第17章 第六章中國古代的染料與色染的化學成就

遠距今天六七千年前，在新石器時代的中期，我們的祖先已經用赭土粉(赤鐵礦粉)將粗麻布染成紅色。當然，用礦物顏料染色，附著力不強，很難均勻，顏色一般不很鮮豔，色澤也單調，染出來的織品也欠光滑柔軟。自從嘗試了以天然植物色素作染料之後，這種方法就很快被淘汰了。但用礦物顏料在織物上進行彩繪，在我國則延續了很久。 1976年在內蒙曾出土一些西周時期的絲織物，上面的黃色花紋就是用礦物顏料雌黃(AsS)粉描繪的。 1972年從長沙馬王堆一號漢墓出土的大批彩繪印花絲綢織品上面著有至今仍然十分鮮豔的紅色花紋，都是用硃砂(天然HgS)描繪的，更有一件印花敷彩的紗則是用硃砂、鉛粉、絹雲母(白色)和炭黑多種顏料彩繪的。

大約也是在新石器時代的中期，我國先民已開始選用天然植物色素為染料了。居住在青海柴達木盆地諾木洪地區的原始部落，那時已能用植物色素把毛線染成黃、紅、褐、藍等顏色，織出帶有彩條的毛布。這類染料也不難發現，當人們採摘、擺弄鮮花野草時，某些花草中的漿汁沾在手上，蹭在衣服上，就會染上顏色，於是人們便會很自然地想利用它們來染色了。最初是把花、葉搓成漿狀物，以後逐漸知道了用溫水浸漬的方法來提取植物染料。選用的部位也逐漸擴展到植物的枝條、樹皮、塊根、塊莖以及果實。通過千百年的努力，人們逐步判斷出幾種特別適宜作染料的植物，例如用藍草來染藍，用茜草來染紅，用黃檗(bo)來染黃；又分別探討出各種染料的一些習性和必要的一些加工工藝；接著由於染料的需求量猛增，人們便有意識地大規模栽培這類植物並研究栽培的方法(圖6—1)。色染也就逐步成為一種專門的技藝和行業，我國古代稱之為“彰施”，這個詞最早見於《尚書·益稷》，它記述了舜對夏禹講的話：“以五采彰施於五色，作服，汝明。”意思是要他用五種色彩染製成五種服裝，以表明等級的尊卑。

我國歷代都很重視“彰施”這項技藝，各代王朝都設有專門掌管染色的機構。在周代，天官下有“染人”，就是管理染色的官員；在秦代設有“染色司”；自漢至隋各代都設有“司染署”；唐代的“織染署”下有“練染作”；宋代工部少府監有“內染院”；明清則設有“藍靛所”。這些官方的染色管理機構又是研究機構，壟斷著當時染色技藝的專利。 我國古代陸續常用的染料包括如下一些： 紅色被認為是一種很高貴的色彩。朱紅和鵝黃等色彩鮮豔的精細織品往往都是為帝王貴族製作衣物。 紅花：草本植物，提取染料部分為花。西漢初就在中原種植，據說是張騫從西域移植來的。有紅藍花、黃藍花等異名。其紅色素易溶於鹼水，加酸又可沉澱出來，所以紅花染色的織物不能用鹼性水去洗滌。

茜草：草本植物，可提取染料的部分為根莖。又寫作蒨草，又名茅搜(《爾雅》)、牛蔓(《詩疏》)、金線草(《植物名實圖考》)、茹藘(《毛詩》)。因為這種染料色澤鮮美，很受歡迎，銷路很大。 《史記·貨殖列傳》有“千畝卮(指黃色染料植物梔子)茜，其人與千戶侯等”的話，表明漢代時有專門栽植茜草並發了財的人。 蘇木：熱帶喬木，其乾材中含有“巴西蘇木素”，原本無色，被空氣氧化後便生成一種紫紅色素，可作為染料。最早見於《唐·新修本草》，原名叫“蘇枋木”，據說是從南海崑崙(今越南湄公河口外)引進來的，交州(今越南河內一帶)、愛州(今越南清化一帶)也有。由於蘇木中還含有鞣質，所以用蘇木水染色後，再以綠礬水媒染，就會生成鞣酸鐵，是黑色沉澱色料，顏色會變成深黑紅色。

