Натуральные красители в ремёслах

Матчасть

Натуральные красители представляют собой цветные вещества природного происхождения, получаемые из растений, минералов и, реже, животных организмов. Человечество использовало их тысячелетиями для окрашивания тканей, создания произведений искусства, украшения керамики, окрашивания пищи и изготовления косметических средств. Процесс получения и применения таких красителей тесно связан с местными традициями, доступными природными ресурсами и технологическим развитием общества.

В отличие от синтетических аналогов, натуральные пигменты и красители обычно дают более мягкие, приглушённые тона, часто обладают дополнительными полезными свойствами, такими как антисептические или антиоксидантные, и считаются более безопасными для здоровья человека и окружающей среды. Сегодня, когда экологические соображения становятся всё важнее, наблюдается возрождение интереса к натуральным красителям в различных сферах творчества и производства.

История использования натуральных красителей

Использование натуральных красителей насчитывает тысячи лет. Человечество начало экспериментировать с природными материалами для создания цвета ещё в доисторические времена. Наскальные рисунки, созданные древними людьми, свидетельствуют о том, что уже тогда использовались природные пигменты – охра, древесный уголь и другие материалы.

Натуральные красители в ремёслах — **Image by Gallerix**

Ранние письменные упоминания о применении натуральных красителей относятся к 5000 году до нашей эры. Практически на всех континентах примерно в одно и то же время люди начали извлекать красители из природного сырья, что говорит о фундаментальном стремлении человека к красоте и самовыражению через цвет.

Древние цивилизации, такие как египетская и китайская, внесли значительный вклад в развитие технологий производства и применения пигментов. Египтянам приписывают множество достижений в этой области до 1300 г. до н.э. Они первыми обнаружили, что промывка пигментов от примесей усиливает и очищает цвет, создали новые материалы и разработали процесс закрепления красок.

В Азии и на Востоке зародилось искусство крашения тканей, которое затем распространилось по миру. Древние мастера владели удивительными техниками, позволявшими получать более восьмисот оттенков цветового спектра на основе всего нескольких десятков природных красителей. Секрет такого разнообразия заключался во взаимодействии красящих веществ с солями различных металлов (протравами).

Особый интерес представляет история индиго – синего красителя, который получали из растения индигофера в Индии. Этот уникальный краситель оставался незаменимым, и надёжный аналог не могли создать до середины 19 века.

В средние века и эпоху Возрождения натуральные пигменты продолжали оставаться основой для создания красок, используемых художниками. Каждая эпоха имела уникальные методы создания и использования натуральных красителей, и эти методы передавались через поколения.

С развитием текстильной промышленности и появлением первых синтетических красящих веществ в 19 веке, натуральное крашение постепенно утратило свою доминирующую роль в обработке тканей, а многие старинные рецепты были утрачены или забыты. Однако в последние десятилетия наблюдается возрождение интереса к натуральным красителям, связанное с экологическими соображениями и стремлением к более здоровому образу жизни.

Основные источники натуральных красителей

Природные красители можно извлекать из разнообразных источников, которые обычно классифицируют по их происхождению: растительные, минеральные и животные. Каждый тип источников имеет свои особенности и применение в различных ремеслах.

Растительные источники

Растения являются наиболее распространённым и доступным источником натуральных красителей. Красящие вещества могут содержаться в различных частях растений: листьях, цветах, плодах, корнях, коре и древесине. Растительные пигменты – это органические соединения, присутствующие в клетках и тканях растений и придающие им цвет.

Основные группы растительных пигментов включают:

Хлорофиллы – зелёные пигменты, участвующие в фотосинтезе. Они могут давать различные оттенки зелёного цвета.
Каротиноиды – жёлто-оранжевые пигменты, содержащиеся в моркови, тыкве, апельсинах и других ярких овощах и фруктах.
Флавоноиды – разнообразная группа пигментов, включающая антоцианы, которые отвечают за красные, фиолетовые и синие цвета ягод и цветов.
Бетацианины – пигменты, содержащиеся в свёкле и придающие ей характерный красно-фиолетовый цвет.

