Разработка способа получения красителей из растительного сырья

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

Исключительное внимание, которое в последнее время уделяется защите окружающей среды, отражает общую озабоченность по поводу ее глобального загрязнения.

Набор промышленных и экспериментальных красителей различного строения для крашения текстильных материалов достаточно велик. Однако исследования по поиску новых органических соединений, способных эффективно окрашивать волокна различной природы и ткани из них, продолжают оставаться актуальными. Это связано с рядом причин, среди которых можно выделить и такие, как, возрастание требований экологического характера к процессам получения и применения красителей, а также приближающийся «нефтяной голод» ставят вопрос о поиске возобновляемых красителей.

Текстильная промышленность в настоящее время рассматривается как «среда обитания человека», - которая должна быть не только комфортной, но и безопасной.

Проблема экологической безопасности текстильных изделий в настоящее время становиться одной из актуальных, что обусловлено целым рядом причин, основные из которых следующие:

- выброс в окружающую среду большого количества сточных вод

отделочного производства, аккумулирующих наиболее вредные неиспользованные вещества: невыбранные красители, соли тяжелых металлов, хлорсодержащие соединения;

- чувствительность кожи человека на воздействие органических красителей, соединений тяжелых металлов, остатков хлорсодержащих веществ, остающихся в текстильных материалах после отбеливания и крашения.

Во всем мире возрос интерес к использованию растительных красителей для текстильных материалов.

Приступая к исследованию возможности использования окрашенных соединений, выделяемых из растительного сырья для крашения различных текстильных материалов следует учитывать тот факт, что в большинстве опубликованных в последнее время работ сообщалось об использовании в качестве источников красящих веществ южных растений и отсутствовали данные о растениях, произрастающих в Сибирском регионе.

Наш край располагает большими ресурсами растительного сырья, которое могло бы использоваться для извлечения красителей.

Известно также, что в силу строения окрашенных соединений, выделяемых из растительного сырья, для их закрепления на волокне необходимо, как правило, использование солей тяжёлых металлов - протрав, что значительно ухудшает экологические параметры процесса крашения и свойства окрашенного материала. В тоже время очевидны и привлекательны такие свойства природных красителей как возобновляемость источников сырья, хорошая цветовая гамма, существующая востребованность для определенного ассортимента текстильных изделий и т.д. являются серьёзным стимулом для развития исследований, направленных на повышение эффективности колорирования текстильных материалов природными красителями.

Актуальность работы обусловлена все возрастающими требованиями экологического характера к процессам получения и применения синтетических красителей для крашения текстильных материалов, а также все более активным обсуждением вопроса о приближающейся нехватке нефтяного сырья для промышленного органического синтеза, в том числе и синтеза красителей. Вышеизложенное ставит вопрос о поиске экологически «мягких», естественным образом возобновляемых красителей.

Исходное сырье для растительных красителей - чаще всего экстракты различных частей растений. Но доступность растительного сырья различна. Красители могут содержаться как в отходах переработки, так и в растениях, являющихся дикоросами, но не имеющих интерес как объект промышленной заготовки и их использование в широких масштабах может нанести вред природе. Поэтому выбор сырья для извлечения красителя должен учитывать оба аспекта.

Цель работы заключается в разработке способа получении красителей, способных окрашивать текстильные материалы из природных волокон без применения солей тяжёлых металлов - протрав, обеспечивая при этом высокую устойчивость окраски к действию физико-химическим воздействиям, а также исследование влияния параметров крашения шерстяных тканей экстрактами растительных красителей, на цветовые характеристики и прочность окраски текстильных материалов.

Основные задачи работы: определить оптимальные условия извлечения красителя из растительного сырья, исследовать влияние концентрации красителя и вида протравы на полученные цветовые характеристики и определить устойчивость полученных окрасок.

1. Экологические аспекты использования природных красителей для окраски шерстяных ниток для вязания

1.1 Состояние рынка ниток различного назначения

Российская экономика достаточно быстро преодолела негативные последствия экономического кризиса 1998 года. В 1999 году начался экономический рост. Положительные тенденции во многом были обусловлены эффектом девальвации (обесценения) рубля, вследствие чего наблюдался рост импортозамещения и значительно расширился спрос на продукцию отечественного производства. В 2007 году выпуск продукции и услуг в базовых отраслях промышленности вырос по сравнению с 2006 годом на 8,4%, объем производства в целом по промышленности на 9,7%, инвестиции в основной капитал на 17,5%.

По данным Госкомстата России в 2004 - 2007 гг. в производстве ниток в целом наблюдался рост объемов производства, хотя в отдельных видах продукции существовали и периоды сокращения выпуска продукции.

В 2007 году наблюдались очень высокие темпы роста как в производстве швейных ниток в целом (на 43,3%), так и для отдельных видов: индекс производства хлопчатобумажных ниток составил 160%. Хотя и с меньшими темпами роста, но положительная тенденция роста также закрепилась и в производстве вязальных ниток (индекс производства составил 116%).

Значительных изменений в структуре ассортимента ниток, выпускаемых в России, не произошло: доля швейных ниток, выработанных с применением хлопкового сырья, составила 70%. Хотя мировые цены на хлопок выросли более чем на 40 %, значительные запасы хлопка позволили стабильно работать предприятиям, выпускающим хлопчатобумажную продукцию. Доля вязальных ниток сократилась до 30,4%[30].

В настоящее время иностранные фирмы поставляют в Россию большой объем низкокачественных ниток, но наряду с этим, некоторые из них предлагают широкий ассортимент продукции мирового уровня, выполненной на базе новейших технологий и материалов. Это, прежде всего, относится к ниткам английской компании «Coats» и немецким производителям «Атапп», «Аккегтап» и «Madeira».

В целом зарубежные нитки превосходят российскую продукцию не столько по прочностным и физико-механическим свойствам, сколько по качеству заключительной отделки ниток, например, по глубине крашения в черный цвет. Помимо широкой цветовой гаммы, импортная продукция от ведущих мировых производителей также отличается высоким качеством упаковки товара[35].