黃色也被認為是一種很高貴的顏色。 黃櫨：一種落葉喬木，從其乾材中可浸漬出一種黃色染料。黃櫨木本為藥材，最早見於，唐代後用於染色。 黃檗：又名黃柏，從其木材和樹皮都可浸出黃色染料，不過應用較少。它與靛青套染，則成為草綠色。但我國古代常用它染紙，製成“防蠹紙”，可以防蟲蛀。 梔〔zhi支〕子：有時寫作“枝子”、“支子”，又名木丹、越桃。除野生外，因其花白，美而芳香，也常被植於庭園觀賞。其果實橢圓形，是藥材，並可從中浸取出黃色染料。據李時珍說，還有一种红花梔子，以其果實染物可成赭紅色。所以梔子又稱黃梔子。 槐：一種落葉喬木，我國各地普遍生長。槐花未開時，其花蕾通稱“槐米”。李時珍曾指出：槐米“狀如米粒，炒過，煎水，染黃甚鮮”。

在古代，藍色的服裝往往是平民穿戴的，所以藍色染料用量極大。這類染料植物中藍草是從古至今最著名的製取藍色染料的草本植物。據宋應星說，藍草有五種，分別叫茶藍(又名菘藍)、蓼藍、馬藍、吳藍、莧藍。在藍草的葉子中含有一種色素，現代的科學名稱叫“藍甙〔dai代〕”，此物在水浸的條件下逐步水解，生成可溶性的3-羥基吲哚，是無色的，染於織物上後，經日曬，空氣氧化，就生成“藍靛”。這種染料非常耐日曬、水洗和加熱，所以自古受到歡迎，歷來都作為經濟作物而大面積種植。 我國自古染紫都用紫草，已經著錄。它有茈草(《爾雅》)、紫丹(《本草經》)、地血(《吳普本草》)等別名，是多年生的草本植物，我國南北方山野草叢中皆有，其花紫、根紫，從其根、莖部可提取出紫色染料。

我國古代不同時期對黑色的看法很不一致，秦始皇認為秦滅周是以水德戰勝了火德，因此尊崇黑色，衣服、旄旌、節旗皆上黑；魏晉時也崇尚黑，因此當時建康(今南京)以染黑而著稱，秦淮河南有個地方叫烏衣巷，據說住在那裡的貴族子弟都穿烏衣，即黑色綢衣。但在其他一些朝代時，如東晉和唐代則以黑色為低下，穿黑衣的“皂衣”(平民百姓)、“皂隸”(官老爺的走卒)就都是下層人物。但不管哪個時期，都對黑色染料下過一番功夫，著意研究過。 我國古代黑色染料的原料都是一些含鞣質(又名單寧，是具有多元酚基和羧基的有機化合物)的植物的樹皮、果實外皮或蟲癭，例如五倍子(是昆蟲角倍蚜、倍蛋蚜在寄主鹽膚木、青麩楊等樹上形成的蟲癭)殼、胡桃青皮、栗子青皮、櫟樹皮及其殼鬥(俗名橡碗)、蓮子皮、樺果等等。它們的水浸取液與媒染劑綠礬配合，便生成鞣酸亞鐵，上染後經日曬氧化，便在織物上生成黑色沉澱色料。因綠礬常用於染黑，所以又叫皂礬。

上述這些植物的浸液固然都可以直接拿來浸染紡織物，但是如果臨到用時再來採集，就很不方便，當地既未必有這種資源，季節也未必合適；收集、運輸大量植物莖葉也很不方便；而且某些浸液常常是幾種色素的混合物，因此染出的織物，顏色往往不大純正。所以，這便促進了染料加工業的興起，染工便預先對原料進行處理，對有效成分加以提取、純制，做成染料成品。這樣便出現了古代的染料化學工藝。例如藍草的化學加工，據《齊民要術》和《天工開物》記載，是把它們的葉和莖放在大坑或缸、桶中，以木、石壓住，水浸數日，使其中的“藍甙”水解並溶出成漿。每水漿一石，下石灰水五升，或按1.5%的比例加石灰粉，使溶液呈鹼性，其中無色的靛白(3-羥基吲哚)便很快被空氣氧化，生成藍色“靛青”沉澱，濾出後晾乾即為成品，販運各地。臨到用時，將靛青投入染缸，加入酒糟，通過發酵，使它再還原成靛白並重新溶解，即可下織物進行染色工序了。這種“靛青”製作和染色的化學工藝大約在春秋戰國時代已經發明。又如紅花，其水浸取液中除紅色素紅花甙外，還含有紅花黃色素，所以直接染色，織物的色調往往不夠純正鮮豔。於是我國古代的染工則先用鹼性的稻草灰水(含很多的碳酸鉀)或鹼水(天然鹼，即碳酸納的溶液)浸取出兩種色素，再往染料液中加入酸性的烏梅水，便單獨把紅色素沉澱出來了，絕大部分黃色素仍留在溶液中。這樣，溶解和沈淀反复幾次，便可將黃色素除盡，得到純淨的紅色素，製成紅花餅，陰乾收貯。這种红花餅可染織物成大紅色，極為艷麗，也可用來染紙。這項工藝的記載最早見於《天工開物》。

