Натуральные красители еще со времен Древней Персии, Древнего Рима и Древней Руси люди умели добывать из красильных растений. По природе своей это были органические красители, которые получали из различных органов растений - корней, стеблей, листьев, цветов и плодов. Окрашенная одежда считалась более красивой и поэтому являлась дорогой, ее могли позволить себе иметь лишь высшие сословия. До появления синтетических красителей во второй половине 19 века весь домашний текстиль окрашивали растительными красителями, наиболее популярными из растений являлись виды тропического растения индигофера, кампешевое дерево, несколько видов дуба родом из Северной Америки, куркума, шафран, ягоды можжевельника, черники, красильный дрок, крушина, манжетка, живокость, вайда, марена, ноготки, хна, некоторые виды лишайников, папоротник щитовник мужской, грецкий орех, купальница, резеда, девясил, зверобой, береза и многие-многие другие виды.

До сих пор производство натуральных растительных (как и животных) красителей для текстильной, пищевой и косметической промышленности является дорогостоящим многооперационным процессом, поэтому растительные органические красители все больше вытесняют синтетические аналоги, производство и применение которых для окрашивания текстиля намного экономичнее. Но натуральные красители растительного происхождения все еще применяют в таких отраслях промышленности как пищевая и косметическая.

Где же у растений берутся эти самые красящие химические вещества? Они могут содержаться в пластидах - частичках клеток, или растворены в клеточном соке. По структуре молекул большая часть растительных красителей является производным антрахинона, и находится в клеточном соке растений в виде гликозидов. Красящими свойствами обладают сотни тысяч растений, но возможность извлечения доступна не их всех. Опытные поиски наиболее «богатых» красильных растений позволили определить самые доступные, а также установить способы их извлечения из этих растений. Самый распространенный способ - это экстрагирование красящих веществ горячей водой, кислыми или щелочными растворами. А есть и такие красящие растения, из которых достаточно отжать сок. В процессе экстрагирования растительные красители распадаются на производные антрахинона и глюкозу.

В древности люди даже не предполагали, что собой представляют красители, поэтому действовали интуитивно - методом проб и ошибок, добиваясь определенных сочетаний цветов и оттенков на ткани. Зато ткани в те времена были натуральными, состоящими из целлюлозных волокон хлопка, льна, пеньки, кенафа, джута, рами, шелка и шерсти. До сих пор окончательная структура многих природных волокон полностью не изучена, досконально не известно, какие химические группы имеются в молекулах того или иного белкового или целлюлозного волокна. Есть только общие понятия «скелета» молекулы и основных звеньев заместителей. Волокна этих тканей имеют органическое происхождение и состоят часто из молекул целлюлозы (растительные ткани) или фиброина (животные ткани) - особого белка. Молекулы волокон имеют такую геометрическую комбинацию, что внутри образуется полое пространство.

В процессе окрашивания в это пространство попадает краска, но не просто плотно забивается в поры чисто механически, эта краска должна еще «крепко взяться за руки» и подружиться с волокном. А чтобы это произошло, у краски и у волокна должны присутствовать эти самые «дружелюбные руки». И они есть, только представлены в качестве участков молекул, состоящих из различных остатков простых химических соединений. Когда эти остатки встречаются друг с другом, то охотно обмениваются рукопожатием, и в результате связываются навсегда. Иные краски и волокна, даже органические, просто так подружиться не могут, поэтому к ним применяют своего рода «рефери» - посредников, которые умеют изменить между ними взаимоотношения на уровне химического строения. Сообразительные первооткрыватели растительных красителей понимали, что они часто недостаточно стойки к выгоранию или стирке, и требуют закрепления при помощи дубильных веществ. Но опытным путем удавалось отбирать и различать растения, которые содержат и дубильные, и красящие вещества.

Часто, пытаясь окрасить ткани в один цвет, экспериментаторы получали совершенно неожиданные оттенки. Причем одно и то же растение могло давать несколько цветов. Оказалось, что на конечный оттенок ткани влияет как способ предварительной обработки ткани перед подготовкой к окрашиванию, так и способ нанесения красителя.

Большинство растительных красителей - до 90% нуждаются в предварительной обработке - протраве. При извлечении красителей и окрашивании ткани добавляют тех самых «посредников»-протрав, о которых упоминалось выше, это квасцы - кристаллы двойных сернокислых солей металлов, включающие в себя молекулы воды, они обладают вяжущим кислым вкусом, за что получили свое название от слова «киснуть» еще в 15 веке. Квасцы обязательно содержат сульфат трехвалентного металла (алюминия, хрома, магния, железа, индия) и сульфат одновалентного металла (щелочного металла или аммония), от применения тех или иных квасцов также зависит конечная окраска одной и той же ткани одним и тем же красильным растением. Процесс осаждения красителя на ткани во многом обязан катионам металла используемых в процессе квасцов. При этом цвет ткани с одним и тем же растительным красителем будет изменяться в зависимости от того, когда осуществить протравливание одними и теми же квасцами - до окрашивания, в процессе окрашивания или уже после. Растительные красители, содержащие одновременно дубильные вещества (близкие к гликозидам безазотистые вещества), не требуют предварительной обработки ткани протравливанием квасцами.

Кроме антрахиноновых красителей растительного происхождения, все остальные красители по химической природе подразделяют на нитрокрасители, нитрозокрасители, азокрасители, арилметановые, хинониминовые, сернисты, индигоидные, полициклические, фталоцианиновые, полиметиновые, азометиновые красители.

По областям применения, красящим свойствам и способам нанесения эти же красителя делят на: кислотные, прямые, кубовые, сернистые, протравные, основные, катионные, активные (реактивные), окислительные, дисперсные и некоторые другие. По красящим свойствам антрахиноновые растительные красители могут наноситься как протравные (совместно с протравными квасцами для хлопка или шерсти), кислотные (для окраски шерсти, натурального шёлка и полиамидного волокна, а также кожи, меха, бумаги в красные, голубые, зеленые, синие, фиолетовые и др. цвета), основные (почти не используются в крашении хлопчато-бумажных тканей, применяются для окраски бумаги, кожи, древесины, обеспечивают гамму красных, фиолетовых, синих и бирюзовых цветов) и кубовые (для крашения целлюлозных волокон в текстильной промышленности).

С синтетическими красителями все гораздо проще и понятней: при их выпуске на упаковке указывается маркировка, в которой перечислен в обязательном порядке ряд свойств, область применения и способ нанесения - какие ткани возьмет этот краситель, какие цвета даст в соответствии с технологией нанесения. С натуральными красителями растительного происхождения все намного сложнее. Так, куркума окрашивает в желтый цвет растительные волокна и шерсть без предварительной протравы, и легко изменяет цвет при малейшем изменении кислотности: добавление мыла заставляет окраску превращаться из желтой в бурую, а добавление кислоты снова возвращает бурый цвет в желтый. Лишайник лакмусовый ягель дает красящее вещество, раствор которого под действием кислот окрашивается в красный, а под действием щелочей - в синий цвет. В некоторых случаях из разных частей одного растения можно извлечь разные цвета, конечная окраска зависит еще и от породы волокна.

Зная специфику красильных растений, при помощи разных способов нанесения красящего вещества на ткань, варьируя кислотностью среды, комбинируя протравы-закрепители в виде квасцов и операции обработки, можно получать уникальные цвета и оттенки из одного и того же растительного сырья.