Среди наиболее известных растительных источников красителей можно выделить индиго (синий), марену красильную (красные оттенки), куркуму (жёлто-оранжевый), гранат (красно-коричневый), луковую шелуху (жёлто-коричневый), грецкий орех (коричневый), шафран (золотисто-жёлтый), чернику и ежевику (фиолетовый и синий), крапиву (зелёный) и дуб (коричневый).

Растительные красители обычно экологически безопасны, биоразлагаемы и не вызывают аллергических реакций при использовании в текстиле или пищевой промышленности. Однако их цвета часто менее стойки, чем у минеральных или синтетических аналогов, и могут выцветать под действием солнечного света или вымываться при стирке.

Минеральные источники

Минералы представляют собой ещё один важный источник натуральных пигментов. В отличие от растительных красителей, минеральные пигменты обычно более стойкие и дают более насыщенные, яркие цвета. Они получаются путём измельчения, просеивания и промывки различных минералов и горных пород.

Основные минеральные пигменты включают:

Охра – природный пигмент на основе оксида железа, дающий жёлтые, оранжевые и красноватые оттенки.
Киноварь – сульфид ртути, дающий яркий красный цвет (токсичен).
Лазурит – минерал, из которого получают ультрамарин, глубокий синий пигмент.
Малахит – минерал зелёного цвета на основе карбоната меди.
Азурит – синий медный минерал.
Гематит – железная руда, дающая красные оттенки.
Каолин – белая глина, использующаяся для получения белых пигментов.
Графит и уголь – источники чёрных пигментов.

Процесс изготовления красок из минералов относительно прост – "камень измельчает камень". Минерал размалывается, просеивается, промывается для удаления примесей, а затем перетирается с водой до очень тонкого состояния. Однако это трудоёмкий процесс – чем дольше растирать каменный порошок в воде, тем однороднее будет становиться краска.

Для превращения пигмента в краску необходимо добавить связующее вещество (клей) – без него краска не будет держаться на поверхности, а новые слои будут смазывать предыдущие.

Минеральные пигменты широко использовались в живописи до 19 века, когда появились синтетические аналоги. Они придают краскам особую глубину и плотность, что ценится художниками. Однако некоторые минеральные пигменты токсичны, что требует осторожности при работе с ними.

Животные источники

Животные источники натуральных красителей используются реже, чем растительные и минеральные, из-за сложности получения, характерного вкуса (что важно для пищевых красителей) и короткого срока хранения. Тем не менее, некоторые животные красители имеют историческое значение и до сих пор применяются в определённых областях.

Наиболее известные животные красители включают:

Кармин (кошениль) – ярко-красный краситель, получаемый из самок насекомых кошенили. Этот краситель высоко ценился в прошлом и до сих пор используется в пищевой промышленности и косметике.
Пурпур – редкий и дорогой фиолетово-красный краситель, который добывали из морских моллюсков. В древности пурпурные одежды могли носить только правители и высшая знать из-за дороговизны красителя.
Сепия – коричневый пигмент, получаемый из чернильного мешка каракатицы. Исторически использовался для рисования и письма.
Гуммилак – красный краситель животного происхождения, получаемый из выделений лаковых червецов.
Мумие – вещество сложного состава, образующееся в горных породах, возможно, имеющее органическое происхождение. Использовалось для получения коричневых пигментов.

Животные красители обычно более редки и дороги по сравнению с растительными, но некоторые из них (например, кармин) дают очень яркие и стойкие цвета. В современном мире их использование часто ограничено этическими соображениями, и многие производители ищут растительные альтернативы.

Химия натуральных красителей

Натуральные красители представляют собой сложные органические или неорганические соединения, способность которых придавать цвет определяется их химической структурой. Для понимания свойств и применения натуральных красителей важно изучить их химический состав и особенности взаимодействия с различными материалами.

