用天然原料生产生态纺织品

用天然原料生产生态纺织品 印染(2002No.10) .......... 5述评9 .o.o.o.o.o. 用天然原料生产生态纺织品 薛迪庚北京宏图在线纺织信息网络有限公司(100025) 摘要纺织品的安全性和生产环境的清洁性很大程度上与生产纺织品的原料有关, 应对原料,主要是纤维,前处理 材料以及染料等有一个全面的了解.文中分析了棉,羊毛,生物酶等的局限性,提出 了选择生态原料的方法以及改进措施. 叙词:染整天然纤维天然染料纺织品生态学 中图分类号:TS190.6 生态纺织品是指一类对人们健康安全的生活消费 品.这种纺织品至少要符合下列两个基本条件: (1)纺织品上不存在对人体危害的物质; (2)在生产过程中不对环境产生危害. 上世纪末,西方出现一类所谓"生态服装".据介 绍,这种服装基本上都是用自然界原料制成的,尽可能 少用人工材料,减少人为因素.服装面料都是用纯棉和 不经煮练和漂白,直接用生物或矿物 麻类纺织制成的, 染料和颜料染色,甚至连钮扣也是木制的.服装的色泽 极力模拟大自然.在1995年德国法兰克福举行的国际 博览会上,欧洲各国展出的服装绝大多数都有这样的 色调.如荷兰的"大地"色彩系列,法国的"自然"色彩系 列,这些自然色彩有亚麻本色,稻麦色,沙滩色和海洋 色等E?. 实践证明,纺织品的安全性和生产环境的清洁性 很大程度上与生产纺织品的原料有关.采用天然原料 生产生态纺织品是符合人类回归大自然的愿望.但回 归不是事物简单地循环往复运动,回到起点,而是发展 到一个更高的阶段.所以对天然原料,主要是纤维,前 处理材料和染料(颜料)需要全面认识,然后进行选择 和改造. 1天然原料 我们应该认识到,天然原料并非都是安全完美的. 自然界存在各种物质,品种繁多,性质各异,相互 制约,有的对人类还具有毒性Ez3. 棉,毛,丝和麻四大类天然纤维中,迄今尚未见到 对人类有危害的记载.但是应用最多的棉花却是一种 易遭虫害的植物.据统计,全世界25农药用于棉花 的种植,虫害严重的时候每隔几天就要喷洒一次农药. 我国棉花种植主体为分散户,加上各种管理体制以及 种种原因,棉花中残留农药问题并未得到重视,而在国 外市场已经引起注意E43. 棉纤维受到外力搓揉发生塑性弯曲变形,严重影 响外观,很难符合现代消费的要求.而且在实际穿着过 程中沿着弯曲与折皱产生强烈的摩擦,会加速衣服的 损毁速度.从棉纤维的性质来说,虽然它的初始模量不 低,但拉伸变形回复功能小,一旦形成折皱就不易消 失.因此如何提高棉织物的抗皱性仍然是一个不能回 避的问题. 羊毛是一种高档的天然纤维,但也不是在任何场 合都是完美的.日本的弓削治氏曾经用各种天然纤维 和合成纤维制成内衣对皮肤损伤作了比较,结果如 下:E33 表1 纤维 锦纶 羊毛 腈纶 涤纶 棉 丝绸 对皮肤损伤率, 由表1知,羊毛对皮肤的损伤与腈纶相同. 用山羊绒制成的毛衣和大衣具有轻,细,爽,暖的 特点,是服装中的珍品,因此山羊绒号称"软黄金".但 是养殖山羊严重破坏生态环境,代价极大.据统计每只 山羊每年要破坏0.4,0.7公顷植被,造成水土流失, 土地荒漠化. 酶属于生物催化剂,它具有作用专一性,与现代工 艺比较反应条件温和,作用于纺织品后分解的产物在 废水中一般不会形成有毒害物质,因此是在绿色染整 工艺中是较理想的加工助剂.但有些植物性蛋白酶对 皮肤和粘膜具有损伤性,因此在操作中不能直接用手 接触,也要防止溅人眼中. 