Лидеры отечественного производства ниток предлагают самый широкий ассортимент продукции. Он достаточно обширен, чтобы обеспечить выпуск высококачественной продукции легкой промышленности, и может быть разделен на семь основных групп:

- армированные полиэфирно-хлопковые (ЛХ, ЛС, ЛВ) и полиэфирнополиэфирные (ЛЛ);

- полиэфирные (лавсановые) из комплексных нитей (Л);

- полиамидные (капроновые) из комплексных нитей (К);

- полиэфирные из 100% штапеля (ЛШ);

- хлопчатобумажные (№30, №40, №50);

- специальные (кевларовые и полипропиленовые);

- хлопчатобумажные, вискозные и смешанные нитки и ниточные изделия для вышивки, вязания и других видов рукоделия.

В производстве хлопчатобумажных ниток лидером является ОАО «ПНК им СМ. Кирова». Он производит 71,7% общего производства всей отрасли. Среди производителей ниток бесспорным лидером является ОАО «Концерн КВАРТОН», его доля в выпуске швейных ниток составляет 81%. Производством шелковых ниток из натурального шелка в России занимаются

только ЗАО «Моснитки» и АО «Гарус». Доля этих ниток в общем объеме шелковых ниток составляет всего 0,6%.

Мировое производство пряжи в 2005 году увеличилось на 280 тыс. тонн и составило 22,15 млн. тонн. Основной рост производства пряжи был отмечен в КНР (на 4% до 10,6 млн. тн), Индии (на 3% до 2,1 млн. тн), Пакистан (на 4% до 2,0 млн. тонн) и других азиатских странах, в то время как в промышленно развитых странах наблюдалось его снижение, в частности в США (на 9% до 1,12 млн. тонн) и странах ЕС (на 12% до 0,69 млн. тонн).

В течение 2006-2007гг. темпы прироста мирового производства пряжи составило 2,3%, и к концу 2007 года объем мирового производства пряжи достигало 23,2 млн. тонн, при этом удельный вес КНР в общем объеме мирового производства увеличился до 50%. Другими крупными производителями пряжи в мире стали Пакистан, Индия, Индонезия и Бразилия.

В 2000-2001гг. цены на пряжу находились на относительно низком уровне, так как на этот период пришлось значительное падение мировых цен на хлопковое волокно вследствие его перепроизводства. В период 2002- 2003гг. мировой рынок хлопкового волокна характеризовался постепенным повышением цен, тем самым, и на текстильную продукцию соответственно, когда как в течение 2005г. наблюдалась обратная картина [26].

1.2 Исторический опыт и перспективы использования растительных красителей для колорироваиия волокнистых материалов

Из глубины веков дошли до нас сведения о красящих веществах, которые уже на заре возникновения человека дали ему возможность неразрывно связать свою жизнь на всех последующих этапах с природой.

Сначала красители применялись для раскраски и татуировки тел, затем для окраски шкур зверей, служивших одеждой, для нанесения рисунков на утварь и предметы вооружения, а позднее для окраски тканей и других предметов. Несколько тысяч лет человечество использовало природные красители растительного и животного происхождения для колорирования текстильных и других материалов и изделий [12].

В качестве растительного сырья в основном применяли такие растения как:

- вайда красильная (Isatus tinctoria) - использовалась для получения синей и зеленой окраски на тканях;

- марена красильная (Rubia tinctoria) - этот вид использовался с античных времен, придает ткани красный цвет;

- сафлор красильный (Carthamus tinctoria) - применялся для получения красного красителя, способного окрашивать ткань в красный цвет без использования протрав[4].

Указанное сырье являлось предметом торговли и возделывания на протяжении многих веков. Первые письменные напоминания о крашении и нанесении рисунков на ткань происходят из Индии, Египта и Китая. В Европе в XII и XIII веках центром красильного производства стала Флоренция, где велось культивирование растений, использующихся для выделения окрашенных веществ. В XVIII веке в Европе издаются книги, содержащие соответствующие рекомендации по получению указанных веществ и применению их для окрашивания текстильных материалов. В XVI- XVIII веках в России для окраски ткани в основном использовали привозные растительные красители: марену, вайду, шафран и другие. Так, например, для набойки тканей в XVII веке и ранее применяли шафран. Вайда использовалась в Чувашии во второй половине XVIII века для окрашивания шерстяной ткани в синий цвет.

Однако, как известно, к началу XX века синтетические красители практически полностью вытеснили из практики природные. Отметим лишь некоторые причины происшедшего «переворота». Это возможность индустриального производства, что предполагает высокий уровень механизации и автоматизации, и как следствие, низкую себестоимость красителя. Возможность практически неограниченной вариации строения, заложенная в основах методологии синтеза, что обеспечивает получение красителей для тканей из волокон различных типов, в том числе наиболее распространенных видов тканей - смесовых. Синтетические красители обеспечивают яркие и устойчивые к физико-химическим воздействиям выкраски при практически неограниченной цветовой гамме[9].

Интерес как теоретический, так и прежде всего практический вновь проявляется к природным красителям в России в годы Первой мировой войны (1914-1916 гг.) и сразу после ее окончания. Это было связано с дефицитом синтетических красителей в разоренной стране и пришлось снова обратиться к вековому опыту. После окончания Гражданской войны активизировались работы по прикладной ботанике, в том числе и по изучению красильных и дубильных растений [29].

Новый всплеск интереса к природным окрашенным соединениям приходится на период Великой Отечественной войны, когда СССР был отрезан от поставок из-за рубежа полупродуктов для синтеза красителей.

Возрождение интереса к использованию окрашенных соединений растительного происхождения для колорирования текстильных материалов, наблюдающееся в последние 10-15 лет связано с рядом причин, среди которых можно отметить следующие: все возрастающие экологические требования к производству и применению синтетических красителей, а так же окрашенных ими материалами; прогнозируемый «нефтяной голод» и связанный с ним недостаток сырья для производства синтетических красителей. В настоящее время, согласно литературным данным, одним из главных импортеров природных красителей растительного происхождения являются США --3500 тонн в год, что составляет 0,4% от импорта синтетических красителей, импорт натуральных красителе странами ЕС составляет 5538 тонн в год - это 0,55% от импорта синтетических красителей, причем Германия импортирует 32%, Франция 17%, Италия 14% и Великобритания 10%, к тому же в странах-производителях (Мексика, страны Средиземноморья, Азия) натуральные красители производятся и для местного использования в объеме около 1000 тонн в год. Таким образом, производство натуральных красителей составляет примерно 1% от общего производства синтетических красителей, и эта доля с каждым годом увеличивается [ 16].

