寻找大自然中的颜色

----探究植物染的秘密

Viki芮
创建于09-20
阅读 2022
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题记:

美术课上美术老师让我们体验了非遗----植物染,短短的35分钟让我不禁赞叹大自然的美妙。后来学校的义卖会上所卖的商品都是我们小朋友自己通过颜料设计的,受到了很多人的喜欢。我意犹未尽,校长妈妈建议我尝试用更多的方法、更多的颜色创造出更多的作品,于是我利用暑假时间开启了一场关于植物染的奇妙旅行。

 植物染的介绍:

    首先我来介绍一下什么是植物染。

‌     植物染‌是指利用大自然中自然生长的各种含有色素的植物提取色素来对被染物进行染色的一种方法。这种染色方法使用天然染料,不使用或极少使用化学助剂,主要利用植物性染料进行染色。

      植物染在中国有着悠久的历史,早在商周时期,人们就已经掌握了相当水平的染色技术。中国是最早使用植物染色工艺的国家之一,周朝时期便有了管理染色的官职,秦代设有“染色司”,唐宋设有“染院”,明清设有“蓝靛所”等管理机构。

      植物染使用的染料种类丰富,染料通过媒染、拼色和套染等技术,可以变化出无穷的色彩。

      植物染具有显著的环保意义,避免了化学染料的严重污染问题。它利用天然植物、中药材、花卉、蔬菜等材料提取汁液制成染料,为织物染色,相比工业印染更加环保和自然。

第一篇:植物染与颜料(化学染料)的对比实验研究

2024年7月份

     暑假开始,我就迫不及待地查找资料、咨询科学李老师、反复设计实验、购买实验材料……。只要一有空,我就去小区、公园、户外寻找植物,观察哪些植物可以做为我的实验材料。通过去年的实验研究,我总结经验,我发现拍照技术和环境也是很重要的一部分,于是我让妈妈帮我准备了三块白色的板子,我把三块板子搭在一起,这样就组成了一个简易的摄影棚,我的实验结果将在这里产生“大片”,拭目以待我的作品吧!

2024.7. 28   星期日   天气晴

       今天我把实验需要的布料剪成小块,每种布料根据实验需要剪出不同数量的小块布料,并分类装进密封袋中备用。尽量做到每块布料大小差不多,因为布料的大小也会影响染色效果。

2024.8.1----8.3  星期四----六   天气晴

      今天我把裁剪好的纯棉布料放入清水中浸湿,拿出拧到不滴水,依次放入不同颜色的颜料中,每个颜色滴20滴颜料,搅拌均匀后用保鲜膜密封12小时

      我发现如果按一种布料密封12小时的速度,很浪费时间,我就用不同的容器放入同时进行浸染,每种颜色同样都是20滴,这样大大节省了时间。

       密封12小时后,清洗好布料,放在纸巾上自然晾干,由于自然晾干的速度比较慢,我只能耐心等待布料完全干了后,再剪裁布料,并贴好布料做实验记录

颜料染色实验过程:

2024.8.6----8  星期三----五  天气晴

       今天我开始植物染,我把植物称重后,放入锅中煮沸20分钟,按照30克植物、200ml清水煮的比例来提取120ml染液。

七色染料分别:红色(茜草)橙色(苏木)黄色(密蒙花)绿色(娘惹花)蓝色(蝶豆花)紫色(桑葚)棕色(斯里兰卡红茶)

        布料浸染了12小时,我把布料用清水冲洗到没有颜色为止,然后自然晾干

      我发现绸缎几乎不染色;冰丝颜色非常浅,七种颜色区别不大;雪纺涤纶染上了浅浅的颜色,七种颜色还是很容易辨别的;工业无尘布染色效果还不错,但是颜色比纯棉、亚麻浅了很多;纯棉亚麻、天丝棉效果非常好,而且天丝棉颜色最亮

      绸缎、冰丝的染色效果让我产生了挫败感,裁剪布料、把布料贴在记录表格和色卡上,繁琐的工作加上实验效果不佳,我有点想放弃这个实验了,等我冷静下来思考问题出在哪里呢?科学家们不都也是从不断的失败实验中反复尝试才获得成功的吗?我也不能这么轻易放弃,于是我查找了资料,植物染需要加入媒染剂固色,我重新燃起了斗志,准备继续做染色实验


