Изучение свойств натуральных красителей для текстильных изделий

V Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся
Старт в науке

Изучение свойств натуральных красителей для текстильных изделий

Дорошко  Д.А. 1
1Муниципальное бюджетное учреждение "Гим-назия №39" городского округа город Уфа Рес-публики Башкортостан
Беленкова Л.И. 1Рачинская  М.В. 2
1Муниципальное бюджетное учреждение "Гим-назия №39" городского округа город Уфа Рес-публики Башкортостан
2Муниципальное бюджетное учреждение "Гимназия №39" городского округа город Уфа Республики Башкортостан
Автор работы награжден дипломом победителя II степени
Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF

Введение

Люди еще в древности научились извлекать красители из растений и животных и окрашивать ими одежду и предметы быта. В 20 веке синтетические красители подвинули в сторону натуральные красители, так как они - более дешевые, стойкие и яркие. Но проблема экологической безопасности текстильного производства - одна из актуальных: выбросы сточных вод красильных производств - тонны литров в год, они наносят огромный вред природе. К тому же, многие люди страдают повышенной чувствительностью к искусственным красителям (аллергией). На смену увлечению промышленными достижениями снова приходит экостиль. Во всем мире возрос интерес к натуральным красителям. Часто ими пользуются для окрашивания продуктов питания и текстиля.

Актуальность работы: натуральные красители - это экологично и безопасно для человека и природы. В условиях истощения запасов нефтяного сырья, используемого для получения красителей, необходимо расширять знания о получении экологически «мягких», естественно-возобновляемых красителей.

Цель работы: исследование свойств полученных нами из продуктов питания растительного происхождения натуральных красителей, их сравнение с покупными органическими красителями.

Гипотеза: натуральные красители можно получать из продуктов питания и применять их для окрашивания материалов в естественные природные цвета.

Для достижения цели были поставлены следующие задачи:

    •  

изучить литературу по истории красителей;

    •  

получить растворы натуральных красителей и покрасить ими натуральные материалы (хлопчатобумажную ткань и шерсть);

    •  

изучить некоторые свойства растворов натуральных красителей;

    •  

сравнить материалы, окрашенные натуральными красителями, с материалами, окрашенными покупными органическими красителями;

    •  

сделать выводы.

Объекты исследования: красители - полученные нами и покупные.

Методы исследования: теоретический, практический, эмпирический.

Глава 1. Что такое красители и крашение? (Литературный обзор)

Красители – химические соединения, используемые для придания окраски различным материалам. Крашение – процесс придания материалам окраски. Говоря о красителях, следует различать понятия "пигменты" и "красители". Пигменты (от лат. pigmentum – «краска») – это тонкоизмельченные порошкообразные красящие вещества, не растворимые в воде и других растворителях. Красители - вещества, растворимые в воде или других растворителях [1].

1.1 История красителей

Краски известны людям давно, но добывались они нелегко и стоили очень дорого. Одежда ярких цветов - пурпур, синий, алый - была доступна лишь правителям и знатным богатым людям (Приложение. Таблица 1).

В 18 веке человек стал разводить индигоносные растения, засаживать поля мареной. В середине 19 века сбор марены составлял 100 тысяч тонн в год. Но для разведения растений, содержащих красящие вещества, требовалось много плодородной земли. Количество же красителя было ничтожно мало - в 100 кг листьев индигоноски содержится не более 2 кг синего красителя, а из 1 кг корней марены получалось только 30 граммов ализаринового красителя [2].

С давних пор и в русских деревнях добывали краски из различных растений и окрашивали шерсть и льняные ткани (Таблица 1.1.1). [3, 4].

Таблица 1.1.1.

Растения - источники красок для наших предков [3]

Цвет краски

Части растений, из которых получают краски

Красная

Цветки зверобоя, мальвы, чертополоха, корни подмаренника, ягоды барбариса

Фиолетовая

Ягоды ежевики

Синяя

Цветки живокости, василька. корни девясила

Зеленая

Цветки аконита, сон-травы, ягоды крушины, можжевельника, листья манжетки

Желтая

Цветки резеды, рыльца шафрана, листья березы, корни щавеля. луб яблони, кора ольхи, кожица лука

Черная

Корни ревеня, листья бадана, кожура плодов грецкого ореха и граната

Самыми труднодоступными в течение тысячелетий были пигменты синего цвета (индиго). Индиго добывали еще несколько тысячелетий назад в Индии. В Европе до середины 18 века его добывали из листьев местного растения – красильной вайды. Из листьев получали бесцветный раствор, содержащий предшественник индиго - индикан. Он сбраживался под действием микроорганизмов, при этом образовывалась глюкоза и бесцветный индоксил, который при окислении на воздухе превращался в синие хлопья индиго.