Начиная с 1990 года, проявляется тенденция к увеличению количества работ, посвященных исследованиям природных красителей растительного происхождения, методам их выделения, а так же способам крашения и печати текстильных материалов. В основном, в этом направлении интенсивно проводят исследования ученые Юго-Восточной Азии, Индии, Японии.

Основным способом выделения красящих веществ из растительного сырья является экстракция, для которой могут быть использованы различные растворители. Безусловно, наиболее распространенным и экологичным растворителем является вода, органические растворители применяются реже. Для наиболее полного извлечения экстрактивных веществ используют не только мацерацию (процесс экстрагирования красящих компонентов настаиванием), но и применяют воздействие ультразвука, а так же используют различные ферменты.

Технологии крашения текстильных материалов природными красителями основаны на периодических процессах и заключаются в выдерживании длительное время окрашиваемого материала в красильной ванне, содержащей либо экстракт, либо растворенное сухое вещество, при высоки температурах. Для повышения прочностных характеристик окрасок, усиления глубины и яркости, а так же расширения цветовой гаммы используют протравы - соли Cr, Си, Al, Fe. Протравливание можно осуществлять перед и после крашения или одновременно с процессом крашения [11].

Естественно, классический способ получения красителей не может выдержать конкуренции с промышленным производством синтетических красителей.

В настоящее время затраты на крашение 1 килограмма шерсти природными красителями в 100 раз выше, чем синтетическими, а крашение 1 килограмма хлопка природными красителями в 200 раз дороже, чем синтетическими. Продвижение на рынок может пока происходить только по причине увеличения всем «природным». Однако, повышение урожайности и содержания красящего вещества в растениях, достигнутое в практической агротехнике, позволяет предположить в будущем успехи в этой области. В Западной Европе и в Северной Америке создана государственная программа по развитию сельскохозяйственного производства красителей растительного и бактериального производства. В Англии в первой декаде 21 века планируется производить таким путем индиго в объеме 10% общей потребности.

С точки зрения обоснования перспективности использования природных красителей, в качестве промышленных, многотоннажных продуктов актуальным является вопрос повышения эффективности процессов выделения и использования окрашенных соединений растительного происхождения для колорирования текстильных материалов.

Растительные красители способны окрашивать различные волокна, в частности, в ряде статей описано использование красителей, окрашивающих шерстяное волокно (с применением протрав) и получаемых из следующих растений: ореха, коры ели и лиственницы, дубовой коры, коры крушины, подмаренника, листьев березы, коры и листьев ольхи, листьев щавеля и крапивы, коры рябины, веток можжевельника. Во многих работах указывается на способность красителей, выделяемых из растительного сырья, окрашивать наряду с шерстяной пряжей и капрон.

Данные литературных источников [20] показывают, что основное количество работ выполнено в последние годы исследователями Индии,

Японии, Юго-Восточной Азии. Естественно объектами их исследований являются окрашенные соединения из местного растительного сырья. В тоже время на территории России также произрастает большое число потенциальных источников окрашенных соединений - «красильных растений». Указывается на возможность использования различных частей растений - корни, стебли, листья, цветы, плоды, кора. В зависимости от вида используемых протрав, их концентрации и времени крашения также получают огромное разноцветие оттенков.

В состав получаемых экстрактов входят разнообразные красящие вещества, которые по типу хромофорных систем можно разделить на следующие группы: полнены (на основе каротиноидов), диарилметаны, нафтохиноиды, антрахиионы, флаваноиды, производные дигидропирана, антоцианидины, индигоидные.

1.3 Возможности использования природных красителей из растений Центрального района, Красноярского края

Приступая к исследованию возможности использования природных красителей, были изучены данные о растениях, произрастающих в сибирском регионе[6].

В разделе приводится описание некоторых видов и рода растений на латинском и русском языках, с краткой характеристикой места произрастания, их обилия, а так же цвет окрашивания, источник получения (органы растения, применяемые для сырья).

Красящие вещества могут содержаться в различных частях растений (вегетативных и генеративных). Однако не во всех частях они оказываются стойкими (пигменты цветов не стойкие). Наиболее стойкие и ценные красители можно встретить в коре и древесине стволов и корней древесных растений, в стеблях, листьях, семенах и плодах. На этом основании предлагается классификация по типу сырья, используемого для крашения:

- цельные растения;

- подземные органы;

- кора;

- древесина;

- трава и листья;

- плоды;

- цветки и части цветков [7].

В сибирском регионе произрастает много растений, отдельные части которых могут быть использованы дл получения красителей. На основании изучения имеющихся литературных данных [15] в работе приводится обобщенный перечень этих растений с указанием частей растения пригодных для получения красителей, возможной получаемой окраски и в некоторых случаях, условий крашения.

Diphasiastrum complanatum - Дифазиаструм уплощенный. Многолетнее, вечнозеленое, с ползучими стеблями. Растение встречается в лесах с моховым и лишайниковым покровом, на старых гарях, по кедровым и лиственничным редколесьям. Краску получают желтого цвета, из побегов растения.

Larix sibirica - Лиственница сибирская. Дерево до 40 метров высотой. Главная лесообразующая порода Западной и Средней Сибири. Также встречается в Северной Монголии и Северо-Западном Китае. Производят окраску сетей корой лиственницы с примесью березовой коры и золы. Для окраски в светло-коричневый цвет используют отвар лиственничной коры [14].

Juniperus - Можжевельник. В Сибири произрастает 5 видов можжевельников. Все они активно использовались в быту народами, проживающими на этой территории. У народов Сибири считалось священным растением, использовалось как лекарственное, поделочное. Это деревце или стелющиеся кустарники, образующие заросли на каменистых склонах, в степном или лесостепном поясах гор, в кедровых и лиственничных редколесьях. На равнине - под пологом смешанных, сосновых и лиственничных лесов. Получают краску красного, зеленого цвета и цвета хаки, из ветвей и шишкоягод.

Maianthemum bifolium - Майник двулистный. Мелкое растение, растущее обильно в хвойных и смешанных лесах, по всей Сибири, Северной Монголии, Японии, Китае. В Сибири мелкие ягоды созревают в начале сентября, приятные на вкус, но с тонким околоплодником и большой косточкой, что делает сбор и заготовку ягоды практически не пригодным. Из плодов получают краску красно-синего цвета.

