火炬树红色叶护色技术

2013/5/2 0:00:00

火炬树为漆树科落叶小乔木,奇数羽状复叶,小叶9—17片,长椭圆状披针形,叶缘有锯齿,叶轴无翅。在东北,9月中下旬至10月上旬,火炬树叶片在绿色基础上随着季节变化而呈现显著差异的特殊颜色,即秋叶变为红色。火炬树的叶片比黄栌的叶片更易变红,是世界著名的红叶树种之一,是点缀风景的优良彩叶树种。另外,该树种的红色叶也是一种非常有观赏价值的平面干燥花(压花)材料。但由于没有经过护色处理,干燥后的火炬树红色叶极易褪色,大大损害了其压花画的观赏性。为探索其最佳的护色方法,笔者提取了火炬树叶片中的红色素,并对其进行理化性质分析与稳定性试验,根据其理化性质,进一步研究火炬树叶片的红色素稳定护色液的配比。

一、材料

火炬树红色叶,取自东北林业大学实验林场。

试剂:十二烷基硫酸钠,南京米兰化工有限公司;柠檬酸,成都市联合化工试剂研究所;质量分数为95%的乙醇、质量分数为36%的盐酸、醋酸钠、磷酸氢二钠、氢氧化钠等,北京益利化学试剂有限公司。

减压装置一套;

设备:电热鼓风干燥箱一台,上海福玛设备有限公司;

压花设备:热裱机,压花器;

752e型紫外可见分光光度计;电冰箱;酸度计pHs-3c;恒温培养箱。

二、试验方法

试验始于2003年10月下旬。

1、火炬树叶片红色素提取:称取火炬树红色nlLZSg,剪碎研磨并置于锥形瓶中加水500mL,放在30摄氏度的恒温培养箱中浸泡提取红色素,浸提6h后抽滤,将滤液浓缩后放在冰箱中40摄氏度保存,备用。

2、火炬树叶片红色素稳定性试验:取红色素提取液25mL加水稀释至50mL容量瓶中,再将红色素提取液分别稀释为含6、12、24mmol/LHC1的2倍红色素提取液分为3组,分别置于自然光照下120h,日光直射3h,距离紫外灯20cm照射3h,分别测定红色素的吸光度。

将红色素提取液稀释为原提取液的2倍,分别于40、50、90℃水浴保温3h,冷却至室温,测定其吸光度。分别将红色素原液2倍稀释于50mL容量瓶中,用HC1和NaOH调节pH值分别为:1、3、5、7、9,测定其样品的吸光度。

根据火炬树红色叶的色素稳定性试验结果,选择柠檬酸、磷酸氢二钠、醋酸、醋酸钠、盐酸进行相应组合,再分别加入相同量的十二烷基硫酸钠,配制成A、B、C、D、E5种不同pH值的护色液见表1。用所配置的5种护色液分别浸泡火炬树红色叶,设定时间梯度为每隔1h取样一次,分批取出吸干叶面上的护色液,用吸水纸和纸板压制放入烘箱中,在50℃条件下进行烘干处理,8—10h后取出放在白色背景纸上进行定色。根据色差比较寻找干燥后与新鲜叶颜色接近的叶片。筛选出浸泡时间短、又能够使红色叶获得最佳效果的护色液,从而确定护色液最优组合。

采用比色卡对照法对压好的叶片进行比色,将比色后定色的叶片用热裱机进行热裱,然后存放在室内自然光照条件下,于两年后再进行颜色对照检测。

三、结果与分析

1、火炬树叶片红色素性质分析

将提取的红色素进行重结晶处理,得到的结晶体呈紫红色。该结晶体易溶于水、乙醇、甲醇,在酸性条件下呈红色,碱性条件下呈黄绿色。在水溶液中,火炬树红色素可见光区的最大吸收峰波长为516nm。

2、光照对在酸性条件下火炬树叶片红色素稳定性的影响

光照对含有盐酸的红色素影响较小,酸性红色素在距离紫外灯20em处直接照射2h,对色素具有增色效应,见表2。

从表2中的初始吸光度可以看出,酸性条件下的增色效应,即酸浓度越高,增色效应越显著。室内自然光照下,色素吸光度呈下降趋势,不含酸的红色素吸光度下降得很快,含酸量高的红色素吸光度下降得慢,可以说明酸能增强红色素对散色光照射的稳定性,因此可以考虑红色叶的护色液成分应含有酸性试剂。