Основные красящие соединения

Красящие свойства натуральных пигментов обусловлены наличием в их молекулах особых структур – хромофоров, которые поглощают свет определённой длины волны и отражают или пропускают остальную часть спектра, создавая видимый цвет. Химический состав красителей варьируется в зависимости от их источника.

Растительные пигменты обычно представлены следующими классами соединений:

Хлорофиллы – магний-порфириновые комплексы, содержащие атом магния в центре порфиринового кольца. Хлорофилл a имеет сине-зелёный цвет, а хлорофилл b – жёлто-зелёный.
Каротиноиды – полиеновые углеводороды, содержащие цепочку из сопряжённых двойных связей. К ним относятся каротины (оранжевые) и ксантофиллы (жёлтые). Наиболее известный представитель – бета-каротин.
Антоцианы – водорастворимые пигменты из группы флавоноидов, отвечающие за красный, синий и фиолетовый цвета в растениях. Их оттенок сильно зависит от кислотности среды.
Бетацианины – азотсодержащие пигменты, придающие свёкле красно-фиолетовый цвет.
Танины – полифенольные соединения, дающие коричневые оттенки и часто используемые как протравы для закрепления других красителей.

Минеральные пигменты состоят из неорганических соединений, обычно оксидов, сульфидов или карбонатов металлов, таких как оксиды железа (охра), сульфид ртути (киноварь), сложные силикаты натрия и алюминия с серой (ультрамарин) и основной карбонат меди (малахит).

Животные красители часто содержат сложные органические соединения, например, кармин содержит карминовую кислоту (антрахиноновый гликозид), а пурпур состоит из дибромоиндиго и дибромоиндирубина.

Интенсивность и оттенок цвета натуральных красителей зависят не только от их химической структуры, но и от концентрации, pH среды, наличия других веществ и физического состояния.

Свойства и стабильность

Натуральные красители обладают рядом свойств, определяющих их практическое применение в различных ремёслах. Важнейшими из этих свойств являются светостойкость, термостойкость, устойчивость к воздействию кислот и щелочей, а также растворимость.

Светостойкость – способность красителя сохранять цвет под воздействием света – варьируется в зависимости от типа красителя. Минеральные пигменты обычно более светостойки, чем растительные. Например, оксиды железа могут сохранять цвет столетиями, в то время как антоцианы быстро выцветают на солнце.

Термостойкость также различается: некоторые красители могут менять цвет при нагревании. Это свойство особенно важно для керамических пигментов, которые должны выдерживать высокие температуры обжига. Оксиды металлов обычно сохраняют цвет при высоких температурах, хотя их оттенок может измениться в процессе обжига.

Химическая стабильность определяет устойчивость красителя к воздействию кислот, щелочей и других химических веществ. Антоцианы, например, меняют цвет в зависимости от pH: в кислой среде они обычно красные, а в щелочной – синие или фиолетовые. Это свойство позволяет использовать их как природные индикаторы.

Растворимость красителей определяет способ их применения. Водорастворимые красители (антоцианы, бетацианины) удобны для окрашивания пищевых продуктов и тканей. Жирорастворимые (каротиноиды) можно использовать в масляных красках и косметике. Нерастворимые пигменты (минеральные) требуют связующего вещества для создания красок.

Натуральные красители часто менее стабильны, чем синтетические аналоги, что затрудняет их промышленное применение. Однако именно эта "живость" и изменчивость придаёт особое очарование изделиям, окрашенным натуральными красителями. Для повышения стабильности натуральных красителей часто используют протравы – вещества, которые образуют комплексы с красителями и улучшают их фиксацию на материале.

Взаимодействие с разными материалами

Способность натуральных красителей окрашивать различные материалы определяется характером взаимодействия между красителем и субстратом. Разные материалы требуют разных подходов к окрашиванию.

