Вплоть до второй половины XIX века, когда появились довольно дешевые и простые в использовании анилиновые красители, окраска тканей осуществлялась с помощью различных растений. Натуральные красители, получаемые из растительного сырья давали очень мягкую, благородную цветовую гамму, но, к сожалению, не смогли соперничать с насыщенностью искусственных красителей.
Сегодня интерес к растительным краскам растет с каждым днем, чему немало способствовала модная волна «экологического мышления», направленная на использование безвредных для человека и природы ресурсов.
В качестве красящего сырья могут использоваться все части растений: корни, листья, цветки, плоды, но следует помнить, что интенсивность окраски напрямую зависит от времени сбора растений. Так, например, было замечено, что более яркие и насыщенные цвета получаются из только распустившихся растений, нежели из зрелых.
Подготовка растительного сырья
Единственная часть растения, которую мою перед сушкой — это корни, т.к. на них оседает земля, песок, глина, застревают мелкие камешки и мусор. Сушку заготовок производят в затемненном месте — это необходимо для сохранности естественных оттенков цвета. Высушенные растения важно хранить в плотно закупоренном сосуде, помещенном в сухое место.
Чтобы приготовить краситель, растение перемалывают, на сутки замачивают в холодной мягкой воде (на 100 г сырья — 1-2 л воды), затем в той же воде кипятят в течение 1-2 часа. Готовый отвар процеживают, охлаждают, а мастерицы прошлых времен еще и давали ему скиснуть — это увеличивает активность краски.
Ткань или пряжа хорошо прокрасятся только в том случае, если будут предварительно тщательно выстираны (шерсть перед стиркой сматывают в мотки примерно по 100 г и нетуго перевязывают в 3-4 местах). На 1 кг пряжи или ткани берут кусок хозяйственного мыла, мелко его нарезают и растворяют в горячей воде. Получившийся мыльный раствор выливают в теплую воду, взбивают пену и стирают пряжу, слегка отжимая и переворачивая мотки — тереть их ни в коем случае нельзя, чтобы шерсть не превратилась в войлок.
Раствор должен быть теплым (не горячим!), иначе пряжа или материал потом будут иметь слишком темную окраску. При стирке неотбеленных хлопковых или льняных тканей рекомендуется предварительно их прокипятить в растворе кальцинированной соды — на 1 л воды берут 2-3 г соды и треть куска мыла. После стирки ткань и пряжу необходимо хорошенько прополоскать, чтобы на них не оставалось и следа мыла.
Окраска натуральными красителями
Для процесса окрашивания необходимо подобрать эмалированную емкость такого размера, чтобы ткань или пряжа могли поместиться в ней целиком. После погружения ткани в раствор выбранного натурального красителя емкость помещают на медленный огонь и кипятят необходимое количество времени (см. рецепты ниже), отсчет которого начинается с момента закипания отвара. В течение всего этого времени окрашиваемый материал не должен подниматься на поверхность жидкости, иначе окраска получится неравномерной.
Натуральные красители менее стойкие, чем их синтетические собратья, и кроме того, без использования дополнительных веществ в большинстве случаев ткань может приобрести бежевый или светло-коричневый цвет. Поэтому после окрашивания необходимы процедуры закрепления (протравки), для чего используется муравьиная кислота, рассол квашеной капусты, медный или железный купорос, квасцы. соль. уксус, березовая зола. Важно помнить, что интенсивнее всего окрашиваются шерстяные ткани, чуть слабее — льняные и хлопчатобумажные.
Читайте также: Рыхлая волокнистая ткань верно все кроме
Если цвет получился бледноватым и хочется сделать его более плотным, то применяют такой способ окрашивания: после окраски ткань высушивают, не прополаскивая, затем еще раз кипятят в том же самом отваре, повторяя это действие столько раз, сколько необходимо для получения желаемого оттенка. Также оттенок можно изменить, если подержать окрашенный материал 30-60 мин. в растворе березового щелока. Приготовление щелока: 2,5 кг березовой золы залить 20 литрами кипящей воды и перемешать. Когда вода остынет, жидкость сливают в другую емкость — щелок готов к употреблению.
Три способа протравки ткани
1. Протравка и окраска проходят одновременно. Прежде чем опустить материал или пряжу в отвар натурального красителя, тщательно растворяют закрепитель и лишь потом в полученный раствор помещают чистую мокрую ткань. До кипения материал постоянно переворачивают, а затем делают это с небольшими интервалами. Кипятят на слабом огне 40—60 минут.
2. Предварительная протравка. Закрепитель растворяют в воде и пряжу (ткань) кипятят в растворе 15—20 минут. Затем ткань перекладывают в холодный отвар красителя и кипятят около часа. Отжимать пряжу (ткань) во время протравки нельзя, иначе окраска будет неровной.
З. Последующая протравка. Пряжу (ткань) кипятят в отваре красителя около часа. Затем вынимают ее, добавляют в отвар закрепитель и кипятят еще 30 минут. Раствор для протравки готовят следующим образом: на 100 г материала берут 2—3 литра воды, около 4 г квасцов или 1 г медного купороса, или 0,5 г железного купороса, или 1 г хрома.