В начале 19 века Наполеон предложил ученым за 1 млн. франков найти способ получения индиго из отечественного сырья. Но химическое строение индиго было установлено лишь в 1883 г. Адольфом фон Байером - через 18 лет после того, как он начал исследовать этот краситель, и спустя 5000 лет после его открытия человеком. Промышленный синтез индиго начался спустя несколько лет в Германии. К началу 20 века индиго синтезировали уже тысячами тонн, что соответствует сотням тысяч га индиговых плантаций. На исследования экономически выгодного способа получения синтетического индиго были затрачены одни из самых крупных сумм за историю развития промышленности. Однако затраченные деньги вернулись сторицей [5].

В 1842 году в лаборатории Казанского университета Н. Н. Зинин создал анилин. Раньше его получали из природного красителя индиго. Это открытие положило начало анилино-красочной промышленности. Из анилина производили множество красителей, более 100 лекарств и другие ценные вещества. Так природа далеко отстала от пробирки химиков. То, что природа создает в течение года на огромных пространствах земли, получалось на заводах за несколько часов в любое время года [2].

Синтетические красители в медицине

Синтетические красители используются служат и в медицине. Краситель конго-красный ускоряет свертывание крови, его применяют как средство, останавливающее кровотечения. "Зеленку" употребляют взамен йода. Соль акридинового красителя - риванол - желтая краска и хороший антисептик. К акридиновым красителям относится и известное противомалярийное средство - акрихин. И это лишь часть примеров использования красителей в медицине [1, 2].

Ежегодное мировое потребление красителей составляет около полумиллиона тонн; свыше двух третей этого количества идет на окраску текстильных материалов (таб. 1.1.2 - данные к концу ХХ века).

Таблица 1.1.2.

Cведения о красителях, производимых в наибольшем количестве [5].

Название красителя

Применение

Количество, т/год

Индиго

Окраска тканей

15 000

Дисперсный синий 79

Окраска полиэфирных волокон

15 000

Сернистый черный 1

Краситель для хлопка

10 000

Активный черный 5

Краситель для хлопка

8 000

Кислотный черный 194

Краситель для полиамидных волокон, шерсти, кожи

7 000

Но проблема экологической безопасности текстильных изделий в настоящее время становится одной из актуальных. Выбросы сточных вод красильных производств составляют тонны литров в год и наносят огромный вред природе. К тому же, многие люди страдают чувствительностью к искусственным красителям. На смену увлечения промышленными достижениями приходит экостиль. Во всем мире возрос интерес к натуральным красителям. Часто ими пользуются для окрашивания продуктов и текстиля. Ведь натуральные красители из растений, в отличие, от синтетических, не вредят здоровью и природе.

1.2 Общие сведения об окрашивании натуральных материалов

Окрашивание материалов натуральными красителями для декоративно-прикладных ремесел - это очень интересное занятие и кропотливый труд [6-11]. Сводная таблица по растениям нашей полосы и получаемым из них красителям приведена в Приложении (см. Приложение. Таблица 2) [ 7].

Для того, чтобы получить необходимый цвет, проводят пробное окрашивание. На то, какой цвет получится, оказывают влияние многие факторы - вид и состав ткани, способ выделения красителей из сырья (материал посуды, температура и жесткость воды), протравы, вспомогательные вещества и мн. др. Каждый сеанс окрашивания текстильных материалов индивидуален - можно при одной технологии в двух разных сеансах получить отличающиеся цвета.

Вода, используемая для извлечения красителей, должна быть мягкой; водопроводная и жесткая вода природных источников не годится. Можно нейтрализовать кислотность воды, добавив в воду питьевую соду. В слегка щелочном растворе извлечение красителя происходит эффективнее. Растительное сырье вываривают во вместительной посуде, в которой вода полностью покрывала бы его. Цветы вываривают полчаса-час, листья - час-полтора, для корней может оказаться мало и 3 часов, соки ягод часто используют без обработки [7].

"Модуль красильной ванны" - отношение количества раствора в массе сухой ткани. Обычно рекомендуют модуль красильной ванны от 10 до 20. Когда хотят получить равномерную окраску, делают раствор более разбавленным, т.е. увеличивают модуль ванны. Существенное влияние на окрашивание оказывает температура ванны. Чем выше температура, тем быстрее окрашивается шерсть и медленнее хлопчатобумажные и вискозные ткани. Скорость крашения увеличивается под действием добавок: поваренной соли при крашении хлопка и родственных волокон и уксусной кислоты - шерсти. Их вводят в конце крашения.