Текстильные волокна имеют различную способность удерживать красители. Протеиновые волокна (шерсть, шёлк) легче окрашиваются многими натуральными красителями благодаря наличию активных аминогрупп, способных образовывать связи с красителями. Целлюлозные волокна (хлопок, лён) часто требуют предварительной обработки протравами – солями металлов, которые образуют мостик между волокном и красителем.

В живописи натуральные пигменты смешиваются со связующими веществами для создания красок. Для масляной живописи используются растительные масла (льняное, маковое), для темперы – яичный желток, для акварели – растительные клеи и камеди. Связующее вещество не только обеспечивает адгезию пигмента к поверхности, но и может влиять на оттенок и глубину цвета.

Керамика представляет особый случай, так как пигменты должны выдерживать высокие температуры обжига. Для окрашивания керамических изделий обычно используются минеральные пигменты – оксиды металлов, которые могут вступать в химические реакции с глиной и глазурью при обжиге, создавая разнообразные эффекты.

Бумага легко впитывает водорастворимые красители, что делает её удобным материалом для окрашивания растительными пигментами. Однако для долговечности окрашенной бумаги может потребоваться дополнительная обработка закрепителями.

Для пищевых продуктов важна не только красящая способность, но и безопасность, вкус и аромат красителя. Натуральные пищевые красители должны быть съедобными и желательно иметь минимум собственного вкуса, если только этот вкус не является желательным дополнением к продукту.

Взаимодействие красителей с материалами может быть физическим (адсорбция, механическое удержание) или химическим (образование ковалентных или координационных связей). Прочность окраски зависит от типа этого взаимодействия: химические связи обычно обеспечивают более стойкую окраску, чем физические.

Применение в различных ремёслах

Натуральные красители находят применение в широком спектре ремёсел и творческих практик. Каждая область имеет свои требования к красителям и технические особенности их использования. Рассмотрим основные сферы применения натуральных красителей.

Текстильное окрашивание

Окрашивание тканей натуральными красителями – одно из древнейших ремёсел, сочетающее искусство и науку. Этот процесс включает несколько этапов: подготовка ткани, приготовление красильного раствора, протравливание, собственно крашение и закрепление цвета.

Подготовка ткани часто включает стирку для удаления аппрета и других загрязнений, которые могут помешать равномерному окрашиванию. Некоторые типы волокон, особенно целлюлозные (хлопок, лён), требуют предварительной обработки протравами – солями металлов, которые помогают красителю закрепиться на волокне.

Распространённые протравы включают квасцы (сульфат алюминия и калия), железный купорос, медный купорос, хромовые квасцы. Выбор протравы влияет не только на прочность окраски, но и на её оттенок. Например, марена с алюминиевой протравой даёт ярко-красный цвет, с железной – бордовый, а с медной – коричневатый.

Процесс крашения может осуществляться разными способами: погружением ткани в горячий или холодный красильный раствор, нанесением красителя на определённые участки ткани (для создания узоров), послойным окрашиванием для получения сложных оттенков. Время выдержки, температура раствора, концентрация красителя и pH среды – все эти факторы влияют на результат.

После окрашивания ткань обычно промывают для удаления незакрепившегося красителя и иногда проводят дополнительную обработку для закрепления цвета. Традиционные методы часто включают использование танинов (дубильных веществ), уксуса или соли для улучшения стойкости окраски.

Современные ремесленники, работающие с натуральными красителями, часто сочетают традиционные техники с научным подходом, экспериментируя с различными комбинациями красителей, протрав и методов окрашивания для создания уникальных текстильных изделий.

Живопись и искусство

В живописи натуральные пигменты использовались с доисторических времён до 19 века, когда появились синтетические аналоги. Однако и сегодня многие художники предпочитают натуральные пигменты за их особые оптические свойства, глубину цвета и историческую аутентичность.