其實，染色過程往往也並非是簡單地使染料被吸附在織物纖維上，其中常常伴隨著發生化學反應。例如用黃櫨水染黃，染工往往在織物著色後，再用鹼性麻稈灰水漂洗，可使織物呈金黃色，因為黃櫨染料硫菊黃素具有酸鹼指示劑的性質，在鹼性介質中黃色格外鮮亮。再如染黑，我國大約在周代時已知利用綠礬(硫酸亞鐵)染黑，就是通過它與鞣質之間生成黑色的沉澱色料鞣酸鐵。這項染色工藝實質上是地地道道的化學染色，這種黑色料附著在織物的纖維上，日曬和水洗的牢度遠比浮染抹黑(用木炭粉)好得多了。另外，至遲在漢代時，我國染工已知利用明礬為媒染劑。 《唐·新修本草》又有了以青蒿灰、柃木灰(都含有一些鋁鹽)作媒染劑的記載，即在浸染以後，再以這些媒染劑的溶液漂洗。用現代的科學眼光看，就是使酸性染料(例如茜素)與鋁鹽的水解產物氫氧化鋁在織物上形成色素的鋁鹽沉澱色料，於是粘附力便極大地加強了，牢牢地固著在織物纖維上，所以實質上這也是一種化學過程。

我國色染技術也有一個由簡單到復雜，由低級到高級的過程。最初是所謂“浸染”，就是把纖維或織物先經漂洗後，浸泡在染料溶液中，然後取出晾乾，就算完成。但由於染料品種有限，浸染出的顏色種類就比較單調。比如，很難找到合適的天然綠色染料，染綠就發生了困難。於是便進一步發展出了“套染”。套染是把染物依次以幾種染料陸續著色，不同染料的交配就可以產生出色調不同的顏色來，或以同一染料反复浸染多次，又可得到濃淡遞變的不同品種。例如先以黃檗染，再以靛青染，就可以得到草綠色；以茜草染色，以明礬為媒染劑，反复浸染不同遍數後，顏色就會由桃紅色過渡到猩紅色；以茜草染過，再以靛青著色，就可以染出紫色來。這種套色法，我國殷、週時就逐步掌握了。大約在戰國時成書的《考工記》以及漢初學者綴輯的《爾雅》都提到過：以紅色染料染色，第一次染為縓〔quan勸〕，即淡紅色，第二次染為赬〔cheng撐〕，即淺紅色；第三次染為纁〔xun勳〕，即洋紅色；再以黑色染料套染，於是第五次染為緅〔zou鄒〕，即深青透紅色；第六次染為玄，第七次染為緇，即為黑色。從馬王堆一號漢墓出土的染色織物，經色譜剖析，有絳、大紅、黃、杏黃、褐、翠藍、湖藍、寶藍、葉綠、油綠、絳紫、茄紫、藕荷、古銅等色的20餘種色調。又有人曾對吐魯番出土的唐代絲織物作過色譜剖析，也有24種色調，其中紅色有銀紅、水紅、猩紅、絳紅、絳紫；黃色有鵝黃、菊黃、杏黃、金黃、土黃、茶褐；青藍色有蛋青、天青、翠藍、寶藍、赤青、藏青等等。顯然它們都是採用套染技術染成的，表明我國的套染技術在漢唐之際已很成熟，經驗已非常豐富。又據明代人方以智的《通雅》記載，宋代仁宗時，京師染紫十分講究，先染青藍色，再以紫草或紅花套染，得到“油紫”，即深藕荷色，非常漂亮。金代時染得的紫色則更為艷麗。