植物染染色实验过程:

实验记录:七色颜料和七色植物染的七种不同布料的对比图与色卡图展示

七色颜料(左)和七色植物染(右)的八种不同布料对比图

            

七色颜料的八种不同布料的色卡图

           

七色植物染的八种不同布料的色卡图

实验一实验小结:

1.颜料的比较容易上色,而且不易褪色;植物染上色效果并不理想,但是染料中可以闻到淡淡的植物天然香

2.我发现绸缎几乎不染色;冰丝颜色非常浅,七种颜色区别不大;雪纺涤纶染上了浅浅的颜色,七种颜色还是很容易辨别的;工业无尘布染色效果还不错,但是颜色比纯棉、亚麻浅了很多;纯棉亚麻天丝棉效果非常好,而且天丝棉颜色最亮

3.第一次提取染液的时候经验不足,我从中找出了问题,染液中存在植物颗粒,后来提取染液的时候,我反复过滤了好几次,直到没有颗粒为止。总结第一次染色,我猜测染色效果不明显可能跟我少放了材料也有关系,于是我把每种植物增加到60克,清水300ml,染料收汁过滤到150ml。

4.我还发现将颜料滴20滴在布料中染色并不适合植物染,植物染通过浸泡的方式,上色效果会更好。

实验后的思考:

      通过颜料和植物染的对比实验发现,植物染的染色效果没有颜料的好,我查找资料发现需要放媒染剂才能固色,于是我准备了7种媒染剂,并做了酸碱度测试,准备研究不同媒染剂对植物染的效果。

第二篇:加入不同媒染剂的植物染对比实验研究

2024.8.7----10   星期三 ----六  天气晴

       苏木的染液多了50ml,我把多出来的染液装瓶后常温保存,我发现染液在常温下保存,第三天看到里面产生气泡,第五天气味有所变化,第八天看到液体里有霉菌;冰箱里的染液则是清晰的,但是闻气味似乎跟新提取的不一样,每一瓶闻着像粽子的气味。

      通过没有添加媒染剂的植物染来看,我发现纯棉的染色效果效果最好,于是我选取纯棉作为本次实验的布料,在提取的7色中依次加入等量的媒染剂(明矾、蓝矾、绿矾、小苏打、白醋、醋酸钠、盐),并测试酸碱度清水的温度在40摄氏度----50摄氏度左右,继续使用保存在冰箱的染液,以免浪费,我按照5g媒染剂100ml温水的比例去调制媒染液,然后用20ml染液+20ml媒染剂的比例来浸泡布料,将纯棉布料浸泡20小时清洗干净自然晾干(由于布料比较小,电风扇吹怕吹跑了;暑假天气太炎热,室外温度超过35摄氏度,怕暴晒下容易掉色,所以采取自然通风晾干)再贴布料对比。

常温下保存的苏木长霉菌了

媒染剂的介绍

       什么是媒染剂呢?

       媒染剂是一种化学物质,用于帮助染料附着到织物上,从而达到染色的目的。‌ 媒染剂的使用方法多样,可以混合在色素液中染色,也可以先进行染色前处理再用色素液染色,或者先色素液染色后用媒染剂处理,媒染剂的作用原理是通过与染料结合生成色淀,促进染色过程。多种媒染剂的应用、媒染剂的混合应用,可以丰富天然染料的色相、提高颜色的明度、彩度;媒染剂可以大大提高天然染料的上染百分率;媒染剂在提高染色牢度方面也起到一定的作用,提高染料的耐晒、耐洗牢度。

七色植物染料

     

    

媒染剂的酸碱度测试

     

七种酸碱度不同的媒染剂测试结果

     

    

       2024.8. 12   星期一    天气晴

        今天我准备把晾干了的决明子和密蒙花的滤纸收集起来的时候发现他们的颜色几乎一模一样,我思考该怎么去辨别它们呢?我突然想起煮、提取染液的时候散发出植物的香味,于是我就拿着两张滤纸仔细,发现它们的气味完全不一样,很容易就把它们区分开了,我赶紧在背面做好标记,植物染是可以通过香味来区分,而颜料却是不可以。

       

实验过程:

实验记录:植物染原液和加入7种酸碱度不同的媒染剂的对比

加入七种不同媒染剂的染液效果

     

清洗布料后,做好标记夹在纸巾里自然晾干

      