Paris quadrifolia - Вороний глаз четырехлистный. Растет в хвойных и лиственных лесах Сибири, Кавказа, Монголии. Растение ядовито, активно используется в медицине, как народной, так и официальной. Из сваренных листьев, собранных еще до цвета, получается хорошая желтая краска, которой можно окрашивать нитки, из не совсем созревших и истолченных ягод можно также получить зеленую краску[22].

Iris pseudacorus - Ирис желтый, водяной. Произрастает на болотах, по берегам рек, озер. Пригодно как дубитель для кож и краситель. Для употребления собирают обыкновенно его корни рано весною, до появления листьев. В свежем сыром виде корень издает довольно приятный запах дубовой коры, пропадающий при высыхании; вкус его острый, несколько вяжущий; он содержит в себе остро-горькое масло и вяжущее вещество, благодаря которому отвар корня в соединении с железным купоросом принимает черный цвет. Есть упоминания о том, что другие виды ирисов дают синюю или зеленую краску из цветков. Эти данные не подвергались лабораторным анализам, и, судя по получению подобных красок из цветков, такие красители получить довольно затруднительно, и, кроме того, окрашенные ткани, по-видимому, не обладают прочностью окрашивания.

Populus tremula - Осина. Дерево 25 - 30 метров высоты. Одна из лесообразующих пород в составе хвойных, лиственных и смешанных лесов. На гарях и вырубках образует чистые насаждения. В горах не поднимается выше границ леса. Сибирь, Европа, Кавказ, Средняя Азия, Монголия, Северный Китай. Краску получают желтого цвета, из почек. Окрашивают шерсть.

Alnus Mill - Ольха. Три вида этого рода произрастают в Сибири. Краска желтого, красного, черного цвета, из коры, листьев и соплодия. Окрашивают такие материалы, как шерсть, сукно, меха. Настоем ольхи красили женскую одежду в красивый красный цвет. Оленью замшу окрашивали раствором, приготовленным из коры ольхи. С наступлением холодов ольховые ветви обламывали и держали на морозе. Готовили краску в специальной посуде (только не в металлической). Оттенки краски из ольхи зависят от количества коры и протравочных веществ. Без протравочных веществ этот отвар прокрашивает в коричневато-бежевый цвет. Если добавить медного купороса, получится коричневый цвет. В слабом отваре красителя пряжа становится светло-коричневой. Из коры ольхи получали также красный краситель (при протравке квасцами). Обычно добавление квасцов придает пряже желтовато-бежевый цвет, который позже выцветает в ржаво-бурый. Для черного цвета нужна протравка железным купоросом. Что бы получить интенсивный черный цвет, пользуются методом повторного кипячения и сушки пряжи. Пряжу, окрашенную корой ольхи, выпаривают в печи или высветляют на солнце. Интенсивность черного цвета усиливается также при добавлении к коре ольхи других растений (коры крушины, стеблей толокнянки).

Betula alba - Береза белая. Лесообразующая порода мелколиственных лесов. Окрашивают такой краской шерсть в желтый или коричнево-черный цвет. Добывают данный краситель из листьев и толченной коры. Березовую кору заготавливали весной, когда шло движение сока; ее сушили на досках.

В основном листья березы окрашивают в желтый или зеленый цвет, но нескольких оттенков - в зависимости от количества листьев и добавленных протравочных веществ. Используют свежие, но иногда и сухие листья (с веников). Для получения красителя свежие листья кипятят час. Сухие листья до кипячения нужно размочить. Что бы получить красивый, желтый цвет, в отвар добавляют квасцы. Пряжу кипятят час. Для получения зеленого цвета пряжу предварительно вымачивают 30 минут в растворе медного купороса, затем кипятят примерно час в отваре красителя, куда добавляют квасцы. Кипятят до получения нужного оттенка. Зеленовато-серый цвет получится, если в отвар красителя добавить железный купорос. Без протравки пряжа окрашивается в темно-бежевый цвет[25].

Urtica dioica - Крапива двудомная. Многолетнее, травянистое растение высотой до 2 метров, с ползучим корневищем. Произрастает в Европе, Северной Африки, на Кавказе, во всех районах Сибири. В настоящее время занесена на все континенты. Краску получают из листьев крапивы зеленого цвета (все оттенки) и коричневого цвета (разные оттенки).

Rheum compactum - Ревень густоцветковый. Многолетнее растение с сильно утолщенными корнями. Этот и близкие виды пригодны для выделки кож, другие виды могут давать красные оттенки пряже.

Род Rumex - Щавель. Все виды щавеля встречаются по влажным местам, по берегам водоемов, на солонцеватых и болотистых лугах. Это многолетние корневищные или двулетние растения.

, Rumex confertus - Щавель конский. Многолетнее травянистое растение высотой 60-150 см, с коротким многоглавым корневищем и мощным слабоветвистым корнем. Стебель прямостоячий, бороздчатый, олиственный, ветвистый в верхней части. Листья очередные, нижние треугольнояйцевидные, глубоко-сердцевидные у основания, тупые, длиной 15-20 см, слегка волнистые по краям, снизу по жилкам коротковолосистые; стеблевые листья постепенно уменьшаются к верхушке, яйцевидно-ланцетные, на более коротких черешках. У основания черешков имеются пленчатые раструбы, охватывающие стебель. Цветы мелкие, невзрачные, собраны в мутовки; кисти из сближенных мутовок образуют узкометельчатые почти безлистные соцветия в верхней части стебля. Цветоножки сочленены на половине их длины. Околоцветник 6-раздельный, зеленоватый; листочки его расположены в 2 крута; листочки внутреннего круга крупнее наружных. Тычинки, числом 6, расположены попарно - в промежутках между внутренними долями околоцветника. Пестик с верхней одногнездной завязью, 3 нитевидными столбиками, заканчивающимися кистевидными рыльцами. Плод - яйцевидный, трехгранный светло-коричневый орешек длиной 3-4 мм, заключенный в разросшийся околоцветник. Листочки околоцветника при плодах округло-сердцевидные, имеющие 6-7 мм в поперечнике; на спинке один из них с крупным желвачком.

Цветет в мае-июле, плодоносит с июля. Краска получается желтого (с винным камнем) и черного (с железной протравой) цвета, из корня, корневища, листьев. Используют для окраски тканей и в качестве дубителя кож.

Rumex acetosa - Щавель кислый, обыкновенный. Из корней растений получают краску палевого, коричневого и черного цветов, из корней. Используют для окрашивания шерсти.