После крашения ткань надо промыть теплой водой, пока вода не будет бесцветной. После этого прополаскивают холодной водой [12].

Обычно растительные красители осаждают на материал, используя квасцы. В качестве квасцов используют медный купорос, железный купорос, хлористое олово, хромовые, железо-аммониевые или алюмокалиевые квасцы. Квасцы оказывают влияние на оттенок краски на ткани. Так цвета, придаваемые мареной красильной, под действием квасцов могут быть от розовых до оттенков коричневого (см.фото). Интенсивность получаемого тона зависит от концентрации квасцов: для получения светлых тонов количество квасцов уменьшают и наоборот. Обычно раствор для протравы: 3-10 г квасцов на литр воды [9].

1.3 Где применяются натуральные красители для текстиля

Окрашивание натуральными красителями часто используют мастера декоративно-прикладных ремесел для окрашивания пряжи, тканей, искусственно состаренных кружев, канвы для вышивки, а также для создания деграде-эффекта на тканях, пряже и готовой одежде и картин в особых техниках, например, "батик" и "шерстяная акварель" (см. Приложение. Фото к разделу 1.3).

Глава 2. Практическая часть

Объекты исследования: красители натуральные и промышленные.

Методы исследования: теоретический, практический, эмпирический.

Реактивы:вода, чай листовой, чай каркадэ, свекла, куркума, шпинат, краснокочанная капуста, ежевика, краситель универсальный для ручной и машинной окраски "Джинса" (органический краситель), соль поваренная NaCl, 9 % раствор уксусной кислоты, пищевая сода NaHCO3, щелочное средство "Универсальное чистящее средство СОДА", Frosch ecological.

Оборудование:отрезы 20*20 см из хлопчатобумажной ткани, шерстяные нити, емкости для окрашивания (стеклянные, эмалированные), банки с крышками, мерная посуда (ложка, стакан, цилиндр), щипцы пластмассовые, колбы, индикаторная бумага, секундомер.

2.1 Методика окрашивания тканей

Окрашивание натуральными красителями выполняли по стандартным методикам [6-12]. Натуральные красители: отвары свеклы, шпината, горячие настои чая черного, каркадэ, куркумы, холодный настой краснокочанной капусты, свежевыжатый сок ягод ежевики.

Окрашивание тканей натуральными красителями.

Окрашивание натуральными красителями проводили в следующей последовательности: приготовление красильных смесей и отваров, подготовка материалов и собственно окрашивание.

Приготовление красильных смесей и отваров.

Получение красителя на основе свеклы: 200 г измельченной свеклы заливали 1 л холодной воды. Кипятили 30 минут, оставляли на 1 час.

Получение красителя на основе листового черного чая и чая каркадэ: 2 чайные ложки чайной заварки заливали 1 л кипящей воды (в термосе).

Получение красителя на основе куркумы: 20 г приправы "Куркума" заливали 1 л кипящей воды с последующей термоизоляцией. Оставляли на ночь.

Получения красителя на основе ягод ежевики: свежезамороженные ягоды ежевики размораживали и выдавливали сок.

Получение красителя на основе краснокочанной капусты: капусту измельчали и заливали холодной водой на 10 часов.

Получение красителя на основе шпината: свежезамороженный шпинат размораживали, заливали холодной водой, варили 30 минут на медленном огне. Затем настаивали около 1 часа.

Приготовление красильных растворов покупных органических красителей: покупные красители для тканей готовили по инструкции.

Приготовление фиксирующих растворов для закрепления на материалах красящих пигментов: солевой раствор: 1 ст. ложка поваренной соли на 1 литр горячей воды; уксусный (кислый) раствор: 100 мл 9% уксуса на 1 литр воды.

Все растворы (красителей и добавок) перед работой процеживали.

2.2 Подготовка материалов к окрашиванию

Использовали два типа материалов: хлопчатобумажную ткань и шерсть. Ткань перед окрашиванием стирали на режиме «Хлопок» при температуре 95 0С, сушили на воздухе. Шерстяные нитки в виде небольших моточков стирали специальным средством для стирки шерстяных изделий вручную.

2.3 Окрашивание материалов натуральными красителями

В первой серии экспериментов материалы кипятили в соответствующих растворах на медленном огне 30 минут, перемешивая содержимое. При окрашивании холодным настоем краснокочанной капусты или соком ежевики материал помещали в холодный раствор на 1 час.

Во второй серии ткани перед окрашиванием помещали в солевой фиксатор на 1 час. Затем материал кипятили в течение 30 минут на медленном огне.