植物染的纯棉布料染色效果

    

七色植物染加入七种不同媒染剂对比效果

     

七色植物染加入七种不同媒染剂色卡图

实验二实验小结:

1.通过不同酸碱度的媒染剂的染色效果来看,除了盐,其余6种媒染剂都会使原来的染液颜色发生变化明矾、蓝矾、绿矾、白醋这4种酸性媒染剂使染液颜色更加明亮,但是绿色、紫色两种颜色跟原色区别较大;、小苏打、醋酸钠这两种碱性媒染剂比原色颜色要暗一点绿色颜色变化比酸性媒染剂要小一点;盐是中性媒染剂,跟原色染液对比后变化不太大。

2.从表格中看,媒染剂在增强色牢度的同时,有一部分会加深颜色,比如绿矾和明矾。有一部分会改变染色色调,比如小苏打在帮助蝶豆花蓝色时色调变化就很明显。

3.颜料的保存时间长,而植物染的保质期非常短,常温下保存容易生长霉菌,需要在冰箱冷藏保存,但是保质期也很短

4.植物染是可以通过香味来区分,而颜料却是不可以。

实验后的思考:

      媒染剂对植物染颜色深浅和色调的变化,引起了我的探索欲望。我通过网络查找资料发现,绿矾可以使蝶豆花染出的颜色更深。蝶豆花本身含有花青素,能呈现出蓝紫色,在加入绿矾后,由于绿矾的作用,色素与纤维的结合更加紧密,会让颜色的深度增加,可能使原本的蓝色变得更加浓郁、暗沉。

      蝶豆花本身含有花青素,花青素是天然的酸碱指示剂,遇酸变红,遇碱变蓝或绿小苏打呈弱碱性,所以当用小苏打做媒染剂时,会使蝶豆花的染色色调向蓝绿色方向转变。原本蝶豆花泡出的水是蓝色,加入小苏打后颜色会加深且更偏绿,呈现出蓝绿色。

      我也决定继续探索不同酸碱度对植物染的影响。

第三篇:植物器官提取染液的植物染对比实验研究

2024.8.15   星期二    天气晴

      四年级的科学书上让我学到了有关植物器官的知识,我特别有兴趣,我思考如果通过不同的植物器官来提取染液进行植物染又会带来怎么样的惊喜呢?

       我又通过查找资料、咨询科学李老师、亲自到大自然中寻找植物器官,在寻找植物器官的探索路上,让我认识了很多植物,只要看到我不认识的植物,我就会拿出手机“识万物”,哇!大自然中的植物真是太神奇了,通过不断地观察和对比我最终决定选取以下植物做为“植物器官”的实验材料:种子(决明子、咖啡豆)、花(洛神花、密蒙花)、根(茜草、姜黄)、茎(芹菜、冬瓜藤)、叶(紫苏叶、幸福树叶)、果实(栀子、黑枸杞)

         这次实验我选择以下三种做为固色的媒染剂:明矾(酸性)、盐(中性)、小苏打(碱性),染色布料同样是选择纯棉布料,通过高温水煮来提取染液。按5g媒染剂+100ml水的比例去调制媒染液,再按植物染液10ml+媒染剂10ml的比例去浸染纯棉布料,浸染20小时后再清洗布料、自然晾干布料、贴布料做对比观察研究

        在寻找染料的过程中,我讲求环保、不浪费的原则,能找到新鲜的植物器官尽量用新鲜的;由于地域性和季节性局限的关系,有些植物器官不太好找,于是我就在网上采购了,我发现这些植物器官很多都是做为中药在销售呢。

        咖啡豆是来自咖啡店老板过期的咖啡豆,幸福树叶同样来自咖啡店准备修剪的绿化带;冬瓜藤、紫苏叶来自画室老师的后花园;芹菜是亲戚阿公亲自种的;黑枸杞是来自妈妈过期的黑枸杞。

         我的染料大军的来源还是挺丰富的呢,特别感谢大家对我的科学实验研究的大力支持,我一定会好好努力加油的!