Chenopodium album - Марь белая или обыкновенная. Однолетнее растение, от 5 до 2 метро высотой, сорное. Встречается во всех полушариях. В тибетской, индийской, китайской медицине применяется при множестве заболеваний. Растение пригодно в пищу (салатное), семена используются как суррогат муки и крупы. Окрашивают шерсть красным цветом.

Berberis sibirica Pallas - Барбарис сибирский. Колючий кустарник до 1 метра высотой, встречается в верхней части горно-степного пояса, крутых каменистых склонах. Добывают краситель из корней и древесины, цвет может быть ярко желтым, от желтого до пепельно-серого. Окраске подвергают шерсть и шелк[33].

Chelidonium majalis - Чистотел большой. Многолетнее травянистое растение с ярко-оранжевым млечным соком. Произрастает в лесах, по щебнистым берегам рек. Для крашения шерсти и шелка, используют всю надземную часть, цвет получается ярко желтый.

Sorbus sibirica - Рябина сибирская. Деревце, иногда кустарник (1-10 метров высотой), произрастает в горно-лесном поясе, лесной зоне. Для приготовления красящего вещества используют кору, листья и ветви. Цвет получается черный (ветви) и красно-бурые тона (кора).

Geranium pretense - Герань луговая. Широко распространенное многолетнее травянистое растение, до 80 сантиметров высотой. На лугах, лесных полянах, в лесах. Получается краска зеленого цвета.

Geranium sylvaticum - Герань лесная. Также широко распространенный вид. Цвет красящего вещества - синий, желтый. Используют цветки для получения красителей.

Galium - Подмаренник. Это многолетнее (редко однолетнее) травянистое растение. Из корней данного растения получают краску с красными и фиолетовыми оттенками, устойчивыми и не выгорающими на солнце. Подмаренник - растение с крепким прямым стеблем. Рост 20-50 сантиметров. Листья узколанцетные в мутовках по четыре. Цветы - маленькие, белые в соцветиях метелками. Корни бурые. Подмаренник растет по лугам, в кустарниках, на лестных опушках, по обочинам дорог. Цветет с июня по август. Корни подмаренника содержат красную краску. Они очень тонкие и собирают их до цветения растения. Для окрашивания используются свежие и высушенные корни. Подмаренником красят льняную и .шерстяную пряжу. Без протравки шерстяная пряжа окрашивается в розовато-лиловый цвет. Из цветов подмаренника получают краску желтых оттенков. Окрашивают шерсть, хлопок, шелк.

Fomitopsis officinalis Will - Лиственничная губка (агарик, трутовик лекарственный). Гриб, паразитирующий на стволах лиственниц и некоторых других хвойных пород. Состоит из мищелия, пронизывающего древесину, и плодового тела. Плодовое тело многолетнее, толстое, копытообразное или удлиненное, почти цилиндрической формы, длиной до 20-30 см, беловатое или желтоватое, бороздчатое с грязно-желтыми или коричнево-бурыми зонами. Поверхность плодового тела шероховатая, часто бугорчатая, покрыта тонкой, твердой, сильно растрескивающейся коркой; края тупые, закругленные; ткань мягковатая, со временем твердеет и делается рыхлой и крошащейся, белая или слегка желтоватая, легкая, горькая на вкус. Снизу шляпки гриба имеются неясные слои трубочек, нарастающие ежегодно на 0,5-1 см, открывающиеся округло-угловатыми, мелкими порами диаметром до 0,5 мм, с белыми, со временем разорванными и постепенно разрушающимися краями.

Растет на стволах лиственницы и сибирского кедра, реже - пихты. Используются плодовые тела гриба, собираемые весной и в первой половине лета. Из лиственничной губки получают краску красного цвета.

Frangula alnus - Крушинник. Это кусты до 4 метров высотой, реже низкие деревья. Ветки у крушинника прямые, кора сероватая со светлыми крапинками. Листья до 8 сантиметров длины, 5 сантиметров ширины, эллиптические с заостренным концом. Цветы беловатые в виде колокольчиков, пятичленные, в большинстве пазушные. Крушинник цветет с мая до июля. Плод вначале красноватый, а созревший - круглая черная ягода. Крушинник растет в редких и смешанных лесах, в кустарниках, на болоте. Краска содержится в основном в коре, но можно использовать и листья и ягоды. Кору собирают весной. Используют как сырую, так и сушенную. Корой крушинника красят шерсть и лен. Получают следующие оттенки: коричневый, красновато-коричневый, лиловато-коричневый, желтый, желтовато-коричневый и зеленый.

Malus sylvestris - Дикая яблоня. Ее кора и листья издавна используются для окраски. Кора дает коричневато-желтый, золотисто-желтый цвет. Листья - красный и красно-коричневатый. Желтый цвет можно получить, предварительно протравив пряжу в отваре из коры, в который при кипении добавлена соль. Чтобы получить коричневато-желтый цвет, в отвар красителя добавляют медный купорос. Красный краситель получают из молодых листьев -- их сушат, размельчают, вымачивают и кипятят в той же воде. В теплый отвар опускают пряжу, предварительно протравленную квасцами и оставляют на несколько дней.

Anthilscus sylvestris - Лесной купырь. Это двухлетнее, реже многолетняя трава высотой 50 - 150 сантиметров. Стебли прямые, полые с глубокими бороздками, сверху обычно ветвистые, листья сложноперестые, треугольные, цветы белые или зеленоватые. Купырь цветет с мая до июля. Растет на лугах, в кустарниках, на лесных опушках, часто как сорняк в садах и на свалках мусора. Хорошо известен как краситель. В основном используются цветы купыря, но можно красить и стеблями и листьями. Обычно купырь окрашивает в зеленый цвет. Различные его оттенки - ярко- зеленый, светло-зеленый, темно-зеленый - зависят от количества красителя и от протравки. Без протравки получается светлый желтовато-бежевый цвет. Красят как шерстяной, так и льняной материал[28].

Изучив некоторые сведения о растениях, произрастающих в Центральном районе Красноярского края, можно сделать вывод, что наш край располагает большими ресурсами растительного сырья, которое могло бы использоваться для извлечения красителей. Из данных растений, в основном, получают краску желтого, зеленого и красного цветов.