為了使服裝更加華麗多彩，我們的祖先又早在春秋戰國時就已開始研究、發展多種敷彩、印花的色染工藝。到西漢時，我國在絲織品上以礦物顏料進行彩繪的技術已很高超，例如馬王堆漢墓出土的綾紋羅綿袍就是用硃砂繪製的花紋，十分鮮亮。那時凸版印花技術也已相當成熟，馬王堆出土的金銀色印花紗，竟是用三塊凸版套印加工的，有的印花敷彩紗，其孔眼被堵塞，表明印製圖案時已採用某種干性油類作膠粘劑調合顏料，這種色漿既有一定的流動性，但又不會滲過織物。 大約在秦漢之際，我國西南地區的兄弟民族則又發明了蠟染技術，在古代叫做“蠟纈〔xie協〕”，“纈”就是有花紋的絲織品。這種技術是利用蜂蠟或白蟲蠟作為防染劑。他們先用熔化的蠟在白帛、布上繪出花卉圖案，然後浸入靛缸(主要染藍，少數染紅、紫)染色。染好後，將織物用水煮脫蠟而顯花，就得到藍地白花或藍地淺花的印花織品，有獨特的風格，圖案色調飽滿，層次豐富，簡潔明快，樸實高雅，具有濃郁的民族特色。 在南北朝時，我國大江南北又流行起“絞纈”、“夾纈”等染花技術，“蠟纈”也盛行起來。 “絞纈”是先將待染的絲織物，按預先設計的圖案用線釘縫，抽緊後，再用線緊緊結紮成各式各樣的小簇花團，如蝴蝶、臘梅、海棠等等。浸染時釘扎部分難以著色，於是染完拆線後，縛結部分就形成著色不充分的花朵，很自然地形成由淺到深的色暈和色地淺花的圖案。 “夾纈”的技藝則有一個從低級到高級的發展過程。最初是用兩塊雕鏤相同圖案的木花板，把布、帛折疊夾在中間，塗上防染劑，例如含有濃鹼的漿料，然後取出織物，進行浸染，於是便成為對稱圖案的印染品。其後，則採用兩塊木製框架，緊繃上紗羅織物，而把兩片相同的鏤空紙花版分別貼在紗羅上，再把待染織品放在框中，夾緊框，再以防染劑或染料塗刷，於是最後便成為白花色地或色花白地的圖案，很像今天的蠟紙手動油墨印刷。但到了盛唐時期，夾纈印花的作品圖案纖細流暢，又有連續紋樣，已不是上述技術所能實現的。據印紡史家推測，這時已能直接用油漆之類作為隔離層，把紋樣圖案描繪在紗羅上，因此線條細密，圖案輪廓清晰，紋樣也可以連續，這種工藝可稱為“篩羅花版”，或簡稱“羅版”。這種設想已為模擬試驗所證實。唐代詩人白居易有“合羅排勘纈”(“排勘纈”的意思是依次移動兩頁羅花版，版版銜接，印出美麗的彩色花紋圖案)的詩句，正是對當時夾纈印花的描述。夾纈也有染兩、三種顏色的。現在日本京都市正倉院還保藏著我國唐代製作的夾纈和臘纈的山水、鹿草木、鳥木石、象紋等的屏風，已屬藝術珍品(圖6—2)。到了宋代以後，鏤空的印花版開始改用桐油竹紙，代替以前的木版，所以印花更加精細；更在染液中加膠粉，調成漿狀，以防染液滲化。 中國古代的印染工藝還有很多很好的技巧，不及一一列舉。這些成就充分體現了我國古代匠人絕頂的聰明才智和高度的文化素養，他們為美化人類的生活做出了卓越的貢獻。 與中國古代印染工藝有密切關係，相互呼應的中國古代漂洗工藝也有很多別具特色、很值得稱道的創造發明。 為了在絲帛上染色，就要對生絲進行脫膠；為了在麻、棉的布上染色，就需要先行脫脂(因把麻棉紡成紗、佈時，常需先以油浸濕，使其潤滑，以便於紡織)，再行染色。大約在周代時，人們就已經利用草木灰水使生絲脫膠，用鹼性更強的楝木灰與煅蜃蛤灰(實際上就是石灰)加水所調成的漿(草木灰中的碳酸鉀與石灰反應生成苛性極強的氫氧化鉀)來使綢坯脫膠，然後在烈日下曝曬，如此夜浸日曬反复七次。這種工序當時叫“曝練”。在這個過程中還可使絲麻纖維得到一定程度的漂白和柔化。 《考工記》中就有這方面的記載。 