В третьей серии экспериментов ткани перед окрашиванием помещали в кислый фиксатор на 1 час. Затем материал кипятили вместе с кислым фиксатором в течение 30 минут на медленном огне.

После высушивания сравнивали окраску и оценивали стойкость окрашивания – интенсивность цвета до стирки и после 1, 3 и 5 стирок.

Результаты экспериментов фиксировали в виде фотографий на белом фоне и заносили в таблицы.

2.4 Методика определения влияния среды на окраску раствора натурального красителя

Щелочной раствор:10 г пищевой соды NaHCO­3­ растворили в 0,5 л воды. рН по индикаторной бумаге - 10. Кислый раствор - уксус 9% (рН=3) [13].

Проведение анализа: в 3 емкости наливали растворы натуральных красителей. Первая емкость - для сравнения; во вторую приливали щелочной раствор (1:1); в третью - кислый (1:1). Результаты заносили в таблицу.

2.5 Методика изучения влияния времени окрашивания и концентрации раствора на цвет при окрашивании промышленными красителями

Растворы для изучения влияния концентрации красителя на получаемый цвет готовили методом последовательного разбавления. Влияние времени окрашивания изучали, опуская образцы в раствор, приготовленный по инструкции, на определенное время по секундомеру.

Глава 3. Результаты и их обсуждение 3.1 Окрашивание хлопчатобумажных тканей и шерсти натуральными и покупными красителями

Мы приготовили растворы 7 натуральных красителей и окрасили ими материалы. Натуральные красители дают естественные цвета (рис.3.1.1 и 3.1.2).

Рис. 3.1.1 Окрашивание хлопчатобумажных тканей натуральными красителями

(слева направо: свекла, куркума, ежевика, чай, шпинат, каркадэ, краснокочанная капуста).

Куркума и ежевика дали очень яркие цвета. Краснокочанная капуста и каркадэ окрасили ткани в нежные цвета.

Рис. 3.1.2. Окрашивание шерсти натуральными красителями

(слева направо: каркадэ, шпинат, куркума, краснокочанная капуста).

Цвета образцов из хлопка и шерсти, окрашенных в одном и том же растворе, имеют разные оттенки. Эти материалы имеют разное строение (хлопок - волокна из углеводов, шерсть - белковые молекулы) (рис.3.1.3), следовательно, красители "ложатся" и удерживаются на них по-разному.

В шерстяном волокне краситель проникает в глубинные слои и при правильном окрашивании и уходе лучше удерживается внутри него.

INCLUDEPICTURE "http://thewoolgatherer.com/images/wool_fiber_properties.jpg" * MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "http://thewoolgatherer.com/images/wool_fiber_properties.jpg" * MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "http://thewoolgatherer.com/images/wool_fiber_properties.jpg" * MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "http://thewoolgatherer.com/images/wool_fiber_properties.jpg" * MERGEFORMATINET

Рис. 3.1.3. Строение волокон (грубая шерсть, тонкая шерсть, шерсть альпака, кашемир, шелк, лен, хлопок, полиэстер).

Также мы приготовили водные растворы 6 покупных органических красителей и окрасили ими хлопчатобумажную ткань и шерсть (рис.3.1.4).

Рис. 3.1.4. Окрашивание хлопчатобумажных тканей покупными красителями.

Окрашивание покупными красителями дает более яркие цвета. Вероятно, в состав краски входят закрепители и протравы. Это обычно соли хрома, меди, железа, олова, алюминия. Некоторые из них вредны для здоровья. Они могут попадать в организм человека при вдыхании в виде пыли или через кожу в виде растворов, вызывая кожные заболевания и коньюктивиты [11].

Цвет шерсти, окрашенной покупными красителями, также более яркий (рис.3.1.5). Исключение составляет куркума, окрашивание которой по яркости цвета не уступает покупному красителю (третий слева образец).

Рис.3.1.5. Сравнение цвета шерсти, окрашенной покупными (сверху)

и натуральными (снизу) красителями.

3.2 Оценка влияния среды на цвет натурального красителя

При окрашивании ткани натуральными красителями было замечено, что при обработке уксусом некоторые красители изменяли цвет (например, свекла, каркадэ, краснокочанная капуста). Поэтому с растворами натуральных красителей мы проверили влияние среды (кислой и щелочной) на получаемый цвет.

Результаты исследования представлены в таблице 3.2.1.

Таблица 3.2.1.