После окраски пряжу прополаскивают в холодной воде, за исключением тех случаев, когда она должна остаться в отваре красителя (в случае усиления плотности цвета). После этого пряжу стирают в теплой мыльной воде и затем прополаскивают 3—4 раза в теплой воде. Если краска закрепилась недостаточно, ткань прополаскивают в крепком горячем отваре ягод можжевельника. Для сушки пряжу слегка отжимают и вешают на веревку или палку. Через мотки пряжи продевают вторую палку, которая своей тяжестью вытягивает нитки. Сушат пряжу в теплом, но не жарком месте, т.к. в холодном месте пряжа станет излишне грубой.
Окраска хлопчатобумажной ткани природными красителями
Проект занял первое место на районном конкурсе «Юный химик» (Ногинский район МО, 2010 г.) и стал победителем конкурса «Учебный проект» 2010/2011 Фестиваля творческих работ учащихся «Портфолио», проводимого ИД «Первое сентября» .
Красители, полученные из растительного сырья, с давних времен использовались для окраски тканей. В работе была исследована возможность получения красителей из растений, встречающихся в Московской области. Полученными красителями была окрашена хлопчатобумажная ткань по технологии, доступной нашим предкам. Была исследована устойчивость окраски ткани при воздействии моющих средств, кислой среды и солнечного света.
Скачать:
| Вложение | Размер |
|---|---|
| okraska_hlopchatobumazhnoy_tkani.doc | 209 КБ |
| okraska_hlopchatobumazhnoy_tkani.ppt | 318.5 КБ |
Предварительный просмотр:
Муниципальное общеобразовательное учреждение
Средняя общеобразовательная школа №33
Ногинского района Московской области
Окраска хлопчатобумажной ткани
Автор Пташник Иван 10 класс
Обоснование темы проекта и её актуальность стр. 3
1.1 Классификация природных красителей стр. 4
1.2 Окраска растительных волокон стр. 5
1.3 Выбор природного материала для получения красителей стр. 6
2.1 Методика извлечения красителя из растительного сырья стр. 7
2.2 Окраска хлопчатобумажной ткани в нейтральной среде стр. 7
2.3 Окраска хлопчатобумажной ткани в кислой и щелочной
2.4 Проверка устойчивости цвета ткани в кислой среде стр. 9
2.5 Проверка устойчивости цвета ткани к температуре,
свету, моющим средствам стр.10
Обоснование выбора темы проекта и ее актуальность
Синтетические красители были созданы около 150 лет назад. До этого ткани окрашивали в разные цвета природными красителями, получаемыми в основном из растений. Я решил выяснить, в какие цвета могли окрашивать свою одежду наши предки, жившие в средней полосе России, используя доступные растения. В настоящее время использование природных красителей может найти применение в окраске тканей для одежды людей, страдающих аллергией на синтетические красители или для этнографических реконструкций.
Цель работы: получить образцы ткани, окрашенные натуральными красителями, воспроизводящие цвета одежды наших предков, и исследовать устойчивость окраски.
- Изучение литературы по темам:
- Окраска тканей древними славянами;
- Растения, содержащие природные красители;
- Химия природных красителей;
- Научные основы технологии окраски тканей из растительных волокон.
- Анализ литературных данных о растениях; выбор доступных растений (встречающихся в Московской области).
- Сбор растений в окрестностях города.
- Получение красителей из растительного сырья.
- Окраска хлопчатобумажной ткани красителями:
- В нейтральной среде;
- В нейтральной среде с предварительной протравкой;
- В кислой среде;
- В щелочной среде;
- Проверка устойчивости окраски ткани:
- В кислой среде
- При действии солнечного света и моющих средств.
- Формулирование выводов.
- Оформление отчета о работе.
- Создание компьютерной презентации на основе полученных в работе материалов.
- Защита проекта.
- Классификация природных красителей
Природные красители – органические соединения, которые вырабатываются живыми организмами и окрашивают животные и растительные клетки и ткани. Они широко распространены и крайне многообразны. Часто в природе встречаются одни и те же или близкие по строению красители , поэтому целесообразно классифицировать их по типам химических соединений.
Алифатические и алициклические красители — каротиноиды, содержащие различные функциональные группы. Это: углеводороды — С 40 Н 56 ликопин, изомер каротина (красный); спирты- ксантофил (желтый); кетоны – астицин (фиолетовый); альдегиды; эфиры. С удлинением цепи сопряженных двойных связей окраска углубляется.
Ароматические красители , например гиперицин (R=СН 3 ) и псевдогиперицин (R=СН(ОН)СН 3 ), (формула I) темно-фиолетовый и темно-красный красители цветов зверобоя продырявленного (Hypericum perforalum) [1].
ФормулаI
Ализарин (формула II)содержится в корнях марены красильной (Rubia tinctorium), экстракт из которых применяли для крашения ещё в древних Египте, Персии и Индии [2]. Похожие цвета (красный и желтый) при окрашивании тканей дает подмаренник настоящий (Galium verum) [3,4]. Можно предположить,
Формула II что его краситель сходен с ализарином.