Для создания красок пигменты смешиваются со связующими веществами – субстанциями, которые обеспечивают адгезию пигмента к поверхности и формируют плёнку после высыхания. Выбор связующего зависит от техники живописи:

Масляная живопись использует растительные масла (чаще всего льняное), которые полимеризуются на воздухе, образуя прочную эластичную пленку.
Темпера основана на яичном желтке, который содержит натуральные эмульгаторы, соединяющие пигмент и воду.
Акварель использует растительные клеи (гуммиарабик) и мёд или глицерин для пластичности.
Фреска включает пигменты, смешанные с водой и наносимые на свежую известковую штукатурку, которая при высыхании фиксирует пигмент.

Натуральные пигменты могут различаться по укрывистости (способности перекрывать нижележащие слои), светостойкости, интенсивности цвета и взаимодействию с различными связующими. Минеральные пигменты обычно более укрывисты и светостойки, чем органические.

Художники, работающие с натуральными пигментами, часто сами готовят краски, растирая пигменты со связующими до нужной консистенции. Это даёт им полный контроль над свойствами материала и позволяет создавать уникальные, неповторимые оттенки.

Помимо традиционной живописи, натуральные красители используются в других видах изобразительного искусства: в графике (тушь из сажи или сепии), в окрашивании бумаги для коллажей и оригами, в создании натуральных чернил для каллиграфии.

Керамика

Натуральные красители играют важную роль в декорировании керамических изделий. Их использование позволяет создавать как яркие, насыщенные цвета, так и мягкие, приглушённые оттенки, придающие керамике особую теплоту и аутентичность.

В керамическом производстве красители могут применяться на разных этапах:

Окрашивание глиняной массы – пигменты добавляются непосредственно в глину перед формованием изделия, придавая ей равномерный цвет по всей массе.
Создание ангобов – цветных глиняных покрытий, наносимых на поверхность изделия до обжига. Для ангобов, предназначенных для сплошного покрытия, содержание пигментов может достигать 25%, а в красках для росписи – до 50%.
Окрашивание глазурей – пигменты добавляются в глазурные смеси в небольших количествах (4-6%), а их концентрация может варьироваться для достижения разной интенсивности цвета.

Минеральные пигменты для керамики должны выдерживать высокие температуры обжига, поэтому чаще всего используются оксиды металлов и другие неорганические соединения. Интересной особенностью керамических пигментов является их способность менять цвет в процессе обжига в зависимости от температуры и состава глазури.

Например, пигменты, полученные из железа или меди, могут давать разные оттенки при восстановительном или окислительном обжиге. Оксид железа может давать оттенки от жёлтого до глубокого красного в зависимости от его концентрации и взаимодействия с другими компонентами глазури.

Современные керамисты экспериментируют с такими необычными натуральными красителями, как водоросли, которые могут придавать изделиям оттенки от зелёного до насыщенно-чёрного. Эта техника особенно популярна в странах Восточной Азии.

Кулинария и пищевая промышленность

Натуральные пищевые красители позволяют сделать блюда не только вкусными, но и визуально привлекательными, стимулируя аппетит. Важно, что эти красители не только безопасны, но часто и полезны, так как содержат антиоксиданты, витамины и другие биологически активные вещества.

К пищевым красителям предъявляются особые требования:

Натуральность – использование исключительно природных материалов, безопасных для употребления в пищу.
Съедобность и вкусовая нейтральность – в идеале краситель должен быть безвкусным или дополнять вкус блюда, не доминируя над ним.
Красящая способность – стойкость и неизменность цвета хотя бы на время потребления продукта.

Наиболее распространённые натуральные пищевые красители и их источники:

Красные и розовые оттенки получают из свёклы (бетанин), ягод (антоцианы), томатов (ликопин), паприки.
Жёлтые и оранжевые оттенки дают куркума (куркумин), шафран, морковь (бета-каротин), тыква, апельсины.
Зелёные оттенки можно получить из шпината, крапивы, матча (зелёный чай).
Синие и фиолетовые тона дают черника, ежевика, красная капуста.
Коричневые оттенки получают из какао, кофе, солодового экстракта, карамельного колера (карамелизованного сахара).
Чёрный цвет можно получить с помощью активированного угля или чернил каракатицы.

