1 前言
用天然染料和顏料染色在我國具有悠久的歷史,明清時期,我國天然染料的制備和染色技術都已達到很高的水平,染料除自用外,還大量出口。19世紀中葉合成染料問世并于1902年傳入我國以后,由于其在色光和色牢度等方面的優越性,使得天然染料在植物染色中的應用逐漸被合成染料所取代。然而,近年來隨著人們環保意識的提高,合成染料在生產和應用過程中帶來的污染問題越來越引起人們的關注,在全球性綠色革命浪潮下,天然染料又開始為人們所重視。
根據英國染料和染色家協會給出的定義,天然染料是指從植物、動物或礦產資源中獲得的、很少或沒有經過化學加工的染料。天然染料根據來源可分為植物染料、動物染料和礦物染料。植物染料有茜草、紫草、蘇木、靛藍、紅花、石榴、黃梔子、茶等;動物染料有蟲(紫)膠、胭脂紅蟲等;礦物染料有各種無機金屬鹽和金屬氧化物。按化學組成可分為類胡蘿卜素類、蒽醌類、萘醌類、類黃酮類、姜黃素類、靛藍類、葉綠素類共7種。
2 國內外發展現狀
天然染料有良好的環境相容性和藥物保健功能,引起了許多國家染料研究和應用機構的關注。在國外,日本、印度等國家都在進行天然染料染色的研究。日本專門成立了“草木染”研究所,應用現代科學技術對天然染料進行開發。日本蠶絲昆蟲農業技術研究所和蠶絲商社合作發現了具有紫色色素的微生物并將之用于染色。
日本技術人員用生物技術還開發了大戟屬植物染料。日本晃立公司批量開發了棕、綠、藍三個色系的植物染料,用這三個色系組合再拼染其它色澤。大和染工公司推出“草衣染色”,形染公司推出“靛藍印花”。日本用天然染料染色的紡織品有“西陣織”、“京友禪”、“大島綢”等多種品牌,這一系列“草木染”紡織品被用做襯衫和睡衣的面料,或用于床單、被罩等家紡產品。印度研究人員在天然染料研究方面也做了大量工作,先后開發了用白楊樹皮和鳳仙花做的染料,并對杏樹葉染紗線、Babool 皮染尼龍和茶葉染羊毛進行了研究和開發。
我國對天然染料的開發也正在積極的探索之中,中科院大連化學物理研究所、北京服裝學院和蘇州大學等單位均有研究人員在從事天然染料染色方面的研究。河北省邢臺織染廠在1989年就根據當地的歷史傳統,利用山上的黃褐色土對燈芯絨進行染色,這種“巖土染色燈芯絨”越洗顏色越鮮艷,出口到日本倍受歡迎。中國紡織科學研究院已制得天然黃(IR-Y)和天然綠(TR-G),用于棉和絲綢的染色。在第19屆北京針織品秋季展銷會上推出的“銅牛牌”系列童裝,系純天然植物染料染成的。
江蘇三毛集團開發了用植物染料制成的高支天素麗綠色環保型高檔面料,該產品已于2000年11月通過省級鑒定。這種產品既符合國內外精紡毛料高支輕薄化、功能多樣化的要求,又符合目前國際上倡導的環保型天然面料的要求。
3 天然染料存在的問題及解決方法
天然染料雖具有廣闊發展前景,但目前要使其商業化并完全替代合成染料是不現實的,因為天然染料在應用中存在著許多問題。
3.1 解決染料供應困難
(1)天然染料多來源于動植物,這使得它難以進行標準化生產。以植物染料為例,即使是同一種植物,由于產地不同、氣候條件不同及采集時間不同都會影響色素的組成及色澤。而這必然會導致染料的染色重復性差。
(2)天然染料難以大量生產。由于動植物中色素含量較小,要想獲得足夠染料,就要大量采摘或砍伐植物,或者獵取動物。這會造成對生態環境的破壞,違背了使用天然染料染色以利于生態和環保的初衷。
(3)許多天然染料也都是中草藥資源,具有很高的藥用價值和經濟價值,如果將它們大量用于染料的提取,也是不經濟的。
取的染料低得多。因此,研究性能優良的天然染料的品種,測定其結構,再研究其合成方法,逐步實現工業化大生產,以代替種植、提取天然染料和安全性有問題的合成染料,值得研究。
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