1.4 Методы окраски шерстяной пряжи растительными красителями

В настоящее время для окраски тканей и пряжи применяются синтетические краски. Естественные краски, добываемые главным образом из листьев и корней растений, почти вытеснены синтетическими красителями. Не вдаваясь в оценку стойкости синтетических красок, которая все-таки находится под большим сомнением, нужно указать на то, что окрашенное естественными красками бесспорно по истечении десятков лет сохраняет яркость цвета, совершенно не поддается атмосферным влияниям и получение их более доступно.

На волокне большинство растительных красителей закрепляется с помощью протрав - минеральных соединений, образующих связи с одной стороны с волокном, а с другой - с красителем. Известно, что, используя различные протравы, из одного и того же растительного красителя можно получить до 40 оттенков. Существуют три способа протравливания: после крашения, перед крашением и одновременно с крашением однованновым способом. На практике предпочитают пользоваться первым способом, так как он дает больше возможностей в подборе протрав для получения наиболее близкого к подлиннику цвета окрашиваемой ткани[27].

По литературным данным [32] для окраски текстильных материалов рекомендуется три способа протравливания.

¦ Предварительная протравка. Химические вещества растворяют в воде. При температуре 40°С материал погружают в раствор и кипятят 15-20 минут, время от времени помешивая. Затем его вынимают и воду сцеживают. Мокрую ткань, пряжу или волокна кладут в холодный отвар, доводят до кипения и кипятят 45 - 60 минут. Отжимать пряжу во время протравки или после нее нельзя - окраска будет неровной. Протравленную пряжу надо осторожно переложить в отвар красителя.

¦ Одновременная с окраской протравка. Самый удобный способ. Прежде чем опустить окрашиваемые вещи в отвар красителя, в нем, тщательно помешивая, растворяют закрепители. В полученную смесь кладут чистый мокрый материал. До кипения смеси материал переворачивают все время, а затем с небольшими перерывами. Кипятят 45 - 60 минут.

¦ Последующая протравка. Материал кипятят в отваре красителя примерно час. Затем вынимают его, добавляют в отвар раствор закрепителя и кипятят, окрашиваемый материал еще 30 минут. Одно и тоже растение при разных способах протравки дает различные оттенки цвета.

При окраске растениями лучше, интенсивнее окрашиваются шерстяные материалы, слабее - хлопчатобумажные и льняные. Таким образом, протравка особенно важна при окраске хлопчатобумажных и льняных материалов. Их необходимо кипятить дольше, чем шерстяные. Льняной материал нужно кипятить даже 3 часа, а затем охладить в отваре красителя. После окраски пряжу вынимают и проверяют ее оттенок. Если надо, добавляют красящее вещество или кипятят материал дольше. Цвет пряжи можно сделать гуще, если ее высушить не прополаскивая и еще раз прокипятить в том же отваре. Так можно повторять несколько раз.

Обычно окрашиваемый материал кипятят до получения желаемого оттенка. Оттенок цвета пряжи можно изменить если подержать ее 30 - 60 минут в холодном щелоке из березовой золы (желтый оттенок при окраске березовыми листьями становиться золотисто-желтым).

После окраски пряжу прополаскивают в холодной воде (кроме тех случаев, когда она оставляется в отваре красителя). Чтобы пряжа не свалялась, ее нельзя тереть и мять. После этого пряжу стирают в теплой и мыльной воде и прополаскивают 3-4 раза в теплой воде. Окрашенная некоторыми растениями шерстяная пряжа при стирке меняет оттенок. Зеленовато-желтая пряжа, протравленная квасцами, становится золотистожелтой; протравленная медным купоросом зеленая - коричневой и светло- коричневая - темно-коричневой; оливково-зеленая и серая, протравленная сульфатом железа - коричневой. Нередко цвет становится красивее первоначального. Если краска плохо закрепилась, пряжу надо прополоскать в крепком горячем отваре ягод можжевельника. Для сушки пряжу слегка отжимают и вешают на веревку или палку. Через мотки продевают вторую палку, которая своей тяжестью равномерно вытягивает пряжу. Сушат пряжу в теплом, но не жарком месте. Сушка в холодном месте делает ее грубой[21].

2. Анализ ассортимента ниток для вязания в магазине «Домас»

2.1 Товароведная характеристика ниток для вязания

В последние годы вязание во всем мире нашло широкое распространение. Ручное вязание смело можно причислить к самым старинным видам рукоделия, которое остается быть популярным и в настоящее время, поэтому нитки для вязания пользуются устойчивым спросом.

Для установления возможности использования растительных красителей целесообразно исследовать ассортимент ниток для вязания. Объектом исследования был выбран магазин «Домас», который располагается по адресу: г. Красноярск, ул. Маерчака, д. 14. Данный магазин реализует такую текстильную продукцию, как: ткани, гардинно-тюлевые изделия и швейная фурнитура. Следует отметить, что швейная фурнитура, а в частности нитки вязальные, не являются основным товаром и ассортимент их представлен менее широко, чем ассортимент тканей и гардинно-тюлевых изделий. В ходе проведения товароведной характеристики было отобрано десять образцов ниток для вязания, различных материалов изготовления, производителей и ценовой категории. Анализируемые образцы представлены в приложении А.

Образец 1 - нитки вязальные «Пехорка успешная». Состав: 100% хлопок. По отделке - мерсеризованные. Цвет - голубой. По структуре - крученые. Длина в мотке 440 метров. Вес мотка 100 грамм. Нитки мало растяжимы.

Нитки не очень прочные, хорошо впитывают влагу, быстро сохнут, хорошо переносят стирку и влажно-тепловую обработку при высоких температурах. Следуют отметить, что при частых стирках и действию влаги хлопчатобумажные нитки быстро теряют свою прочность, то есть, не долговечны, именно это и является одним из важнейших недостатков хлопчатобумажных ниток. Нитки средней плотности. Поверхность ниток шероховатая, присутствуют слабый блеск. На ощупь нитки слегка упругие.

Данный вид пряжи целесообразно использовать для вязания одежды, которая подходит для носки в теплое время года, в летний период. Изделия из такой пряжи легкие и пропускают воздух, гигиеничны и приятны к телу.

Применяется для ручного вязания крючком и на спицах, а так же машинного вязания.

Изготовитель: ООО «Пехорский текстиль», Московская обл., Люберецкий р-н. Цена: 85 рублей.