天然染料(颜料)有植物,动物,矿物和微生物等多 种来源,大多数与生态环境相容性好,且能为生物降 解.但有些含重金属盐的矿物颜料和需用重金属盐媒 染的植物染料同样存在着一部分不安全因素.所以认 为用天然染料就符合生态纺织品的要求是不全面的. 2生态纺织品生产 47 印染(2002No.10)WWWocdfn.COIII.cn 既然天然原料并非都是安全和完美的,我们必须 遵循生态纺织品的要求进行选择使用. 首先,必须选择符合 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 的农药残留量的棉花,对 毛型服装要选择合适品种开发. 蚕丝和麻类是生产生态纺织品的合适原料,尤其 是丝绸,它与皮肤的相容性好,无过敏反应,号称"第二 皮肤".而且还能滋润和营养皮肤,更能吸收紫外线保 护皮肤.麻类种植不需要农药,没有污染的危险,而罗 布麻还具有抗菌和降低血压的作用.它们原是属理想 的生态纺织品的原料,但是纤维粗硬,穿着很不舒服, 尚待研究改进. 织物前处理 退浆采用芽孢杆菌淀粉酶(BF一7658)酶退浆; 煮练果胶酶煮练并去除棉籽壳.经过对棉籽壳 显微剖析,棉籽壳分五层,层层之间均为果胶连接.去 除果胶加上机械力就能离散棉籽壳. 漂白双氧水和过氧化物酶漂白.其中过氧化物 酶与过氧化氢酶不同,前者只有载体(织物)存在,才能 分解双氧水.经过酶种选择,三个工序可以合并进行或 分浴进行. 对天然染料(颜料)品种必须进行筛选.据《染料索 引》统计有92种,具体色泽及数量见表2. 表2 表2染料(颜料)主要是植物染料,目前有不少品 种的化学结构尚不清楚,提取技术也落后,而且不少品 种的水洗牢度和气候牢度也不够满意.虽然在色谱中 七色俱全,但鲜艳明亮的不够.由于自然生长的环境变 化,它们的浓度和色相也不稳定,难以达到现代工业的 标准化生产.虽然用这类染料可染成多变的自然色彩, 可以作为另类产品而为消费者接受,但很难作为主流 产品以规模化和标准化生产. 经过多方面的选择试验,下列天然染料(颜料)比 较满意,可以参考使用. (1)姜黄色素 它的化学结构属二芳酰基甲烷类,含有三种不同 熔点的化合物,提取自姜黄的根部.用铝盐媒染可在毛 织物获得明亮的黄色,染后需要皂洗,水洗牢度较好. (2)栀子黄 这只染料不需要媒染,无论在羊毛织物或丝绸上 均能获得鲜艳的黄色,染后需要皂洗,水洗牢度尚可. (3)红花素 用铝盐媒染后,在丝绸上可获得黄色.染后需要皂 洗,水洗牢度较好. (4)槲皮苷 用铝盐媒染后,在毛织物上可获得橙色到棕黄色, 水洗牢度尚可. (5)茜草色素 它的主要成分为1,2一二羟基蒽醌,来自茜草根部, 如用铝盐媒染,无论是在棉织物还是毛织物上均可获 得鲜艳的红色. (6)靛蓝 它是盛名的蓝色植物染料,应用历史悠久,取自靛 草的茎叶.经发酵还原后,在棉布上可获得坚牢的蓝 色.在浙江省桐乡县乌镇还可以看到这种传统的染色 方法. (7)栀子蓝 这是植物染料毋需媒染,在丝绸上可获得艳蓝色, 在毛织物上可获得绿色.皂洗后牢度合格. (8)叶绿素 这是用于食品,化妆品和医药等的安全色素,它的 化学结构类似酞菁,为含有镁原子的日日衍生物.它有叶 绿素a和叶绿素b两种型式,前者有4个甲基与日日核 连接,后者为3个甲基和1个醛基与日日连接.