Способы приготовления натуральных пищевых красителей обычно включают экстракцию красящего вещества водой, соком, маслом или спиртом, а затем концентрацию этого экстракта. Красители могут использоваться в жидком виде или высушиваться для получения порошка.

Интересная особенность натуральных пищевых красителей – их реакция на изменение pH среды и температуры. Например, антоцианы красной капусты меняют цвет от красного в кислой среде до синего или зелёного в щелочной. А некоторые красители могут терять яркость при термической обработке.

В современной кулинарии и пищевой промышленности наблюдается тенденция к замене синтетических красителей натуральными, что отвечает спросу потребителей на более здоровые и экологичные продукты.

Косметика

Натуральные красители широко используются в производстве косметических средств, обеспечивая не только цвет, но и дополнительные ухаживающие свойства. Они могут применяться для окрашивания губных помад, румян, теней для век, тональных кремов, шампуней и мыла.

Для косметики особенно важны безопасность красителей, их совместимость с кожей и слизистыми оболочками, а также стабильность цвета в составе готового продукта. Натуральные красители обычно вызывают меньше аллергических реакций по сравнению с синтетическими аналогами.

Распространённые натуральные красители в косметике включают:

Карминовую кислоту (кармин) – ярко-красный пигмент животного происхождения, получаемый из кошенили, используемый в губных помадах и румянах.
Хну и басму – растительные красители, традиционно используемые для окрашивания волос и создания временных татуировок.
Куркуму – придаёт косметическим средствам жёлтый оттенок и обладает противовоспалительными свойствами.
Хлорофилл – зелёный пигмент растений, используемый в различных косметических препаратах.
Бетанин из свёклы – для создания розовых и красных оттенков.
Антоцианы из ягод – для получения красных, фиолетовых и синих тонов.
Активированный уголь – для чёрных и серых оттенков, а также для очищающих средств.

Натуральные красители в косметике часто сочетают с растительными маслами, экстрактами и другими натуральными ингредиентами, создавая полностью органические продукты. Такая косметика не только безопасна для кожи, но и минимизирует негативное воздействие на окружающую среду.

Однако стоит отметить, что натуральные красители в косметике могут иметь ограниченный срок годности и требовать специальных условий хранения для сохранения цвета и свойств. Кроме того, их интенсивность и стойкость цвета может уступать синтетическим аналогам.

Изготовление свечей

Использование натуральных красителей в изготовлении свечей – относительно новая, но быстро развивающаяся область. Все больше производителей свечей обращаются к природным красителям, стремясь создать экологически чистый продукт.

Натуральные красители для свечей получают из возобновляемых источников, таких как растения и овощи, что минимизирует углеродный след, связанный с традиционными синтетическими красителями. Они предлагают обширную палитру, основанную на разнообразии цветов, встречающихся в природе.

Для окрашивания свечей могут использоваться:

Порошковые специи – куркума, паприка, корица, которые дают жёлтые, оранжевые и коричневые оттенки.
Растительные экстракты и порошки – хлорофилл для зелёного цвета, бета-каротин для оранжевого, антоцианы для красного и фиолетового.
Минеральные пигменты – глины разных цветов, которые могут придавать свечам землистые оттенки.
Натуральные воски разных оттенков – например, пчелиный воск имеет естественный золотистый оттенок.

Преимущества использования натуральных красителей в свечах включают не только их экологичность, но и безопасность для здоровья. В отличие от синтетических аналогов, которые могут выделять потенциально вредные химические вещества при горении, натуральные красители не содержат токсинов и аллергенов, что делает свечи более безопасными для людей с повышенной чувствительностью или респираторными заболеваниями.