Влияние среды на цвет раствора

Источник красителя

Цвет раствора красителя

Щелочная

среда

Кислая

среда

Выводы

Свекла

красно-коричневый

бурый

красный

цвет меняется

Куркума

желто-коричневый

желто-коричневый

желто-коричневый

цвет не меняется

Ежевика

Темно-красный

сиреневый

красный

цвет меняется

Каркадэ

Насыщенный красный

сине-черный

Розово-красный

цвет очень меняется

Шпинат

зелено-коричневый

желто-зеленый

песочный

цвет меняется

Черный чай

коричневый

темно-коричневый

светло-коричневый

цвет меняется

Краснокочанная капуста

синий

фиолетовый

красный

цвет очень меняется

Раствор красителя из куркумы, не изменяет цвет в разных средах.

Раствор краснокочанной капусты розового цвета в кислой среде (рН~2-3), синего цвета в нейтральной среде (рН~7), фиолетового цвета в щелочной (рН~9) и зеленого - в сильнощелочной среде (рН~11-12) (рис.3.2.1).

Рис.3.2.1. Влияние среды на настой краснокочанной капусты (слева направо: настой с добавлением уксуса, чистый настой, с добавлением слабо- и сильнощелочного растворов)

Цвета красных, фиолетовых, синих плодов и ягод, розовых лепестков цветков обусловлены антоцианами. Эти вещества относятся к флавоноидам, а окраска цветка или плода зависит от рН содержимого [14].Раствор антоцианов в кислой среде имеет красный цвет, в нейтральной — сине-фиолетовый, а в щелочной — желто-зеленый [15]. Краситель из куркумы относится к классу полифенолов, это достаточно устойчивое соединение, поэтому в разных средах цвет раствора не меняется. В черном чае содержатся танины - группа фенольных соединений, которые дают желто-коричневый цвет и, кроме того, обладают дубильными свойствами, образуя прочные соединения с белками [1].

3.3 Окрашивание хлопчатобумажной ткани и шерсти с предварительной обработкой растворами поваренной соли и уксуса

Окрашивание с предварительной обработкой кислым раствором дает более яркий цвет ткани. Окрашивание с предварительной обработкой солевым раствором дает более светлый цвет. При окрашивании куркумой и черным чаем цвет обработанных образцов почти не менялся, что говорит об устойчивости красителя.При окрашивании соком краснокочанной капусты цвет образца получился сине-фиолетовым. Образец с предварительной обработкой уксусным раствором получился розовым (рис.3.3.1).

Рис. 3.3.1. Окрашивание хлопчатобумажной ткани растворами натуральных красителей с предварительной обработкой растворами поваренной соли и уксуса.

При окрашивании шерсти с предварительной обработкой кислым и солевым растворами получены схожие с хлопчатобумажной тканью результаты (рис.3.3.2). Примечательно, что окрашенный черным чаем образец шерсти оказался ярче, чем хлопчатобумажный образец. Это обусловлено содержанием в чае танинов, образующих с белками шерсти прочные соединения.

Рис. 3.3.2. Окрашивание шерсти растворами натуральных красителей с предварительной обработкой растворами поваренной соли и уксуса.

3.4 Проверка устойчивости хлопчатобумажной ткани и шерсти к температуре и моющим средствам

В результате стирок цвет на шерстяных волокнах сохранился, хоть и стал немного светлее (рис.3.4.1). Это объясняется структурой волокна: в шерстяном волокне краситель проникает в глубинные слои и при правильном уходе лучше удерживается внутри. Шерсть, окрашенная натуральными красителями, не теряет свойств (волокна не становятся жесткими и ломкими) [16]. Заметим, что окрашенный куркумой образец после стирок остался таким же ярким, что подтверждает сделанные нами ранее выводы об устойчивости данного красителя.

Рис. 3.4.1. Проверка устойчивости шерсти, окрашенной натуральными

красителями, к температуре и моющим средствам.

При стирке окрашенных натуральными красителями хлопчатобумажных образцов оказалось, что устойчивым красителем является только куркума (рис.3.4.2). Остальные образцы потеряли цвет после первой стирки. Устойчивость натуральных красителей обусловлена окрашивающими сырье химическими соединениями, поэтому свекла, каркадэ и краснокочанная капуста, окрашивающие материалы благодаря антоцианам и сходным с ними по структуре соединениям (бетанин в свекле), в нашей серии экспериментов по устойчивости в качестве красителей проявили себя отрицательно - цвет бледный и нестойкий.

Рис. 3.4.2. Проверка устойчивости хлопчатобумажной ткани, окрашенной натуральными красителями, к температуре и моющим средствам.

При первой стирке хлопчатобумажной ткани, окрашенной покупными красителями, цвет образца изменился, так как часть красителя вымывается из ткани. Последующие стирки на цвет изделия не влияют (рис.3.4.3).

Рис. 3.4.3. Проверка устойчивости хлопчатобумажной ткани, окрашенной покупными красителями, к температуре и моющим средствам.