实验过程:

实验记录:植物器官原液与加入酸性中性碱性媒染剂的对比

植物器官的染色对比图

      

植物器官色卡图

实验三实验小结:

1.从三种酸碱度不同的媒染剂来看,盐跟原液颜色最接近,明矾颜色变化最大,小苏打则是比原液颜色淡一点。

2.从同种植物器官来看,种子(决明子、咖啡豆),决明子的染色效果比咖啡豆更容易上色一些;花(洛神花、密蒙花),两种花在染后的布料上都带着淡淡的香气,虽然两种花的颜色不一样,但是从染色效果能看出密蒙花的染色效果更胜一筹;根(茜草、姜黄),同样是不同颜色的根,明显能看出姜黄的染色效果非常好,而且布料也带着植物独有的香气,茜草的染色效果比姜黄的要慢很多;茎(芹菜、冬瓜藤),染色效果很差,即使加了媒染剂,也没有达到预期的染色效果;叶(紫苏叶、幸福树叶),紫苏叶没有染出紫色,而是淡淡的肤色,加入媒染剂后,明矾让紫苏叶变成了绿色,而幸福树叶则都是肉粉色,加入媒染剂后变化并不大;果实(栀子、黑枸杞),很奇怪的是我查找资料的时候说栀子是黄色染料,而我染出来的颜色居然是淡卡其色的,加入媒染剂后吧,明矾让栀子变成了淡棕色,其余两种没有太大的变化。

3.从不同植物器官来看,我发现种子、花、根的染色效果比较好;叶、果实的染色效果比较淡;茎的染色效果最差,几乎是不上色。

4.从视觉、嗅觉、触觉上来看,我闻到加入明矾会让染液散发出甜甜的香味,但是可以清楚的看到有沉淀物产生,需要清洗几次才干净;小苏打会让染液产生黏稠物,摸上去滑溜溜的,清洗次数要比明矾多才干净。

5.从实际实验操作来看,我查找资料选出来的“七色染料”通过我的实验观察研究来看,还是有差别的。别人的实验并不是都适合自己的,只有通过亲自做实验观察研究才能找到自己想要的答案。

实验后的思考:

      在提取新鲜植物的染液的时候我发现,出来的染液颜色很淡,我思考榨汁会不会更好呢?果然不出所料,榨汁提取的染液更鲜绿;那如果榨汁后再煮去提取染液又会是怎样的呢?

第四篇:新鲜植物器官茎叶提取染液的植物染对比实验研究

2024.8. 20  星期二    天气晴

      通过对比实验我发现,直接煮的浮末比较少,染液整体还是清澈的;榨汁的染液产生很多泡沫,需要经过好几次过滤才能提取清澈的染液;榨后煮的产生很多浮末,同样也需要过滤好几次才得到清澈的染液。颜色上对比,直接煮的比较淡,且不好上色;直接榨汁的颜色鲜绿,但是氧化也是最快的,在清洗布料后褪色的厉害;榨好煮颜色比鲜榨的淡一点,氧化速度比鲜榨的慢一些,同样也是在清洗后褪色

        于是我寻找了同一种植物上的茎和叶来做对比研究,材料选取了芹菜(茎)、芹菜叶(叶)、地瓜藤(茎)、地瓜叶(叶)、丝瓜藤(茎)、丝瓜叶(叶),我把茎和叶分离后,清洗干净,通过新鲜榨汁、高温水煮、先新鲜榨汁后高温水煮三种方式来提取染液,浸染20小时后再清洗纯棉布料,自然晾干布料后裁剪布料做对比、做色卡

实验过程:

实验记录:植物器官三种不同提取染液方法的对比

植物器官三种不同提取染液方法的对比图

    

色卡图

实验四实验小结:

 1.通过茎和叶染液的对比实验可以看出,榨汁提取的染液颜色最深,但是染色效果并不好,清洗布料后,绿色几乎没有了;水煮的颜色虽然浅,但是能上色;而先榨汁后水煮的情况跟榨汁一样,清洗的时候绿色消失了

2.通过茎、叶是染色实验对比,我还发现茎、叶的染色效果并不好,而且茎的效果非常差,几乎不上色;叶子的染色效果也很不佳,但是比茎的染色效果要好一点点。

实验后的思考:

      关于结论一,我带着疑问请教了科学李老师,李老师告诉我茎叶榨汁主要破坏了细胞的细胞壁和细胞膜。细胞壁主要起支撑和保护细胞的作用,在榨汁过程中,机械压力会使细胞壁破裂,细胞膜控制着物质进出细胞,榨汁时细胞膜也被破坏,使得细胞内的物质包括色素、各种细胞器等被释放出来。同时,细胞内的液泡也可能在这个过程中被破坏,液泡中通常含有色素等物质,其破坏也会影响叶子榨汁后的成分和特性。

实验观察感悟


一、植物染的优点

1.植物染料取材于天然,原料品种丰富,加工过程简单,具有环保特色鲜明、趣味性强、品种多样化、艺术特色突出。具有天然的色泽,色彩沉静柔和,还散发出淡淡的植物清香。有些染料还兼具草药和植物染的功效,不仅能杀菌、防皮肤病、防蛇虫,还能提神醒脑,真是太神奇了!

