
3. 媒染剂除了能固色，还能发色，使原液呈现不同染色效果。如紫甘蓝，明矾变深紫，紫矾变玫红色，加入绿矾变深蓝。

（四）讨论思考：

1. 火龙果皮萃取原液染色后，不易上色，添加媒染剂后也不出色，验证了《小小染色匠》作者里说的：火龙果，因颜色效果不耐久，只合适成为食物染料，却未必适合当织物染料。所以要进行植物染，就必须先了解植物特性。但是黄矾呈淡黄色，猜想是黄矾本身的颜色呈现。

2. 紫甘蓝染液为何能发色出不同颜色呢？

    查阅资料后得知，紫甘蓝含有“花青素”，由于花青素的这一特性，使得紫甘蓝可以作为一种 酸碱指示剂，通过观察其颜色的变化，可以判断溶液的酸碱性。遇到酸性物质会变成红色（例如白醋），碱性物质时会变成蓝色（小苏打），在中性条件下保持紫色。

但是，对比原作者的染色结果，明矾和白醋染色结果我们是一致的，但是小苏打，在没晾晒之前我的是蓝绿色，晒干后基本没颜色，但是原作者是土黄色。白醋媒染后晒前颜色相近，但是晒干后呈现了接近原色。我猜想是否需要加明矾进行固色？

3. 黄矾，是我使用的一种与原作者不一样的媒染剂，我发现其固色效果都不是很好，但我也发现，黄矾在与栀子原液混合时出现了大量的凝固现象，是不是影响了固色效果呢？对此我想进一步展开研究。

1、实验材料和器材

    材料：栀子40g、棉麻白胚布、绿矾、黄矾、各1.5g

    器材：不锈钢容器、过滤网、量杯、镊子、电子秤、一次性手套、筷子

2. 实验步骤

①称取栀子40g,将其切小块，装入网袋

②加入600ml冷水，锅中放入栀子

③煮沸，出色后过滤

④期间分别各将30ml温水（50摄氏度左右）倒入各1.5g的绿矾、黄矾、将其化开备用

3. 实验结果分析

这又是为什么呢？

查阅资料后，又进行了下面的实验

以上现象说明：

a、栀子原液里的某种成分会和黄矾起反应，导致凝固

b、之前实验里出现的“棉絮状”是因为黄矾溶液量太少，不能溶解栀子里的某种成分而形成。

c、后期栀子原液里加入黄矾染布时，比率>黄矾：水=1:100

     经过前面的两次实验，发现黄矾会与染色原液发生化学反应，而导致染色失败，那黄矾是不是就不能作为媒染剂了？我又再次进行查阅资料。

    资料显示：黄矾是可以作为媒染剂的，但是媒染剂在使用时，可以有不同的方法，分为前媒染、后媒染、同媒染。

前媒染：是指在染色过程中，先使用媒染剂对织物进行处理，然后再放入染液中浸染；

后媒染：指的是织物浸染染液后再放入媒染液进行固色；

同媒染：媒染剂直接融入色素液中，两者混合后，再将织物放入混合液中浸染。

a、栀子在煮的过程可以先进行前媒染

将白胚棉布放入黄矾浸泡15分钟，期间翻动棉布，保证均匀染色

b、后媒染

先将白胚棉布放栀子原液里浸泡15分钟，期间翻动棉布，保证均匀染色

前媒染：15分钟后将棉布从黄矾溶液里夹出放清水里漂洗，不掉色后夹出晾晒

后媒染：15分钟后将棉布从原液里夹出，清水漂洗，不掉色后放入黄矾溶液中浸泡15分钟

15分钟后分别将棉布从（后媒染）黄矾溶液和（前媒染）原液里夹出，重复上述清洗步骤后，晾晒

c、直接原液染：

    把白胚棉布直接放入栀子原液浸泡15分钟，充分染匀后夹出，清洗不掉色后晾晒

（四）讨论与思考

        从不同方法的媒染中可以发现黄矾前媒染的效果最好，颜色最鲜艳。后媒染颜色会较浅，我猜想是因为原液染好只有先进行了漂洗，再媒染可能会有掉色。同媒染效果最差，我猜想是染料与媒染剂发色了反应，变成沉淀，因此有效的染色物质减少，染色效果变差。

三、作品展示：

1、紫甘蓝染色作品

白手帕、方巾

紫甘蓝液300ml，水30ml

2、栀子染色作品

后续课题设想：

1、查阅资料发现很多媒染剂都是因为含有铁，那么铁锈能作为媒染剂吗？生活中还有哪些常见的物质可以作为媒染剂？

2、同一媒染剂不同浓度对同一染液中同一染材的颜色变化影响如何？（比如分别用紫矾3g、5g、10g兑30ml的水，然后加入到300ml紫甘蓝溶液中，再放入同一材料的布料，染出的颜色有什么不同？）

3、栀子原液里的什么成分和黄矾起了反应？

实验感悟：

      1、这次植物染料的实验，从开始的茫然不懂，通过查阅资料后，明确了实验方向，在实际操作中思路越来越清晰，随着一个个实验结果的呈现，使我迷上了染色，激发了对染色的喜爱和热情。

     2、科学实验不仅要具备好奇心、有探索创新精神、还要有敢于实践的动手能力，不断挑战自我，探索未知领域，才会拓宽我们的视野和能力。