Натуральные красители – теория. Ч. 1. Протравы и Квасцевание.

В ожидании лета, с его травкой, цветочками, а значит и обилием сырья для красильных экспериментов, приблизимся к искусству натурального крашения.

Образцы и примеры материалов, окрашенных натуральными красителями, можно посмтреть тут: http://www.livemaster.ru/topic/91365-okraska-naturalnymi-krasitelyami-obraztsy-i-primery?vr=1&inside=0

Сразу, когда рождается обсуждение натуральных красителей, возникает вопрос о стойкости такого крашения. Именно поэтому я решила рассказать о теории протравливания, то есть закрепления окраски на материале.

Только некоторая часть натуральных красителей может стойко окрашивать волокна без дополнительного воздействия, то есть без протравы. БОльшая часть растений красит с протравами или иным воздействием.

По технологии крашения, то есть способу взаимодействия с волокнами, природные красители делятся на:

- протравные,

- прямые – то есть могут красить без протрав,

- кислотные – окрашивающие преимущественно шерсть и шелк при изменении pH красящего раствора,

- и кубовые.

ПРОТРАВА (от травить) — обобщающее название различных химических веществ, которые используют для обработки поверхности изделия. В крашении тканей и выделке кож процесс протравливание называют так же квасцеванием.

КВАСЦЫ— кристаллогидратыдвойных сернокислых солей содержат в своем составе катионы различных металлов, Na+, К+, Al3+, Cr3+, Fe3+ и др. Квасцы применяют как дубящее средство в кожевенной и фото- промышленности, как протраву при крашении тканей наружно как кровоостанавливающее и прижигающее средство и в растворах в качестве вяжущего средства — для полосканий, промываний, примочек, спринцеваний, как дезодоранты.

Цели использования квасцов в крашении:

1) Для закрепления цвета, то есть без квасцов этот краситель/растение не дает стойкого цвета.

- на этой фото толокнянка и кора тополя с алюмокалиевыми (салатовые цвета), и железным купоросом (зеленые цвета). Без квасцов цвета практически нет.

2) Для получение дополнительных или иных оттенков цветов, то есть растение краситель красит материалы и без квасцов, но с квасцами можно получить новые варианты цвета.

- аптечная марена, протравленная алюмокалиевыми квасцами, медным купоросом, железным купоросом и смесью квасцов, шелк.

- дуб с железным купоросом или водой, настоянной на ржавых гвоздях, шелк.

3) Для повышения насыщенности цвета того же оттенка, то есть для экономии красящего вещества.

Как пример - крушина с медным купоросом. Цвет от купороса становится более насыщенным.

ПРОТРАВНЫЕ КРАСИТЕЛИ:

Подавляющее большинство (но не все) природные красители не взаимодействуют с белковыми (шелк и шерсть), а так же целлюлозными волокнами (лен, хлопок, вискоза, конопля, джут и т.д.), то есть непосредственно не окрашивает волокна.

Однако, эти красители могут связываться с активными группами волокна при помощи посредников – катионов металлов. В молекулах большинства природных красителей содержатся фрагменты, способные к образованию прочных соединений (хелатных комплексов) с катионам металлов. В молекулах волокон так же содержатся группы, способные к стойкой реакции с катионами металлов. Поэтому большинство природных красителей может окрашивать волокна, предварительно обработанные солями металлов (Al - алюминий, Ca-кальций , Sn - олово , Cu - медь, Cr - хром, Fe - железо и другие), за счет образования «лака» - прочного, не растворимого в воде комплекса «краситель – катион металла - волокно».

Такие красители называются протравными, а соли металлов – протравами.

Чтобы увеличить волокне число групп, способных к комплексообразованию с металлами, то есть усилить цвет и прочность окрашивания– волокна помимо обработки солями металлов обрабатывают в качестве дополнительной протравы солями виннокаменной кислоты (винный камень), или дубильными веществами. (Это не обязательно.)

Протравные красители дают наиболее светопрочные, устойчивые к стирке окраски.

Цветовые характеристики окрашенных волокон при протравном крашении зависят:

- от типа красителя.