Однако натуральные красители могут влиять на характеристики горения свечи и требуют тщательного подбора концентрации и способа внесения в восковую основу. Некоторые растительные красители могут выгорать или изменять цвет при хранении свечи под прямыми солнечными лучами.

Работа с бумагой

Окрашивание бумаги натуральными красителями – интересная техника, позволяющая создавать уникальные материалы для скрапбукинга, оригами, каллиграфии, декупажа и других видов бумажного творчества.

Бумага легко впитывает водорастворимые красители, что делает процесс окрашивания относительно простым. Для работы обычно выбирают бумагу без покрытия, с хорошей впитывающей способностью, например, акварельную, гофрированную или рисовую бумагу.

Натуральные красители для бумаги могут быть получены из различных источников:

Ягоды и фрукты – ежевика, вишня, гранат дают красные и фиолетовые оттенки.
Овощи – свёкла, морковь, красная капуста.
Чаи и кофе – различные сорта чая дают оттенки от светло-жёлтого до темно-коричневого, кофе – тёплые коричневые тона.
Специи – куркума, паприка, корица.
Цветы и листья – ромашка, крапива, розы, зверобой.

Процесс окрашивания бумаги может осуществляться разными способами:

Погружение бумаги в красильный раствор.
Нанесение красителя кистью или губкой для создания эффекта акварели.
Распыление жидкого красителя для получения пятнистого эффекта.
Создание отпечатков с помощью окрашенных растений.

После окрашивания бумагу сушат, а затем могут дополнительно обрабатывать для закрепления цвета или создания специальных эффектов – глянцевого, состаренного, текстурированного.

Интересной техникой является эко-принт – отпечатывание растений на бумаге. Листья и цветы, содержащие пигменты, помещаются между листами бумаги и отпариваются или проглаживаются горячим утюгом, оставляя на бумаге свои отпечатки и красящие вещества.

Окрашенная натуральными красителями бумага имеет особое очарование – мягкие, приглушённые тона, естественные переходы цвета, уникальные текстуры, что делает её популярной среди мастеров ручного труда и ценителей экологичного творчества.

Техники извлечения и приготовления

Приготовление натуральных красителей – это процесс, сочетающий традиционные знания и современные научные подходы. Различные методы извлечения и обработки позволяют получать красители с разными свойствами и применением.

Экстракция

Экстракция – основной метод извлечения натуральных красителей из растительных и животных источников. Существует несколько способов экстракции, выбор которых зависит от типа красящего вещества и его растворимости.

Водная экстракция – наиболее распространённый и простой метод для водорастворимых красителей. Растительный материал (листья, цветы, корни, кора) замачивают в воде, затем нагревают до определённой температуры и выдерживают некоторое время для извлечения красящих веществ. Температура и время экстракции могут значительно влиять на цвет и свойства полученного красителя. Некоторые пигменты лучше экстрагируются в холодной воде, тогда как другие требуют кипячения.

Например, для извлечения антоцианов из ягод можно использовать следующую технику: ягоды измельчают, заливают водой и доводят до кипения, затем дают настояться, после чего фильтруют для получения чистого красителя.

Масляная экстракция используется для жирорастворимых пигментов, таких как каротиноиды. Растительный материал измельчают и погружают в растительное масло, затем нагревают на водяной бане или оставляют на солнце для естественной экстракции. Примером может служить получение красителя из моркови: натёртую морковь обжаривают в сливочном масле на медленном огне, затем остужают и процеживают через марлю.

Спиртовая экстракция эффективна для извлечения некоторых красителей, которые плохо растворяются в воде. Используется этиловый или изопропиловый спирт. Этот метод подходит, например, для извлечения хлорофилла из листьев.

Ферментация – биохимический процесс, используемый для получения некоторых красителей, таких как индиго. В процессе ферментации микроорганизмы преобразуют предшественники красителя в активные красящие вещества. Этот метод требует контроля условий и может занимать от нескольких дней до недель.