中國古代曾發明了許多洗滌劑。最早的當然是上述的草木灰。 《禮記·內則》有“冠帶垢和灰清漱，衣裳垢和灰清澣”的話，所用“灰”即草木灰。提到“冬灰”，就是用冬季時採集來的藜科或荻科植物燒成的灰。初時作為醫藥，唐代時已知它洗滌效果尤佳(含碳酸鉀成分多)，性質苛烈；而《唐·新修本草》又進一步解釋了《本草經》中的“鹵鹼”，指出就是池澤地區鹽鹼地上析出的天然鹼，即碳酸鈉。所以在漢代時，我國已區分了這兩種性質相似的可溶性碳酸鹽。但因鹵鹼多產於內陸，在交通不便的情況下，取得草木灰比較容易，所以使用更普遍。 在唐代時，我國又發現了豆科植物皂莢樹所結的莢果經水浸泡後，其水能生成泡沫，有很好的去污性能，便逐步成為民眾常用的洗滌劑。這是因為皂莢果中含有一種名叫“皂甙”的物質，起泡能力很強，去污能力不弱於近代的肥皂。又因它是中性物質，不與染料作用，可使染物顏色保持鮮豔，對絲、毛織物也不苛蝕，這些都優於肥皂。其實，現在已知有700多種以上的植物中都含有皂甙，但去垢能力有強有弱，《唐本草》便指出應選“皮薄多肉”、“味濃”的皂莢。李時珍的提到，明代時已將皂莢加工製成“肥皂莢”，效果更好，做法是“十月採莢，煮熟搗爛，和白面及諸香作丸，澡身面去垢，而膩潤勝於皂莢也。”其實，這種肥皂莢在宋代時大概已經有了，南宋人周密所撰《武林舊事》中便提到當時杭州有“肥皂團”，可能就是這種物品。 我們知道，油脂和鹼相作用，便被皂化，生成肥皂(硬脂酸鈉或鉀)。我國古代固然沒有這類固體肥皂，但有效用類似它的“胰子”。胰子是用豬的胰臟為原料，它的發明有一個過程。北魏時，《齊民要術》就已記述過豬胰可以去垢。因為動物的胰腺含有多種消化酶，可以分解脂肪、蛋白質和澱粉，所以有去污垢的能力。我國現在有些地區還沿用它，特別是在冬季使用，豬胰分解了脂肪後，還會生出甘油，又可滋潤皮膚。但單獨使用豬胰很不方便，在晉代時，人們就已經發明了用豬胰為原料的“澡豆”。澡豆的製法是：把豬胰洗淨，除去其上的污血並撕去其脂肪，研成糊狀，加上豆粉、香料，混勻後揉成團，晾乾後便成澡豆，這樣便把豬胰中的消化酶與豆粉中的皂甙結合起來使用了，去垢能力增加，而且豆粉中含有卵磷脂，可以增加起泡力和乳化力，並營養皮膚。晉代人裴啟所撰《語林》曾提到西晉富豪石崇以“金澡盆盛水，琉璃碗盛澡豆”，可見那時就有這種洗滌劑了。到了明代時，澡豆又發展成為胰子。胰子的成分是豬胰、砂糖、天然鹼、豬脂。其製做方法是：先將新鮮的豬胰與砂糖一起研磨成漿糊狀，加入少許天然鹼及水，攪拌均勻，再注入熔化的豬油，並不斷用力攪拌、研磨，最後揉成球狀或者塊狀，晾乾後即成。所以我國固有的“胰子”與現在的肥皂是兩碼事。在製胰的研磨過程中，胰中的消化酶被砂糖擠了出來，使豬脂水解為脂肪酸和甘油，脂肪酸又被碳酸鈉皂化成肥皂，所以胰子具有多重的去垢能力，而且對皮膚沒有刺激性而有滋潤性，尤其適於在北方乾寒的冬季使用；而且它還適合洗滌奶跡、蛋跡、血蹟等蛋白污垢。在清朝末年時，北京一地就有70多家胰子店，其中的“合香樓”、“花漢衝”都是著名的胰子店。道光中，文康所著小說裡就提到桂花胰子、玫瑰胰子等。所以在清代，胰子是中國老百姓的生活必需品。直到本世紀50年代以後，由於醫藥上需要的胰島素和胰酶都得以胰腺為原料，所以胰子逐漸完全被肥皂及後來的合成洗滌劑取代了。 用鹼與油脂合成的肥皂是由國外傳入的。我國近代化學的啟蒙學者徐壽的兒子徐華封在19世紀90年代在上海興辦了第一家肥皂廠。所以我國生產肥皂至今才不過一百年。