- так же от протравного катиона, (то есть с разными протравами будут получаться разные оттенки и даже цвета при неизменном красителе),

- присутствия посторонних или дополнительных катионов и дубильных веществ, (то есть квасцы можно смешивать в разных сочетаниях и разных пропорциях, и будут получаться разные оттенки одного цвета или даже разные цвета при использовании одного и того же красителя),

- pH раствора – при разном pH – разные оттенки или цвета,

- температуры крашения - - при разной температуре могут быть разные оттенки или разные цвета,

И множества других факторов.

Чтобы получить нужный оттенок, иногда волокно красили в течение нескольких недель месяцев.

Что же следует из описанной информации? Мы можем ответить на вопрос, можно ли обойтись без квасцов.

Итак, почти всем красящим растениям для того, чтобы накрепко закрепится на волокне, нужен катион того или иного тот или иной металла. То есть обойтись без процедуры квасцевания нельзя.

Но, спросите вы, как же тогда наши предки обходились без квасцов!

Да, наши предки обходились без квасцов, но квасцевание материалов они проводили.

Мы склонны преуменьшать возможности и достижения людей прошлых эпох. По клинописным табличкам, найденным в Месопотамии, расшифрованы красители и рецептуры, относящиеся как минимум ко II веку до н.э. Уже тогда в качестве протрав использовались алюминиевые квасцы (извлекаемые из глинозема), и сульфат железа. Медные, свинцовые, оловянные протравы вошли в практику уже во второй половине I тысячелетия.

Конечно, протравы древности были не такими химически чистыми, как произведенные в наше время, однако они были.

В регионах, которых не было возможности добывать например алюмокалиевые квасцы, в частности на Руси, использовали отвары и настои растений, в частности плауны, для окраски мареной иди подмаренником. Плауны, как и некоторые другие лишайники, накапливают сульфат и тартрат алюминия. Так же использовались настои ржавых металлических элементов, гвоздей, железяк, медную посуду, создавали кислые среды квасом или капустным рассолом, кислыми листьями растений. Использовали растения-дубители, например отвар желудей, в качестве протравы.

ВЫВОДЫ:

- для получения стойкой окраски большинству природных красителей нужна протрава – катион металла, изменение pH среды (кислая или щелочная среда).

- протравы могут быть мхи (плаун занесен в Красную Книгу), листья чая, сок лимона, сок щавеля или ревеня, отвар коры дуба и желудей, хлебный квас, рассол квашеной капусты; вода на настоянных ржавых гвоздях, использование при крашении медной посуды, ржавой железной, алюминиевой посуды.

- так же это могут быть стандартные химические вещества, покупаемые в магазинах хим-товаров, в магазинах «все для сада» (например медный и железный купорос); в продуктовых отделах – пищевая сода, уксусная кислота или лимоны; в отделах бытовой химии – каустическая и кальцинированная сода.

- разные протравы и изменение кислотности среды обычно дают разные оттенки цвета или даже разные цвета при одном и том же красителе.

- использование «подручных» средств протравливания дает менее предсказуемый результат крашения, удлиняя процесс окрашивания. Процесс крашения в чем-то становится более творческим, однако результат будет практически не повторим.

- если использование протрав и подкислителей/щелочей из природы удлинит крашение на 2-3 дня, то использование медной или алюминиевой посуды вместо протравы удлинит время окрашивания на недели и месяцы.

- Есть известные Мастера, например Индия Флинт, и другие, которые красят натуральными красителями не применяя никаких химически произведенных протрав и закрепителей, и используя только кислые растения, природные щелочи, и различные железяки. Однако они не скрывают, что процесс покраски может занимать до 2-3 месяцев.

В следующих пубикациях я рассмотрю основные мифы и легенды, или стереатипы и заблуждения натурального крашения, а так же перечень основных красильных растений, которые можно вырастить самостоятельно.

Теория натурального крашения частично взята из книги http://www.livemaster.ru/item/883774-materialy-dlya-tvorchestva-tekstil-iz-zamerzshih , которую можно приобрести. Не смотря на абсолютно не говорящее название для натурального крашения, книжка почти бесценна, и содержит как теоретическое описание процессов крашения и закрепления, так и рецепты крашения основными красителями, и перечень основных красильных растений России с фотографиями, и указанием необходимых протрав.