丝绸纺织品传统染色工艺的色度学研究

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1、文章编号:1005-1538(2012)04-0071-10丝绸纺织品传统染色工艺的色度学研究刘伟，韩婧，胡刚，张晓梅(北京大学考古文博学院，北京100871)摘要:本研究在对传统染色方法染色丝绸色度测定的基础上，尝试对其色度参数所隐含的规律进行解释和说明，以达到对传统染色方法有更好的理解和应用。为此使用传统染色方法对丝织品染色，应用无损色度学分析技术，测量染色后的丝绸纺织品的色度参数。利用RGB、XYZ、Lab和LCh色度参数，分析了传统染色工艺的色度参数的分布范围和分布规律以及染色工艺对色度参数的影响。特别观察到了R-G、X-Y参数都存在线性相关的关系，C-L数值存在近似线性关

2、系;植物染料对丝绸染色的a-b参数存在一个大致的范围;多次染色使RGB参数下降，L值下降;套染效果基本符合颜色加法;媒染剂的光谱图主要受染料影响，丝绸材质对染色结果几乎没有影响。建立了简单染色模型，利用“亮度显色因子”和“彩度显色因子”的概念，解释了C-L参数的近似线性相关关系，以及L参数随染色次数增加而递增和递减的现象。本研究的成果对于未来进一步深入研究与丝绸纺织品的文物保护和修复相关的色彩还原、配色等问题奠定了实验基础。关键词:丝绸纺织品;传统染色工艺;色度学;植物染料中图分类号:K876．9文献标识码:A分的研究是利用光纤光谱测量系统测量光谱和色度参数，并总结染色工艺的技术特

3、点。这一部分的技术包括三个方面:硬件设备、方法、数据分析。其中硬件和方法都没有相关的行业标准。光路设计主要以国外相关研究［2］为参考依据，测量方法主要参考国际照明委员会(CIE)推荐的标准［3］，并由研究人员自行设计了测量探头［4］。数据处理包括两种方法，一种是直接使用色度参数，做直观的分析比较;另一种是利用大量的光谱数据和色度数据进行统计分析和数据的深度发掘。由于目前相关分析技术的行业标准尚未建立，后者还难以实现。前者涉及的统计算法比较简单，其结论也比较直观。使用色度参数分布图，分析各个参数分布的范围和分布规律，是本研究的重点。引言0我国是丝绸之路的起点，自古就有丰富的丝绸产品，

4、而漫长的历史岁月，留下了数量巨大、种类多样的丝绸文物。对其制作工艺的科学研究以及保护研究，是今天面临的艰巨任务。我国的丝绸文物，大多采用天然有机染料染色，其稳定性随其保存环境不同而差别极大。颜色是纺织品最为重要的外貌特征。在丝绸类文物的保护和修复的工作实践中，色度参数测量、色彩还原、配色等技术都是非常重要的。而目前我国在这些领域的研究工作还处于起步阶段，各项研究还没有全面展开，研究深度也不够。各类相关的技术标准、数据库、标准方法等也未建立。因此，对丝绸纺织品的传统染色工艺研究具有非常重要的意义。本研究分为两个部分。第一部分是传统染色工艺的实现，其中包含植物染料、染色工艺和纺织材料三

5、个方面。在对丝绸纺织品的多种不同类型的染色工艺(包括直接染色、媒染染色、还原染色、阳离子染色等)的研究［1］基础上，使用11种不同的植物染料对5种不同的丝绸纺织品材料进行染色。第二部11．1实验方法传统工艺染色实验材料和试剂中药店购买的茜草1．1．1(根)、紫草(叶)、炒槐花、姜黄(根)、炒栀子(花)、苏木(木)、五倍子、青黛、黄柏(木)、红花共十种染料。从食品店购买炒栗子取壳。丝绸商店购买的不同品种的白色丝绸:单经单收稿日期:2011-07-07;修回日期:2012-04-29作者简介:刘伟(1969—)男，毕业于清华大学化学系物理化学和仪器分析专业，E-mail:liuwei8

6、7@gmail．com通讯作者:张晓梅，E-mail:zxm@pku．edu．cn72文物保护与考古科学第24卷纬薄丝织品，2种;双经双纬厚丝织品，1种;双绉丝织品，1种;缎子，1种。表1丝绸种类Table1Typesofsilktextiles染色-(后媒)-(套染)。染料色素在碱中溶解度高于酸，故提取色素时调溶液为碱性，染色时调酸性。预处理:为了去掉丝绸表面可能存在的工业添加物质，染色前先将丝绸在75～90℃、pH8～9(碳酸钠调)的碱水中煮20min并经常搅拌，用蒸馏水清洗晾干。色素提取:从染料提取色素两次。将染料植物在1000mL清水中浸泡20min，煮沸后文火煎煮0．5h

7、，过滤。再加1000mL水，用碳酸钠调pH至碱性(8～9)，沸腾后文火煎煮0．5h，过滤。将两次溶液混合均匀后作染液。染色:染色两次。第一次染色用醋酸将一半染液调至中性，浸入丝绸，于60～90℃染色20min，经常搅拌，水洗晾干。第二次染色时，调节合适的酸碱性后再染一次。具体见下面表2中的说明。媒染:媒染的时机有染色前和染色后两种，分别称为前媒和后媒。媒染温度为40～50℃，时间20min，水洗晾干。媒染两次。第二次在原有媒染液中再加1倍媒染剂。用量为明矾(KAl(S