Цвет образцов шерсти, окрашенной покупными красителями, достаточно устойчив (рис.3.4.4). Совсем не изменили цвет желтый, зеленый и голубой образцы. Алый образец стал бледнее.

Рис. 3.4.4. Проверка устойчивости шерсти, окрашенной покупными красителями, к температуре и моющим средствам.

3.5 Зависимость цвета образца от концентрации красящего раствора и времени нахождения изделия в красителе

При работе с покупным составом мы обнаружили, что цвета получаются очень интенсивные - для окрашивания ткани достаточно погрузить ткань в раствор на несколько минут. Мы решили изучить влияние времени пребывания ткани в растворе покупных красителей, а также концентрации раствора. Раствор был подготовлен в соответствии с инструкцией, а затем в первом опыте методом разбавления были получены менее концентрированные растворы, в которых окрашивались образцы.

При уменьшении концентрации красителя цвет образца становился менее ярким, а затем и бледным (рис.3.5.1).

Рис.3.5.1. Зависимость цвета от концентрации красящего раствора.

Во втором опыте мы помещали в раствор с неизменной концентрацией образцы на определенное время.

При уменьшении времени нахождения образца в красителе цвет становится менее насыщенным (рис.3.5.2). Однако даже при мгновенном окунании изделия не удалось добиться бледного образца из-за высокой концентрации красителя.

Рис.3.5.2. Зависимость цвета образца от времени нахождения в красителе.

В целом, зависимость прямая - чем меньше время воздействия и концентрация раствора, тем менее интенсивный цвет. Больше оттенков можно получить, варьируя концентрацию раствора.

Выводы

 

Гипотеза подтвердилась - текстильные изделия можно окрашивать натуральными красителями;

 

В основе процесса окрашивания волокон лежат законы химии - для того, чтобы получить нужный цвет, необходимо знать, как влияет среда на тот или иной краситель, и какова структура окрашиваемого материала;

 

Натуральные красители, полученные в домашних условиях из отваров растений и овощей, соков ягод, менее яркие и стойкие, чем покупные красители для тканей;

 

На окрашивание тканей и пряжи натуральными красителями влияют очень многие факторы. Перед окрашиванием нужно каждый раз подбирать все условия;

 

Окрашивание текстильных изделий натуральными красителями из растений экологично и безопасно для здоровья человека.

 

Окрашивание натуральными красителями часто используется в рукоделии. Так как украшения интерьера, произведения декоративно-прикладных ремесел, музейные экспонаты не подвергаются частой стирке, для их создания можно использовать краски с натуральными красителями.

Заключение

История человечества связана со стремлением к передаче опыта и запечатлению прекрасного. Первые свидетельства прошлого - рисунки на стенах пещер. Уже в то время древние люди пытались изобразить сцены из жизни в цвете, используя для этого доступные материалы - пигменты сажи, охры, глины. Позднее люди научились извлекать красители из растений и животных. История развития красителей богата интереснейшими фактами. До появления синтетических красителей цветная одежда была доступна лишь знати. Ведь краски добывались огромным трудом и стоили очень дорого.

После изобретения способа получения синтетических красителей мир засиял новыми яркими красками, а изобретатели новых "необычных" цветов становились успешными и известными людьми.

Так в 1856 г. английский химик Уильям Генри Перкин 18 лет, окисляя анилин, получил вещество фиолетового цвета, пригодное для окрашивания тканей. Он назвал его мовеином. Перкин работал в домашней лаборатории, и его цель была иной - он надеялся получить из каменноугольного дегтя хинин - средство от малярии. Вместо лекарства он получил краситель, бросил учебу и построил фабрику, работа которой сделала его очень богатым человеком.

Другой пример - польский химик Якуб Натансон. Он почти одновременно с Перкином получил вещество кроваво-красного цвета, способное окрашивать ткани - краситель фуксин. Его применяют и в наше время, но для окрашивания не текстильных материалов – бумаги, кожи, дерева, для чернил, цветных карандашей, типографских красок.

Однако это была лишь одна сторона медали, другая - загрязнение окружающей среды, аллергические реакции и иные проблемы со здоровьем.

Сейчас снова возрастает интерес к натуральным красителям, особенно, в среде творческих людей. Следует упомянуть техники окрашивания одежды, например, "деградэ" и "эко-принт", секционное окрашивание пряжи, картины в технике "батик", "шерстяная акварель" и многое-многое другое.