Образец 2 - нитки вязальные «Пехорка лен натуральный». Несмотря на название данного вида ниток - «лен натуральный», следует отметить, что нитки являются полульняными, так как состоят из 85% льна и вискозы 15%. По внешнему виду - блестящие. Цвет - белый. По структуре - крученые. Длина в мотке 440 метров. Вес мотка 100 грамм. Нитки мало растяжимы неупругие и неэластичные.

Нитки из льна обладают большой устойчивостью к растяжению. Льняные ткани не формоустойчивы, легко мнутся, но льняной трикотаж хорошо держит форму, так как эти нитки жесткие. Устойчивы к водным обработкам и действию высоких температур. После стирки с щелочной обработкой значительно теряет прочность. Следует отметить, что эти нитки имеют высокую устойчивость к микробным разрушениям, то есть обладают бактерицидными свойствами. Гигроскопичность выше, чем у ниток из хлопкового волокна. Легко отстирываются и мало загрязняются из-за гладкой и ровной поверхности.

Данный вид пряжи, так же как и из хлопка, целесообразно использовать для вязания одежды, которая подходит для носки в теплое время года, в летний период. Изделия из такой пряжи легкие и пропускают воздух.

Применяется для ручного вязания крючком и на спицах, а так же машинного вязания.

Изготовитель: ООО «Пехорский текстиль», Московская обл., Люберецкий р-н. Цена: 85 рублей.

Образец 3 - нитки вязальные «Люкс». Состав: 100% шерсть. По внешнему виду - матовые. Цвет - белый. По структуре - крученые. Поверхность шероховатая и ворсистая.

По своим характеристикам шерстяная пряжа легче, чем растительная и более эластичная, лучше удерживает тепло, не так быстро намокает во влажной среде, как хлопок и лен, но мене прочная. К недостаткам шерстяной пряжи можно отнести ее свойлачиваемость и образование на ней пиллей при трении. Причем, чем слабее крутка пряжи, тем сильнее проявляются эти недостатки.

Применяется для ручного вязания. Можно использовать при вязании легких вещей.

Изготовитель: «Ирис дом пряжи», г. Казань. Цена: 75 рублей.

Образец 4 - нитки вязальные «Пчелка». Состав: 100% акрил. По внешнему виду - блестящие. Цвет - оранжевый. По структуре - крученые. Длина в мотке 500 метров. Вес мотка 100 грамм. Поверхность ниток шероховатая и ворсистая.

Нитки обладают высокой прочностью, термопластичностью, высокой светостойкостью, не выцветают, не выгорают. По своим свойствам нитки из акрила близки к натуральной шерсти. Изделия из ниток 100% акрила не свойлачивается, имеют малую усадку, удобны в носке. Акриловые нитки хорошо окрашиваются в массе, что позволяет получить пряжу ярких, насыщенных цветов. В данном случае - это ярко оранжевый цвет. Среди недостатков акриловых изделий можно выделить низкую гигроскопичность, ухудшающую гигиенические свойства вещей из акрила.

Вязапьные нитки можно использовать для изготовления легкой летней одежды.

Изготовитель: ООО «Арианна Мария», Санкт-Петербург. Цена: 90 рублей.

Образец 5 - нитки вязальные «Семеновская пряжа». Состав: шерсть 50% и акрил 50%. По внешнему виду - матовые. Цвет -- черный. По структуре - крученые. Длина в мотке 250 метров. Вес мотка 100 грамм. Нитки хорошо окрашены. Изделия из данной пряжи меньше свойлачиваются, они удобные и теплые, формостойкие, не подверженные поеданию молью. Нитки обладают высокими теплозащитными свойствами, светостойкостью, но по устойчивости к истиранию уступает даже хлопку.

Данная смесовая пряжа из натуральных и синтетических волокон прекрасно подойдет для детских изделий, что позволяет сделать вещь мягкой, без ущерба комфорта и гигиеничности. Вязальные нитки подходят для изготовления теплой одежды в холодное время года.

Изготовитель: «Семеновская пряжа», г. Москва. Цена: 80 рублей.

Образец 6 - нитки вязальные «Ализе». Состав: акрил 90% и полиамид 10%. По внешнему виду - блестящие. Многоцветные - окрашены в два чередующиеся цвета: белый и сиреневый. По структуре - крученые. Длина в мотке 350 метров. Вес мотка 100 грамм.

Синтетическое нитки, по многим свойствам близкие к шерсти, устойчивы к свету, слабым щелочам, органическим растворителям. Изделия из пряжи с акрилом удобные и теплые, формостойкие, не подверженные поеданию молью. Нитки характеризуются высокой прочностью при растяжении, отличной стойкостью к истиранию. Окрашивается многими красителями. Они не теряют форму при мокрой обработке. Недостатки ниток - высокая электризуемость, низкие гигиенические свойства.

Данный вид пряжи подходит для вязания теплых и объемных изделий. Изготовитель: «Семеновская пряжа», г. Москва. Цена: 70 рублей.

Образец 7 - нитки вязальные «Орлие». Состав: 88% акрил и 12% полиэстер. По внешнему виду - блестящие. Цвет - окрашены в три чередующиеся цвета: синий, голубой и серый. По структуре - крученые армированные. Длина в мотке 200 метров. Вес мотка 50 грамм.

Нитки обладают высокой несминаемостью, формоустойчивостью. Так же следует отметить, что обладает высокой светостойкостью и хорошей прочностью. Изделия из данного вида ниток имеют малую усадку, удобны в носке, хорошо пропускают воздух, легкие, теплые и объемные. Главный недостаток это сильная электризуем ость. Применяется для ручного вязания.

Изготовитель: ООО «Арианна Мария», г. Санкт-Петербург. Цена: 100 рублей.

Образец 8 - нитки вязальные «Tina». Состав: 85 % акрил и 12% нейлон. По внешнему виду - блестящие. Цвет - три нитки, окрашенные в три цвета: розовый, малиновый и бордовый. По структуре - крученые. Длина в мотке 120 метров. Вес мотка 50 грамм.

Нитки обладают высокой прочностью, термопластичностью, высокой светостойкостью, не выцветают, не выгорают. Изделия из данной смесовой пряжи практически не свойлачивается, имеют малую усадку, удобны в носке. Акриловые нитки хорошо окрашиваются в массе, что позволяет получить пряжу ярких, насыщенных цветов. В данном случае - это ярко оранжевый цвет. Среди недостатков акриловых изделий можно выделить низкую гигроскопичность, лишающую вещи из акрила гигиенических качеств.

