随着现代科技日益发展、物质不断丰富的今天, 人们对衣、食、住、行的要求不断提高, 不但追求美观舒适,而且更加注重健康环保。由于合成染料染色织物一方面可能对皮肤有刺激性, 易引起皮肤病变, 另一方面无论在生产还是使用过程中都对环境产生大量污染。因此, 天然染料因为其独特的无毒、无害、对皮肤无过敏性和致癌性, 且有较好的生物降解性越来越受到人们的欢迎。

天然染料主要有三大类:植物色素、动物色素和矿物。矿物类色素多是无机物,而且一般不溶于水,通常作为颜料使用,只有少数能作为染料用,故在下面不讨论该类染料。植物和动物中的色素能溶于水或在适当的条件下可溶于水,在性能上与合成染料最接近,在一定的条件下可以上染天然纤维,因而很多地方都选择天然染料染色。比如植物色素中紫草、茜草、苏木、槟榔、石榴皮、姜黄、艾蒿、高粱红、栀子、红花等天然染料上染毛织物，动物色素中胭脂红和贝紫等^[1]。由于天然染料的自身的局限性，所有研究者通过很多种方法来提高他们的上染率，如添加媒染剂，超声波下进行改性染色。

紫叶小檗属于小檗科落叶灌木,其叶子呈紫红椭圆倒卵形,绝大部份分布于我国东北南部至秦岭。从紫叶小檗果皮中提取出一种天然橙红色素,该色素在酸性介质中的稳定性较好,是一种值得开发利用的色素^[2]。本文所提取的紫叶小檗叶子红色素属花色苷类色素。花色苷是一种水溶性天然色素,广泛存在于植物界中。一个多世纪以来,各国植物化学家对花色苷的化结构、合成、分布、分离、提纯以及稳定性做了大量研究。紫叶小檗的红色素在酸性条件下耐光、耐热性好,对多种金属离子具有一定的稳定性,且安全无毒、水溶性好、资源丰富、工艺简单、成本低廉,可用于饮料、糖果、果冻、蜜饯等食品中,也可用于医药、化妆品工业等,是一种较理想的天然色素。所以在此次实验中我们选择用紫叶小檗在酸性条件下来上染羊毛^[3]。

一般来讲, 传统的天然染料在染色过程中有效成分复杂, 含量较少, 且利用率较低, 染色后在织物上亲和力较低, 耐晒、耐洗、耐摩擦等能力较差, 单独使用染色效果不大好。因此常加入媒染剂进行处理。一般的天然染料染色需要借助媒染剂的作用来固着色素^[4]。媒染剂的意思是腐蚀,媒染剂腐蚀织物表面使染料渗透进去,它与织物及染料结合,在染料和与染料无亲合力的织物之间形成键。媒染剂与染料所形成的络合物是不溶于水的,从而赋予织物持久的颜色。

常用的媒染剂的可以分为：1）金属盐，许多天然染料都使用金属盐媒染,最初只用天然金属盐作为媒染剂,现在铝、铬、铁、铜盐及锡盐均被使用。2）裸质和鞭酸植物揉质是涩味有收敛性的物质,是植物的皮、叶、果实和痪的分泌物。糠质因为价格低廉而常常代替靴酸作为媒染剂,主要的揉质诃子和漆树分别含有逆没食子揉酸和没食子酸。许多含有糕质的植物中都存在揉酸。没食子含棘酸最多,大约是60一77%。揉酸水溶液在酶的支持下分解,而这一过程会被硼酸抑制。3）油类，油类媒染剂与明矾形成络合物。明矾是一种主要的媒染剂,可溶于水,对纤维素纤维无亲合力,很容易从处理后的织物上洗去。油类媒染剂包括脂肪酸,如:棕桐酸、硬脂酸、油酸、蓖麻油酸等以及它们的甘油醋。脂肪酸中的一COOH与金属盐反应生成一COOM,M代表金属。磺化油比天然油类有更好的金属络合能力。油类通常在茜草染土耳其红时使用^[7]。

实验中我们选择以羊毛来染色，通过三种方法来染色，分别是直接染色，即把羊毛在酸性条件下用紫叶小檗提取液直接上染。预媒染色法，先将被染织物在媒染浴中处理一段时间后在在染色浴中染色。同媒法指染色和媒染剂处理在同一浴中进行上染和络合。染色的原理是染色时染料在酸性溶液中被纤维吸附，并进一步扩散到纤维内部，然后用媒染剂处理。在处理过程中，纤维、染料与金属元素发生发应，从而完成染色^[8]。

天然染料染色技术作为生态环保的染整加工技术，从原料供给开始，以及制造加工、运输、消费，直到产品最终废弃的整个过程都对生态环境无污染。生物媒介染色技术、酶促染色技术、超声波和微波染色技术以及纤维改性染色技术都是符合生态环保要求的可用于天然染料的染色技术。加快采用生物工程或物理化学技术开发天然染料，研究新的染色方法，形成完整的生态染整加工产业链，是发展生态染整技术的重要方向^[17]。