Окрашивание натуральными красителями - это очень кропотливый труд, в котором много тонкостей. На окончательный результат окрашивания влияют многие факторы - от структуры и подготовки материала и материала тары, до вспомогательных веществ (мордантов), времени и последовательности действий. Мастерам и мастерицам известно многое об этом процессе, об источниках натуральных красителей и их свойствах. И знания эти постоянно пополняются. В условиях истощающихся запасов нефтяного сырья, используемого для промышленного получения красителей - это необходимость.

Как сказал Гёте "Природа всегда права, ошибки же и заблуждения исходят от людей". Природа дает человеку все нужное для жизни: не только хлеб насущный, но и удовлетворяет его стремление к прекрасному. Дело человека же - в меру возможностей беречь природу, ведь он сам - ее часть.

Список литературы

 

https://ru.wikipedia.org

 

Буянов А.Ф. Властелины атомов. - М.: "Молодая гвардия". - 1959.

 

Верзилин Н. Растения в жизни человека. -М.: Гос.Изд-во Дет Лит-ры Мин-ва Просвещения РСФСР. - 1952.

 

http://fusion-of-styles.ru/naturalnye-krasiteli/

 

Леенсон И.А. Занимательная химия для детей и взрослых. М.: "Аванта+". - 2009.

 

J. Dean. The Craft of Natural Dyeing. - Search Press. - Kent, England.- 1994

 

http://fljuida.com/post213916297

 

http://secondstreet.ru/blog/materiali_i_instrumenti/naturalnye-krasiteli-dlja-tkani-trafik.html

 

http://rukodelie.my1.ru/publ/poleznye_sovety/krashenie_estestvennymi_krasiteljami_v_domashnikh_uslovijakh/8-1-0-679

 

http://www.ikirov.ru/news/22449-kak-sdelat-pokrasit-tkan-naturalnymi-krasitelyami

 

http://irinadvorkina.livejournal.com/13494.html

 

Юдин А.М., Сучков В.Н., Коростелин Ю.А. Химия для вас. - М.: "Химия". - 1985.

 

Меженский В.Н. Растения-индикаторы. -М: АСТ; Донецк: Сталкер. -2004.

 

Чуб В. Для чего нужны антоцианы // Цветоводство. — 2008. — № 6. — С. 22—25.

 

Карабанов И.А. Флавоноиды в мире растений. — Минск. — Ураджай, 1981. — 80 с.

 

http://nadin.org.ua/text/text/colour_shawl.html.

Приложение. Таблица 1. Исторические сведения о красителях [1, 2].

Источник красителя

Цвет

Химическое соединение, обусловливающее цвет

Для каких целей использовался

Особые замечания

Морские улитки - иглянки

Пурпур

6,6`-диброминдиго

Известен с античных времен для окраски царских мантий

Для получения 1 кг краски со дня моря нужно было поднять и переработать 8 тысяч улиток.

Самки кактусовой ложнощитовки - кошенили

Кармин -

красный краситель

Карминовая кислота

Пищевая промышленность,

краситель для тканей и пряжи

Из-за трудоемкости сбора кошенили и изготовления кармина, по своей стоимости он дороже, чем другие красители.

Растение Индигофера красильная

Индиго (синий)

Индиготин

Чрезвычайно прочная краска для тканей (часто, для джинсовых).

В настоящее время синтезируется искусственно. Порошок листьев индигоферы, смешанный с хной, даёт чёрную краску для волос - басму.

Корни растения Марена красильная

Пунцовый

Ализари́н (1,2-дигидроксиантрахинон)

Протравное крашение тканей

Крашение ализарином по алюминиевой протраве дает красный цвет, по хромовой — коричневый, по железной — фиолетовые цвета, с появлением прямых красителей ализариновое крашение утратило значение из-за сложности технологии.

Растение Куркума

Желтый

Куркумин (полифенол)

Пищевая промышленность,

краситель для тканей и пряжи

Характерная особенность - способность окрашивать в желтый цвет и животные, и растительные волокна без протравы. Аналогичен искусственным органическим азокрасителям.

Морские моллюски — каракатицы, кальмары

Сепия (коричневый)

Азотсодержащее вещество с отчётливым рыбным запахом

Акварельный пигмент и чернила для рисования пером и кистью.

Сепия имеет очень большую окрашивающую способность. Секрет одной каракатицы способен окрасить тысячи литров воды в течение нескольких секунд.

Из зеленых растений

Зеленый

Хлорофилл

Пищевая промышленность, ДПИ

Их роль как собственно красителей второстепенна.

Приложение.Таблица 2. Сводная таблица растений и какой они дают цвет

Наименование растения

Источник красителя

Цвет краски

Марь белая (лебеда) Chenopodium album L.

Трава

Красная.

Сабельник (пятилистник, серебряк)Covarum plustre L.

Корень

Красная.