Изготовитель: ИЧП «Снежинка», г. Москва. Цена: 100 рублей.

Образец 9 - нитки вязальные «Marta». Состав: 45% хлопок, 42% акрил и 13% полиамид. По внешнему виду - блестящие. Цвет - розовый. По структуре - крученые. Длина в мотке 300 метров. Вес мотка 50 грамм.

Нитки хорошо окрашены. Изделия из данной пряжи меньше свойлачиваются они удобные и легкие, формостойкие, не подверженные поеданию молью. Низкая термостойкость. Нитки обладают высокой светостойкостью.

Данная смесовая пряжа из хлопка и синтетических волокон прекрасно подойдет для детских изделий, что позволяет сделать вещь мягкой, без ущерба комфорта и гигиеничности. Вязальные нитки подходят для изготовления летней одежды в теплое время года.

Изготовитель: ИЧП «Снежинка», Москва. Цена: 50 рублей.

Образец 10 - нитки вязальные «Ангора». Состав 60% акрил и 40% мохер. По внешнему виду - блестящие. Цвет - синий. По структуре - крученые. Длина в мотке 500 метров. Вес мотка 100 грамм. Поверхность шероховатая и ворсистая.

По своим характеристикам пряжа легкая и эластичная. Хорошо удерживает тепло, не так быстро намокает во влажной среде, как хлопок. К недостаткам данной пряжи можно отнести ее свойлачиваемость и образование на ней пиллей при трении.

Применяется для ручного вязания. Можно использовать при вязании теплых вещей.

Изготовитель: «Ирис дом пряжи», г. Казань. Цена: 90 рублей.

Проведя товароведную характеристику ниток для вязания, реализуемых в магазине «Домас», можно сделать некоторые выводы: представленный ассортимент ниток только отечественных производителей; по сырьевому составу и цветовой гамме ассортимент ниток разнообразен и широк. Исходя из сырьевого состава нитки для вязания представлены к продаже как из синтетических, так и из натуральных волокон (хлопок, лен, шерсть). Цены на нитки для вязания в магазине «Домас» располагаются в таком диапазоне, как от 40 до 100 рублей.

2.2 Анализ структуры ассортимента ниток для вязания

Вырабатываемые в настоящее время текстильные нитки очень разнообразны; их классифицируют по следующим признакам:

- по составу сырья (однородные, неоднородные, смешанные);

- способу изготовления (пряденые и непряденые);

структуре (одинарные, крученые, трощеные, фасонные, текстурированные);

- отделке (суровые, отваренные, полубелые, отбеленные);

- назначению (для ткацкого и трикотажного производства, для шитья и вышивания, для производства ковров и гардинно-тюлевых изделий) [8] .

Возможность использования растительных красителей для окраски ниток для вязания может быть установлена при анализе структуры ассортимента по следующим показателям:

- по материалам изготовления;

- по предприятиям-изготовителям;

- по цене.

Но сначала проведем анализ структуры ассортимента вязальных и швейных ниток в натуральном и денежном выражении, которые приведены в таблице 1.

Таблица 1 - Структура ассортимента ниток швейных и ниток для вязания в натуральном и денежном выражении

Вид изделий	Кол-во видов изделий	Средняя цена, руб./моток	Относительные показатели структуры ассортимента (%) в выражении
			натуральном	денежном
Нитки швейные	17	22,5	23,3	23,7
Нитки вязальные	56	72,5	76,7	76,3
ИТОГО	73	95	100	100

Из таблицы видно, что наибольшее предложение составляют нитки вязальные - 56 единиц. Структура ассортимента ниток для вязания в натуральном выражение - 76,7%, что не на много отличается от структуры ассортимента в денежном выражении - 76,3%. Средняя цена ниток для вязания, представленных в магазине «Домас» составляет 72,5 рублей за моток.

Рассмотрим структуру вязальных ниток, предложенных к продаже по предприятиям-изготовителям. Следует отметить, что перечень производителей вязальных ниток не велик. Согласно таблице 2 магазин «Домас» сотрудничает всего с пятью фирмами отечественного производства. А именно, «Семеновская пряжа», «Пехорский текстиль», «Ирис дом пряжи», «Снежинка», «Арианна Мария».

Таблица 2 - Структура ассортимента вязальных ниток, предложенных к продаже по предприятиям-изготовителям за 2008 год

Производитель	Предложение	Доля	Реализация	Доля	Уровень реализации
	ед.	%	ед.	%	%
«Семеновская пряжа», г. Москва	340	26,2	338	26,4	99,4
ООО «Пехорский текстиль», г. Москва	340	26,2	336	26,3	98,8
«Ирис дом пряжи», г. Казань	180	13,8	175	13,7	97,2
ИЧП «Снежинка», г. Москва	260	20,0	254	19,8	97,7
ООО «Арианна Мария», Санкт-Петербург	180	13,8	177	13,8	98,3
ИТОГО	1300	100	1280	100	-

За 2008 год из предложенных 1300 наименований было реализовано 1280 упаковок ниток. Наибольшую долю предложения составляют нитки фирмы «Семеновская пряжа» и ООО «Пехорский текстиль» - 26,2%. Уровень реализации составляет 99,4% и 98,8% соответственно. Также значительную долю предложения и реализации из всех производителей, составляют нитки фирмы «Снежинка» - 20,0% и 19,8% соответственно. Уровень реализации составил 97,7%. Наименьшую долю предложения составляют нитки фирмы «Ирис дом пряжи» и«Арианна Мария» - 13,8%. Самый высокий уровень реализации приходится на нитки фирмы «Семеновская пряжа» и составляет 99,4%, а самый низкий у ниток фирмы «Ирис дом пряжи» - 97,2%. Уровень реализации данной фирмы объясняется небольшим спросом на продукцию.

В магазине «Домас» представлены к продаже вязальные нитки следующего сырьевого состава: хлопок, шерсть, лен, из химических и смешанных нитей. Из таблицы 3 видно, что со значительным отрывом как в предложении, так и в реализации преобладают нитки из смешанных волокон. А, следовательно, можно увеличивать предложение данного вида ниток.

Таблица 3 - Структура ассортимента вязальных ниток, предложенных к продаже по материалам изготовления за 2008 год