Для минеральных пигментов процесс извлечения включает измельчение, просеивание, промывку и иногда нагревание. Минералы сначала дробят до порошкообразного состояния, затем просеивают для удаления крупных частиц и промывают для очистки от примесей.

Концентрация и закрепление

После извлечения красители часто требуют дополнительной обработки для повышения их эффективности и стабильности. Концентрация и закрепление – важные этапы в приготовлении натуральных красителей.

Концентрация может осуществляться несколькими способами:

Выпаривание – жидкий экстракт нагревают для удаления избытка воды или другого растворителя, увеличивая концентрацию красящего вещества. Этот метод подходит для термостабильных красителей.
Осаждение – добавление к экстракту веществ, которые вызывают выпадение красителя в осадок. Например, квасцы могут использоваться для осаждения некоторых растительных красителей.
Сушка – жидкий экстракт высушивают для получения порошкообразного красителя, который легче хранить и транспортировать. Сушка может проводиться на воздухе, в сушильном шкафу или путём распылительной сушки.

Закрепление красителей на материалах часто требует использования протрав – веществ, которые образуют мостик между красителем и окрашиваемым материалом. Традиционно в качестве протрав использовались соли металлов:

Алюминиевые квасцы (KAl(SO4)2·12H2O) – наиболее распространённая протрава, дающая яркие, относительно светлые цвета.
Железный купорос (FeSO4·7H2O) – даёт более тёмные, приглушённые оттенки.
Медный купорос (CuSO4·5H2O) – придаёт зеленоватый оттенок многим красителям.
Хромовые квасцы (KCr(SO4)2·12H2O) – используются реже из-за токсичности.

Протравы могут применяться на разных этапах процесса окрашивания:

Предварительное протравливание – материал обрабатывается протравой перед окрашиванием.
Одновременное протравливание – протрава добавляется непосредственно в красильную ванну.
Последующее протравливание – материал обрабатывается протравой после окрашивания.

Помимо протрав, для закрепления красителей могут использоваться дубильные вещества (танины), уксус, соль и другие фиксирующие агенты, которые помогают улучшить стойкость окраски к стирке, свету и другим воздействиям.

Хранение и стабилизация

Натуральные красители часто менее стабильны, чем их синтетические аналоги, и требуют особых условий хранения для поддержания своих свойств. Правильное хранение и стабилизация красителей – важные аспекты работы с ними.

Жидкие экстракты красителей обычно имеют ограниченный срок хранения из-за возможного развития микроорганизмов и окисления красящих веществ. Для продления срока годности можно использовать следующие методы:

Добавление консервантов – натуральных (соль, спирт, эфирные масла с антимикробными свойствами) или синтетических.
Хранение в прохладном, тёмном месте – свет и тепло ускоряют деградацию многих красителей.
Использование герметичных, непрозрачных контейнеров для минимизации контакта с воздухом и светом.

Сухие формы красителей обычно более стабильны и имеют более длительный срок хранения. Для сухих пигментов и порошков важно обеспечить защиту от влаги, которая может вызвать слёживание или развитие плесени. Хранение в герметичных контейнерах с силикагелем может помочь поддерживать сухость.

Некоторые красители можно стабилизировать с помощью химических добавок, которые предотвращают окисление или другие процессы деградации. Например, аскорбиновая кислота (витамин C) может использоваться для стабилизации некоторых растительных красителей, предотвращая их окисление.

рН среды также может влиять на стабильность красителей. Некоторые пигменты, особенно антоцианы, стабильны только в определённом диапазоне pH. Регулирование кислотности с помощью буферных растворов может помочь сохранить цвет.

Для натуральных красителей, используемых в косметике и пищевых продуктах, важно соблюдать санитарные нормы и предотвращать микробное загрязнение. Стерилизация оборудования и использование дистиллированной воды для приготовления экстрактов может помочь в этом.

Техника декупажа: с чего начать
Создание мозаики своими руками: Основные принципы и идеи
Лучшие виды клея для декоративного искусства