短时间的阳光直射及紫外光照射对红色素影响有一定差别。对照样品在阳光直射或紫外光照射下引起红色素损失,吸光度下降。红色素在盐酸含量不同的条件下,经阳光直射或紫外光照射后吸光度变化不同。阳光直射2h的红色素降解度为6mmol/L>12mmol/L>24mmol/L,即红色素含盐酸量低,红色素损失大。经距离20em紫外光照射2h后,含酸样品的吸光度维持在初始水平甚至出现增色作用。

3、温度对火炬树叶片红色素稳定性的影响

试验结果表明,火炬树叶片红色素的热稳定性较好,但是温度过高红色素损失大。因此红色素在应用过程中应避免长时间接触高温,在5O℃以下更稳定,见表3。

4、pH值对火炬树叶片红色素稳定性的影响

由不同pH值条件下测得的火炬树红色素的吸光度可知,红色素的pH值越低,吸光度越高,红色越深,说明红色素在pH值低的情况下稳定性强。在pH值升高时,颜色由红色变为黄绿色,吸光度下降,说明红色素在碱性条件下不稳定,有红色褪色现象产生。见表4。

5、不同护色液对火炬树红色叶干燥后颜色变化的影响

根据上述研究结果可知,火炬树红色叶的红色素对光、热具有一定范围的稳定性,pH值对其影响较大。经过A、B、C、D、E护色液浸泡的火炬树红色叶,在短时间内基本完全渗透。根据浸泡时间及渗透程度对红色叶进行稳定性测定,通过比色卡对照,确定最佳浸泡护色液,结果见表5。

将A、B、C、D、E5种护色液所用的渗透剂均以千分之一加入溶液中,试验结果表明,各种护色液对火炬树红色叶的护色效果不同,从而导致火炬树红色叶的颜色具有很大差别。

2005年10月中下旬,对火炬树红色叶护色干燥后的叶片再次进行颜色对照检测,结果表明:A配方护色液处理的火炬树红色叶颜色仍为原值,而且浸泡3h后干燥的火炬树红色叶颜色M90Y70B10C10与新鲜红色叶的颜色M90Y70B10C10最接近。用A护色液浸泡6h以内的叶片,干燥后叶片颜色均没有褪色,并具有深红到浅红很丰富的红颜色,从而可以根据浸泡的时间掌握红色区域范围,使火炬树红色叶具有红颜色多样性,以便压花画制作用材。其它4种护色液浸泡后的红色火炬树叶片干燥两年后观察,虽然颜色变化不大,但是颜色太深,效果不理想。E配方护色液浸泡后干燥的红色叶片颜色仅次于A配方护色液浸泡的效果,也属于可取范围,如有需要的红颜色,也可采取该配方护色液进行浸泡。

四、结论与讨论

经过护色技术处理的火炬树红色叶,干燥后与新鲜叶颜色相近,且质感柔韧不易破碎。通过不同浸泡时间的取样及干燥后的色卡记录,并与两年后在室内自然光照条件下经过护色液处理的火炬树叶片进行比较,确定护色液的最优选择为A组合护色液,其次护色液的效果顺序为E>D>C>B。

E护色液效果也可以为火炬树红色叶护色,只是颜色略深一些,但随着浸泡的时间延长,颜色越来越浅。因此,E配方也可选作火炬树红色叶的护色液,用于特殊红色叶片护色液使用。

笔者仅就火炬树红色叶的色素性质与红色叶护色进行了相应探索,其机理问题还有待后续试验进一步的深入研究。如能全面准确地了解植物的呈色机理,将为干燥花产业提供可持续发展的空间。护色液的pH值对火炬树叶材的护色具有一定影响力,今后的研究方向应立足于机理研究,使其有更大突破。

该系列护色液可作为压花画作品用材红色叶系列调色剂,也可作为美术中的颜色渐变表现手法,展现压花画工艺中叶材的红色多样性。

紫外光照射2h后,含酸样品的吸光度出现增色作用,这一现象的机理值得进一步探讨。