台北第42届中小学科学展览会主要期程表-新北中小学科学展览.DOC

新北市102學年度中小學科學展覽 作品說明書封面 科　　別： 組　　別： 作品名稱： 關 鍵 詞：、 編 號： ………………………………………………………………… 2 研究動機………………………………………………………… 2 研究目的………………………………………………………… 2 研究設備與器材………………………………………………… 2 實驗研究過程、方法與結果…………………………………… 3~15 討論……………………………………………………………… 16 結論……………………………………………………………… 17 參考資料………………………………………………………… 17 附錄…………………………………………………………… 18~20 摘 要 我們以藍染作為主題，初步探討影響藍染的因素，並嘗試從這些影響因素中找出能做出最佳藍染作品的方法。根據實驗我們建議，若想要製作出染色效果好的藍染作品時，可以選擇棉布材質或苧麻材質的布料，避免選擇蠶絲、絲棉或斜緞布。並且以短時間多次浸泡染液的方式進行染色。而染液的溫度最好能控制在40℃左右，並且使用pH值小的強酸性水溶液當作定色劑使用，就能更做出有鮮艷顏色的藍染作品。 壹、研 究 動 機 　 學校的藍染課是我們最喜歡的課程了！每次花了一整個下午做出獨一無二、別具個人特色的藍染作品，總是讓我們心裡好滿足。但是，製作好的藍染作品，掛在教室內窗戶一段時間之後，顏色就慢慢地褪掉實在好可惜。而學弟妹在剛開始學習藍染時也總是失敗，露出難過的表情。所以，我們想透過實驗找出影響藍染效果好壞的因素，可以提供給學弟妹們更容易成功的建議，並且找出保存和定色藍染作品的最佳方法，將辛苦完成的藍染作品可以永久留存。 貳、研 究 目 的 我們以「藍染」為主題，設計了以下三點研究目的： 研究目的一：了解藍染的作用機制。 研究目的二：探討影響藍染效果好壞的因素。 研究目的三：找出保存和定色藍染作品的最佳方法。 參、研 究 設 備 與 器 材 各實驗重複性使用設備與器材一覽 1. 打蛋機 7. 電子秤 2. 數位相機 8. 試管及試管架 3. 碼表 9. 塑膠水箱和臉盆 4. 藍染染液　　　　　　　　　　 10. 試管拍攝箱(如右圖) 5. 九種布料材質　　　　 11. 長尺 6. 冰醋酸、硼酸、檸檬酸水溶液 12. 電磁爐 肆、實驗設計過程、方法與研究結果 一、實驗設計想法與架構 二、相關名詞解釋 (一)　藍染 藍染為單色性染布技術的代表性工藝，製造藍染原料的植物來源有馬藍(大菁)、木藍(小菁)、蓼藍等植物，將這些天然藍草植物利用沉澱法萃取出水溶性原靛素Indican，得以製成染液的基本原料「藍靛」(又稱藍泥)，再將藍靛原料經由鹼水、營養劑在適當溫度下建化成具染著力的染液，其工序特性是在常溫下進行，浸染數分鐘後，染布需取出與空氣結合，藉以使吸濕附著於染布的染液氧化，由綠轉化為藍色，再透過多次晾乾、復染使顏色越趨深邃。 (二)　媒染 所謂『媒染』，就是將纖維材料浸泡金屬鹽的水溶液，使纖維上附著媒染劑(即金屬分子)的意思，媒染之後再將纖維材料放進染液中染色，染液中的色素即可和附著在纖維上的金屬鹽產生結合而發色。若使用不同的媒染劑於同一煮染處理中，則染布所呈現的色彩就可能顯現出相當的差異。 (三)　媒染劑 媒染需要媒介，它可以增強染料固著的堅牢度並可使染料抗水，光和發汗。媒介可以很明顯的改變最後染出來的顏色。大部分天然物質的洗染都屬於媒染，可以先利用在鹼性水溶液中進行還原反應產生染料的無色鹼金屬鹽類，藉由這型式來附著在纖維上以氧化反應來使染料重新呈色以完成洗染。測試生物發酵的最佳條件是pH值13，溫度30；化學還原最佳環境為pH值13，40-50。六種染材結果鹼性溶液有利於色素的溶出、酸性溶劑有利於染布著色木醋酸鐵對染布的著色有強化作用，可能原因是酸性能把染材中的另一種著色成份的溶解出來，且酸性條件可使染料帶負電，媒染金屬帶正電故染著力較佳；鹼性條件同為負電荷，故有相斥現象。四、研究過程與結果 實驗一：不同布料材質對藍染效果的影響 (一) 我們的想法： 每學期的藍染課程，我們常常使用純棉材質的方巾做為染色作品的材料。為何使用純棉 的材質？是因為方便取得？還是染色效果較佳？我們想再多試驗幾種常見的天然布料 材質，探討是否純棉確實是最適合藍染的材質之一。 (二) 實驗假設： 　　我們假設棉布為九種布料材質中，染色效果最好的。 (三) 實驗設計： 1. 操縱變因：布料材質。我們選擇了生活中常用的植物染布料，有棉布（20支、40支、60