2.植物染色这一古老的染色方法不仅承载着中华上下五千年的历史文化,更散发出健康、环保的光辉,蕴含着其独特的艺术魅力

3.植物染色与化学染料染色相比,植物染色更具有趣味性,从寻找染料到染色效果展示,每一个步骤都让我体验到了不同的乐趣

4.随着植物染色的工业化生产技术的发展,为了保证植物原料供应充足,人工规模化种植兴起了,大大提高了农村的经济和就业问题

二、植物染的缺点

1.不是所有的植物都适用于染色,但是植物染液的保质期并不太长,我建议提取植物染液后尽快完成染色

2.传统的植物染色工艺效率低、质量难以保证。

3.植物染料具有不稳定性,有些植物染料不能直接用于染色,因为植物中所含的染料量比较少,达不到理想的染色效果,而且植物染料提取染液的方法也各不相同,错误的提色方法会导致染色失败,我就是因为采取了错误的提色方法而导致染色失败。

4.传统染色中的助染剂(媒染剂)都比较原始,有效成分少,利用率低,容易造成环境污染。有些染料还需要要通过媒染剂的作用下才能染色,媒染剂使用不当,会对人体产生影响。因此植物染色还需要我不断地去尝试和探索。

三、植物染与化学染色的区别

1.使用染料不同:植物染色使用的是天然染料;化学染色则是人造染料。

2.染色方法不同:植物染色分直接染色、媒介染色、还原染色,由于使用了不同的媒染剂和不同的染色方法,染出的色泽富有极大的变化,同种染料加入不同的媒染剂会染出很多颜色;化学染色一般没有或极少需要媒染剂帮助染色,而是可以直接染色。

3.色泽外观不同:植物染色看起来比较自然柔和;化学染色颜料比较鲜艳明亮。

4.色谱不同:植物染色使用的是纯天然染料,受一定的限制,色谱不是很齐全,目前也就200多种色;化学染色色谱则齐全很多。

5.适用的布料不同:植物染色一般只适用于天然纤维,如纯棉、亚麻,植物染色对于人造化纤面料并不适合;化学染色范围要广很多,但以化学纤维为多。

6.生产周期及价格不同:植物染色受染料及设备工艺的要求,生产周期相对要长一些,成本也高一些,价格自然比较高,价格比化学染色大约高5----10倍;化学染色价格低、周期短。

7.受其它物质的影响不同:植物染使用的是天然染料,属于有机染色,受酸碱和金属盐的影响,而且容易变色;化学染色使用的是化学合成的染料,属于无机染色,用的助染剂也很多,极少受酸碱和金属盐的影响。

四、植物染的运用

1.植物染色在少数民族服饰、旅游产品、纺织艺术品上运用的较多,而且很受大众的欢迎。

2.植物染料更安全,有些染料甚至可以运用到食物中去,让原本单一的食物变得更加的丰富多样,更加能吸引人们的眼球,尤其是我们小朋友看到色彩丰富的食物会更有食欲。

3.植物染最适合手工染色,提高了经济效益,很多人都慕名去染色坊体验,尤其是家长带着孩子去感受非遗----植物染的独特魅力

五、实验后的总结和感悟

       我发现科学实验并不是一成不变的,原本计划好的实验,随着在实验过程中一个接一个的问题出现,我的实验也在不断地发生变化,我的下一个实验的构思基本上都来源于上一个实验的灵感和遇到的问题,让我不断地去改进、不断地去探索,更让我学到了很多科学知识和技能。    

        在未来我会在科学实验研究的道路上继续去探索,去寻找一个又一个的“真相”

我亲手制作的果蔬馒头

阅读 2022
文章由 美篇工作版 编辑制作
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