中学受験理科｜草木染めの媒染とは？｜染まる濃さと色落ちを分ける

よく染まることと、色が残ること

草木染めでは、植物から取り出した色の成分を布へ付けます。その際、媒染と呼ばれる処理によって、色素が繊維に定着しやすくなったり、色合いが変わったりする場合があります。けれど、洗う前の色が濃かったという結果だけでは、洗濯しても色が残りやすいとは言えません。中学入試の実験問題なら、染色直後と洗浄後の二段階を分けて比較することが中心になります。

媒染剤として使われるものには、ミョウバンなどがあります。媒染剤そのものを、植物から得た染料と同じ役割と考えないようにします。染料、繊維、媒染の組合せで結果が変わるため、ある植物と布でよかった条件が、どの素材でも最良とは限りません。試料の名称が細かく指定されている場合は、その条件を省略せずに結論へ含めます。

洗浄後の量と、保持率を別々に比べる。本文を読むための模式図です。

比較する布をそろえる

媒染の効果を調べるなら、同じ種類、同じ大きさ、同じ前処理の布を用意し、同じ染液、時間、温度で染めます。片方を綿、もう片方を毛にすると、繊維の違いまで結果に混ざります。また片方だけ長く染めた場合には、媒染の有無だけを原因にできません。図の操作を読んで、変えた条件が一つになっているかを確かめましょう。

洗浄の比較では、水量、温度、洗う時間、かき混ぜ方、回数もそろえます。洗濯前の布を記録せず、洗濯後の濃さだけを比べたら、もともとの染まり具合を区別できません。前後の両方を測っておくと、残った割合を計算できます。どちらが濃く見えるかと、どちらが落ちにくいかは、関連していても同じ質問ではありません。

色の指標を使うときの前提

以下の例題では、測定器で得た色の量に対応する指標を使います。指標は問題用に定めたもので、写真の明るさを目で二倍と判断するものではありません。測定条件が同じで、指標が色素量に比例する範囲だとします。この条件があるから、洗浄後を洗浄前で割って保持率を求められます。

指標の低下には、色素が流れ出ることのほか、色の成分そのものが変化する可能性もあります。実物について「減った指標の分だけ全て水中へ溶けた」と言うには、洗浄水の測定など追加の証拠が必要です。ここでは保持率を比較するための模型として読むことにします。数値の定義を一行確認するだけで、計算できる範囲がはっきりします。

例題1｜残った割合を比べる

同じ布を同じ染液で処理しました。媒染なしのAは洗浄前の指標が80、洗浄後が40、媒染ありのBは洗浄前が60、洗浄後が48でした。保持率はそれぞれ何％ですか。上の比例条件を満たすものとします。

答え・解説：Aは50％、Bは80％です。Aは40÷80×100＝50、Bは48÷60×100＝80です。染色直後はAの方が濃いのに、残った割合はBの方が高くなります。洗浄前の80と60だけを比べてAが優れると答えると、色落ちのしにくさという評価を見落とします。分母は両方とも100ではなく、それぞれの洗浄前の値です。

例題2｜絶対量と保持率が逆になる

別の布Cは洗浄前100、洗浄後70、布Dは洗浄前50、洗浄後45でした。洗浄後に残った指標が大きい布と、保持率が高い布をそれぞれ答えます。

答え・解説：残った指標はC、保持率はDです。70は45より大きい一方、保持率はCが70÷100＝70％、Dが45÷50＝90％です。「色が多く残る」と「初めの色を多くの割合で保つ」を、別の列で答えます。Dは失われた割合が10％、Cは30％です。洗浄後の濃さを求める目的ならC、前後の安定性を比べる目的ならDというように、問いの目的で判断が変わります。

色が変わること自体も観察結果

媒染によって赤みや暗さが変わる場合、濃淡だけの一列の指標では色合いの違いを表せません。色の種類と色の量を分けて記録する必要があります。中学入試の選択肢に「媒染はいつも同じ色を濃くするだけ」とあれば、資料に色合いの変化があるかを探します。草木染めの問題を、伝統工芸の知識だけで解こうとせず、前後の測定と比較条件へ戻すことが大切です。観察、割合の計算、言える範囲をつなげれば、初めての植物名が出ても読み進められます。

洗浄回数の記録から別の問いをつくる

一回洗ったときに80％残ったとして、二回目も同じ割合が残るとは限りません。落ちやすい成分が最初に多く出る場合など、段階ごとに違う結果が考えられます。もし問題で毎回80％残ると指定されたなら、二回後は初めの64％です。80％から20％をもう一度引いて60％とするのではなく、一回後の量の80％を求めます。減少する元の量が変わるためです。

洗浄水の色を調べる資料では、濃い色が出たから布から出た総量も多いとは限りません。水を少量しか使わなければ、同じ色素量でも濃くなります。液量と濃度の両方が分かって初めて、流出した量を比べられます。布側の色の保持と、水側へ移ったものの量は、二つの視点から同じ過程を見る方法です。両者が合わなければ、測定の条件や色素の変化を再検討します。

染色の工程を矢印で書くなら、布の準備、媒染、染色、洗浄、乾燥、測定という順序を確かめます。処理の順を変えた比較では、単に媒染剤の有無だけを比べたことにはなりません。細かい操作名を飛ばさず、どの時点の状態を写真にしたのかまで読むことが、結果の意味を取り違えない工夫になります。