如何從植物中提取顏色？

植物染料從植物的根、葉、樹幹或果實中獲得。估計至少有1000 ~ 5000種植物可以提取色素。如菖蒲、紫草、蘇木、靛藍、紅花、石榴、冬青、楊梅、柿子、梔子、桑葚、茶葉等。植物色素主要用於食品和化妝品的著色，近年來中國已經開發了幾十種不同來源的植物色素。植物色素早在幾千年前就已用於紡織品染色，在少數民族地區蠟染和紮染中也使用天然植物色素。壹、植物染料的分類及應用植物染料的分類方法有很多種，按其化學成分壹般可分為七大類:葉綠素、類胡蘿蔔素、姜黃素、靛藍、蒽醌、萘醌、黃烷酮。天然植物染料七種顏色都有，但是不夠鮮艷。很多品種對水洗和氣候牢度不滿意，濃度和色相也不穩定。令人滿意的植物染料包括姜黃、梔子黃、紅花、槲皮苷、茜草色素、靛藍、梔子藍、葉綠素、辣椒粉和蘇木黑。用於蠶絲、羊毛等蛋白質纖維染色的植物染料很多，其色譜圖也比較完整。但用於纖維素纖維染色的染料種類不多，色譜也不全。主要染料有靛藍、梔子藍、葉綠素、辣椒粉、蘇木黑、可可、梔子黃、姜黃、茶葉。用於合成纖維染色的植物染料種類較少，上色率較差。蟲膠、姜黃、洋蔥染料可用於洗染，在弱酸性條件下采用高溫高壓(先媒後染)法，可獲得較好的得色量。二。植物染料的染色(壹)染色方法及工藝流程植物染料的分子結構不同，染色方法也不同。對於蛋白質纖維和纖維素纖維，有媒染(梔子黃和梔子藍)、染前媒染和染後媒染。合成纖維有常壓染色和高溫高壓染色。壹般染色工藝流程如下:染液準備(植物加水煮沸約1h，提取染液)→染色(染液加熱浸入織物15 ~ 30min)→媒染(染色後織物浸入媒浴30 ~ 40min) →水洗→烘幹。如果可以多次直接染色，先染後媒的織物上染率較高，先染後媒的織物勻染性較好。(二)染色實例1。紅色染料大多數紅色色素隱藏在植物的根和皮中，很容易提取。胭脂紅是最美的天然紅色素；最早是非洲人發現茜草可以染色。他們發現茜草不僅好吃，而且它的根可以把嘴唇染成紅色，於是茜草成為最早的化妝品之壹。用茜草染色時，將茜草根加入30℃的溫水中，再放入事先經過媒染的毛織物。將染液溫度緩慢升至100℃，染色1 ~ 1.5h後，立即降溫至90℃染色0.5h，定期攪拌織物。當獲得所需的顏色時，織物在染液中冷卻，然後。茜素與纖維上的媒染劑絡合形成不溶性金屬絡合染料。用於棉織物染色，可獲得鮮艷的紅色。黃柏的提取物也可以染成粉紅色。染色時，將黃柏的樹皮在水中煮沸60分鐘，將提取物稀釋，染色，水洗至粉紅色。也可以用紅花染。將散花在水中浸泡數日，擰出黃水，在30℃下將草木灰汁揉成散花，裝入麻袋，擰出提取液，重復4次，收集提取液，加入米醋，調節pH值至7.5左右。將所得溶液稀釋，加入棉織物進行染色，在40 ~ 50℃下染色40min，並不時緩慢加入米醋。染色結束時，pH值約為6.5。紅色植物染料有很多，比如紅色甜菜中的番茄紅素，指甲花中的指甲紅花色素。2.黃色染料天然植物中能產生黃色色素的植物數量比其他顏色的色素多得多。姜黃是最生動的天然色素之壹，是從姜黃的新根或幹根中提取的。木犀草素是歐洲最重要的天然黃色染料。洛桑黃是從壹種生長在印度和埃及的植物米草中提取的。用姜黃染色時，將幹燥的根在水中煮沸45分鐘，色素開始析出。過濾提取物後，可用於染色。染色時可采用預媒法，預媒染色可在50 ~ 60℃進行30min。媒染後，將織物冷卻、壓榨，直接放入染液中，煮45分鐘，然後水洗、皂洗、烘幹。梔子黃色素染色時，將梔子果實水煮60分鐘，提取兩次。在40 ~ 45℃時，加入醋酸(10%)調節pH值至5左右，對棉織物染色10min，然後水洗至灰黃色。用貓薄荷染色時，將貓薄荷在水中煮沸60分鐘，提取3次。用醋酸將溶液調至pH 6，在40℃下染色30分鐘，然後水洗。加入明礬和硫酸鈉後，調節pH值至5.6左右，處理65438±05分鐘，水洗，用碳酸鈉中和，水洗至黃褐色。如果用氯化亞錫媒染，會變成紅棕色；用硫酸銅媒染劑染色，得到綠褐色；用重鉻酸鉀媒染劑染成黃褐色；用甲酸鐵媒染劑染的是灰褐色。3.藍色染料自古以來，靛藍壹直是最重要和最常用的藍色天然染料，它是從壹種靛藍植物中提取的。從靛藍植物中提取靛藍的過程非常簡單。靛藍在發酵過程中被還原，在堿性溶液中形成的靛藍隱色體對纖維有很好的親和力。纖維染色後，被空氣氧化，然後變成不溶性染料，固定在纖維中，這樣就可以在棉織物上獲得堅牢的藍色。菘藍是另壹種具有靛藍結構的藍色染料，主要是從綠葉中提取，和靛藍壹樣染色。4.其他顏色的染料，如洋蔥色素，可用媒染劑染羊毛、絲綢，得到黃綠至銅紅色的壹系列顏色；蘇木黑是壹種常見的黑色植物染料，至今仍用於絲綢、尼龍、羊毛等紡織品的染色，也用於棉織物的印花。兒童茶褐色素主要用於染棉，使蠶絲增重；從蘇格蘭高地的壹種植物中提取的色素可以得到美麗的蘋果綠，羊毛織物可以用鋁鹽媒染劑染色；除了胡蘿蔔素，橙色也可以從大麗花的花中獲得。三、存在的問題天然植物染料壹般對皮膚無毒無害、無過敏和致癌性，具有良好的生物降解性和環境相容性，資源豐富。有些天然植物染料來自藥用植物，也有壹定的保健作用。但是在利用自然的時候還是存在很多問題，主要表現在:(1)天然植物染料含量低，提取時消耗的植物數量多，不利於環境保護。植物三廢提取後的處理也是個問題，成本也高。(2)除少數天然植物染料外，大部分染色牢度較差，即使使用媒染劑，牢度仍不理想。而且很多天然植物染料在洗滌和使用過程中會變色，變老或變灰。尤其是在配色上，由於不同植物染料的牢度差異較大，所以顏色的變化更為明顯。許多植物染料有多個配位基團，如羥基，可以與金屬離子絡合形成螯合物。雖然有些金屬離子可以作為媒染劑來提高天然色素的水洗牢度，但很多金屬離子絡合後效果並不理想。(3)應使用大多數媒染劑，以提高色牢度和固色率。許多媒染劑是有害的，會造成嚴重的汙染。需要指出的是，並非所有來自天然植物的染料都是無毒的，目前對其毒性體系的研究並不多，因此有必要對其毒性進行評價。