Некоторые растения содержат дубильные вещества, например таннин (группа фенольных соединений) в гранате обыкновенном (Punika granatum), образующий с целлюлозой прочные связи [2].
Гетероциклические красители . К кислородсодержащим гетероциклам относятся флавоноиды — производные флавона (R=Н), флавонола (R=ОН), формула VIII [1].
Сходны с ними антоцианидины ( формула X), окрашивающие цветы, ягоды, плоды и овощи в красный, фиолетовый, синий и черный цвета. В природе флавоноиды существуют в виде агликонов и гликозидов , антоцианидины — только в виде гликозидов ( антоцианов ). Именно они придают фиолетовую окраску плодам черники обыкновенной (Vaccinium myrtillus) [3,4].Многие антоцианы обладают антимикробным действием, а кверцетин , содержащийся в репчатом луке (Allium cepa), (формула XI) относится к группе витамина Р [1,3]. Катехины являются родоначальниками дубильных веществ.
Азотсодержащие гетероциклы. К ним относятся наиболее древние природные красители — индиго и пурпур античный, а также хлорофилл, пигмент зеленых частей растений.
- Окраска растительных волокон
Основным растительным сырьем для изготовления тканей древними славянами был лён. Хлопчатобумажные ткани, изготовленные из хлопчатника, появились в России гораздо позже. Однако именно хлопчатобумажная ткань была выбрана мной для получения окрашенных образцов в связи с её большей распространенностью и дешевизной. А так как оба вида тканей произведены из целлюлозных волокон, полученные результаты окраски тканей должны быть похожими.
Для окраски льняных и хлопчатобумажных волокон можно использовать активные и прямые красители, растворимые в воде. Достаточно высокое сродство к целлюлозным волокнам связано со структурой молекул прямых красителей , имеющих относительно длинную цепь сопряженных двойных связей . Кроме того, для проявления высокого сродства к волокну молекула прямых красителей должна иметь группы, способные к донорно-акцепторному взаимодействию (ОН; NH 2 ; N=N -для разных видов волокон). Удерживаются прямые красители на волокне силами Ван-дер-Ваальса, водородными связями [1,5] .
Активные красители образуют при крашении с функциональными группами волокна прочные ковалентные связи . Таким образом, краситель входит в состав макромолекулы волокна, что обеспечивает высокую устойчивость окрасок к стирке, трению , действию растворителей, применяемых при химчистке одежды. Для более прочного сцепления красителя с волокнами ткани может применяться предварительная «протравка» — обработка ткани солями металлов. При этом положительно заряженные ионы металлов прочно удерживаются функциональными ОН ¯ — группами волокон и образуют с молекулами красителя комплексные соединения. Примером протравного красителя может служить ализарин марены красильной [1,5].
Древними славянами использовались для протравы оксиды железа, кристаллогидраты сульфатов (купоросы) M II SO 4 ·nH 2 O, кристаллогидраты двойных сульфатов (квасцы) М I M III (SO 4 )·12H 2 O [6,7]. При этом получаемая окраска ткани зависела от иона металла, например, соли железа дают темные оттенки коричневого и зеленого, алюмокалиевые квасцы КАl(SO 4 ) 2 ·12H 2 O способствуют увеличению яркости красителя, не меняя цвета [7,8]. Для получения солей железа нашими предками могло использоваться ржавое железо с последующим подкислением среды красильного раствора, например, щавелем. Применение алюмокалиевых квасцов древними славянами Подмосковья кажется мне сомнительным, хотя эта соль встречается в природе в виде минерала алунита, месторождения которого находятся в Азербайджане [3] и могла быть привезена купцами.
- Выбор природного материала для получения красителей
Основным источником красок для изготовления нашими предками «крашенной одежды», которая считалась более нарядной и дорогой, чем одежда из некрашеной ткани, были натуральные красители. Анализ остатков тканей, найденных на территории северо-восточной Европы для периода IX-XI веков, подтверждает использование красителей растительного происхождения: индиго, корня марены, коры дуба и крушины [6]. Так как климат Европы в период с девятого века по наши дни не претерпел значительных изменений, в качестве местных, наиболее дешевых красителей, могли применяться и другие растения, которые и теперь растут рядом с нами в поле или лесу.
Сравнивая литературные данные о растениях, которые содержат красители [4,6,7,8], и растениях, произрастающих в нашей области [4,9], я выбрал растения, которыми могли пользоваться для окраски одежды славяне, жившие в тех же местах, где живем сейчас мы. Исключение – гранат, однако его могли привозить купцы из Азербайджана, где в качестве красителя он используется и сейчас для окраски шерсти. Также учитывалось и разнообразие получаемых окрасок. Результаты представлены в виде таблицы (таблица 1).
- Свежие записи
- Балкон в многоквартирном доме: является ли он общедомовым имуществом?
- Штраф за остекление балкона в 2022: что это и как избежать наказания
- Штраф за мусор с балкона: сколько заплатить за выбрасывание окурков
- Оформление балконного окна: выбираем шторы из органзы
- Как выбрать идеальные шторы для маленькой кухни с балконом