如以下结 构所示: 2H H3 I COOC20H39 R:CH3,CHO 这种色素商品呈蜡状黑色的微小晶体,在棉织物 上可染得自然暗绿色.染色条件为弱碱性或中性,在 9O?染色45,60min.适合浅色范围,尤其用于纯棉 婴儿服装比较适宜. 此外如辣椒红也属食品的安全色素,它的色泽鲜 艳,但属脂溶性,较难应用.苏木黑是很好的黑色植物 印染(2002No.10) 染料,可用于丝绸和毛织物等染色,还可用于棉布印 花,但需要用重金属盐媒染,不符合生态纺织品的要 求. 由于天然染料(颜料)可选用的品种较少,因此可 以选择一部分安全的合成染料补充. 3天然染料的选用 对天然原料选择使用是当前可行的办法.从长远 来看必须进行科学改造,才能打破局限.例如关于山羊 破坏植被问题,应该研究改变自由放牧方式.对棉织物 的抗皱问题,目前采用后整理方法有很多局限,例如: (1)采用浸轧一烘干的方式,造成在棉织物表面层 和内层树脂不均的梯度分布. (2)目前缺乏理想的无害树脂品种. (3)化学反应不完全,无法杜绝废水排放等. 鉴于以原因,难以从根本上获得解决.但可寄望近 代转基因技术.即将能生成具有抗皱性能聚合物的某 种生物的基因导人棉花细胞中,从而培植出带有外源 基因的"不皱棉花".据美国农业生物技术公司宣布,他 们已经培养出这种棉花.它的外源基因来自能够产生 "PHB"聚合物的细菌]. 诚 天然染料,尤其是植物染料,受自然环境影响而无 法控制它们的有效浓度和色相.从理论上讲可以通过 人工自控温室来恒定生长条件,但采取人工合成天然 当然先决条件要剖析天然染料的化学 染料较为现实, 结构,例如靛蓝就是一个成功的实例.19世纪德国拜 耳就剖析了它的化学结构然后人工合成.这样就提高 了有效浓度,稳定了色相,达到工业标准化的要求.目 前合成靛蓝的产量已占全世界染料总量的2,已成 为最大的染料品种[5].虽然人工合成的植物染料至今 已有茜草素等多种,但还需要进一步开发,另外人工合 成天然染料也应开发性能优良和牢度高超的衍生物. O0 参考文献 [1]文汇报.1995,4,17. [2]郭晓庄主编.有毒中草药大辞典.天津科技翻译出版公 司,1992. C33健康报.1995,8,26. [4]薛迪庚.环保纤维与绿色染整.印染,2001,27(11):43~44 r5]Smith.ADR.1991,9. E63薛迪庚.染整技术,2001,2. (收稿日期:2002—07—3O) 聘 广东仕春恒丰泰染整集团公司直属企业有中山市恒丰泰纺织染整有限公司,江门市外海仕春针织染 整厂有限公司,广州市番禺仕春染整厂有限公司,中山市德联定型厂,顺德市德联纺织定型整理有限公司 等实体企业. 公司于1999年3月通过了ISO9002的认证,获取德国Oeko—Tex100绿色环保证书的认证. 公司坚持"以.人为本,不断创新,科学管理,追求卓越"的宗旨.企业重视人才开发是公司成功之举. 坝公司长期诚啊: 对色领班,具有大专以上学历,并有二年以上的实践工作经验; 1. 2.优秀营销员,具有大专以上学历,有营销网络者优先; 3.诚邀有针织漂染加工业务客户群体的成功人士,以松散型的机制加盟本公司共同发展,公司承诺, 利益共享回报率高; 4.人力资源主管,具有本科学历. 有意者调喇个人圈历来函或传真至: 暖系电话:0760—8920073(总棚) 暖系人:彭小姐 传真:0760—8920698 公司地址:广东省巾山市岐关西路 49