Гречишник (раковые шейки)Poligonum bistorta L.

Корень

Красная, дубитель.

Зверобой четырехгранный Hypericum quadrangulum L.

Корни

Красная (для шерсти)

Зверобой обыкновенный Hypericum perforatum.

Цветы и листья

Красная и желтая

Подмаренник настоящий Galium verum L.

Корни

Красная

Купальница Trollins europaeus L.

Цветы

Желтая (для холста)

Сурепица Barbarea vulgaris L.

Цветы

Желтая (для шерсти)

Бессмертник цмин Helichrysum arenarium DC.

Все растение

Желтая

Пупавка Anthemis tinctoria L.

Все растение

Желтая

Дрок красильный Genista tinctoria L.

Все растение

Желтая

Серпуха Serratula tinctoria L.

Трава

Желтая

Ястребинка зонтичная Hieracium umballatim L.

Цветы

Желтая

Василек луговой Centaurea jacea L.

Цветы

Желтая

Манжетка Alchimilla vulgaris L.

Все растение

Желтая, дубитель

Щавель Rume acetosa L.

Корни

Желтая, дубитель

Череда Bidens tripartius.

Все растение

Желтая

Ирис (касатик) Iris pseudacorus L.

Корень

Желтая, дубитель

Золотарник (золотая розга) Splidago virga auren L.

Цветы и листья

Желтая

Лядвенец рогатый Genista tinctora L.

Цветы

Желтая

Прыгун (недотрога) Impatiens noli tagare L.

Цветы и листья

Желтая

Дикая яблоня Pyrus malus.

Кора

Желтая

Береза Betula verrucosa.

Листья

Желтая

Чернотал (верболоз) Salix pentandra L.

Листья

Желтая

Вереск Calluna vulgaris salisb.

Все растение

Желтая, дубитель

Орешник, лещина Corylus avellani L.

Кора

Желтая, дубитель

Чистотел Chelidonium majus L.

Все растение+квасцы

Оранжевая

Плаун (баранец) Lycopodium selago L.

Стебли, листья

Желтая (для шерсти)

Плаун обоюдоострый Lycopodium complanatum L.

Все растение

Зеленая, желтая

Плаун булавидный Lycopodium clavalum L.

Листья

Зеленая

Крапива двухдомная Urtica dioica L.

Стебель, листья

Зеленая

Вахта, трилистник Menyates trifoliata L.

Стебель, листья

Зеленая

Пижма (дикая рябинка) Tancetum vulgaris L.

Корни

Зеленая

Осина Populus tremula L.

Шишки+шевлюга

Зеленая

Яблоня (дикая и домашняя).Pyrus malus, Malus domestica

Цветы и листья

Кора+квасцы

Зеленая

Красная

Дуб Quercus robur L.

Кора

Кора+ржавое железо

Темно-синяя, дубитель

Черная

Ясень Fraxinus excelcior L.

Кора

Голубая, дубитель

Василек Centaurea cyanus L.

Цветы

Голубая (для шерсти)

Птичья гречиха Poligonum aviculare L.

Все растение

Синяя, дубитель

Черника Vaccinium myrtillus L.

Ягоды

Голубая (лен)Темно-синяя (шерсть)

Гречавка Gentiana pneumonathe L.

Цветы

Голубая (шерсть)

Вайда (крутик) Isatis tinctoria L.

Все растение

Синяя

Ежевика Rubus caesins L.

Ягоды

Фиолетовая, малиновая

Ольха белая Corylus avellani L.

Кора+ржавое железо

Кора+еловые шишки

Коричневая

От желтой до черной

Ольха черная Alnus glutinosa gaerth.

Кора

Рыжая, дубитель

Ива серая Salix cinerea L.

Кора

Коричневая (от красноватого до шоколадного), дубитель

Крушина ольховидная Frangula alnus Mill.

Кора, листья, ягоды

Сухая кора

Желтая

Коричневая

Воронец Alkana spicata L.

Ягоды

Черная

Таволга вязолистная Filipendulla ulmaria Maxim.

Кора

Черная, дубитель

Зюзик Lycopus europaeus L.

Сок травы

Черная

Толокнянка Arctostaphylos uva ursi Spr.

Листья

Черная

Подбел Andromeda polifolia L.

Листья и стебель

Черная, дубитель

Луковичные (лук)

Шелуха луковиц

Желтая, коричневая

Приложение. Фото к разделу 1.3

Окрашивание текстиля натуральными красителями для декоративно-прикладных ремесел (пряжи, для создания деграде-эффекта на тканях, картин в техниках "батик" и "шерстяная акварель")

27

Просмотров работы: 2515