第二节 天然染料的现状与未来

在合成染料的应用过程中,人们逐渐认识到,合成染料的中间体多为有毒物质,某些染料的中间体还属于致癌物质[4],随着染料产量和用量的增加,在生产及使用过程中产生的污染也日益严重。印染厂染色废水的排放严重污染了江河,使清澈的河水变得乌黑,江河中很多生物因污染致死,鱼虾等大量减产,人类的饮用水水源遭到严重污染,癌症发病率也在升高。

目前,随着人们环保意识的增强,以及各国环保法规的实施,合成染料中的部分品种被禁用,环境问题正在引起越来越多的关注,纺织和时装也趋向天然化,人们向往回归自然,返璞归真。由于国内外对于纺织生态学的研究和绿色纺织品的开发越来越重视,人们认识到发展纺织工业必须解决污染和纺织品对人体的安全问题。

在广泛使用合成染料的今天,植物染料以其无毒、无害、无污染、色调高雅的优点,以及良好的环境相容性和药物保健功能,重新引起了国内外染料研究和应用机构的关注,随着消费者环保意识的提高,对天然染料的兴趣又浓厚起来。

国际上对天然染料的研究主要集中在亚洲和欧洲,尤其是韩国、日本等国家。目前,关于天然染料的研究已经成为发展中国家技术合作计划的一部分,即联合国发展方案(UNDP)。在欧洲,因为部分合成染料中含有致癌物质,可替代合成染料的天然染料的开发已经在政府的支持下积极展开。一些国家正在积极开发天然染料资源及其对棉、丝绸、羊毛和锦纶等纤维的染色技术,并相继推出天然染料染色纺织品。天然染料染色织物色彩绚丽独特,制成的罩、垫、床单、浴巾等室内用品风格古朴,正受到越来越多消费者的青睐。

在日本,设立了专门的植物染料研究机构,进行传统植物染料品种和新品种的开发利用及基础研究,在提高色牢度方面取得了成果。此外,在互联网上有许多关于草木染的网站,专门介绍植物染料及染色方法,日本的“西阵织”“大岛绸”等名牌纺织品均采用天然植物染料染色,天然染料染色纺织品用于衬衫、睡衣面料,以及丝巾、床单、被罩等产品。印度研究人员在天然染料研究领域也做了大量工作,如采用杨树皮、凤仙花、杏树叶、茶叶、紫草、番茄红素和金盏草等对织物进行染色研究,开发出红棕色、黑色、紫罗兰色和蓝色天然染料染色织物[5,6]。韩国也有部分研究人员在从事天然染料的研制与开发工作[7],目前,天然染料不但在天然纤维中得到应用,还正向聚酯、聚酰胺等合成纤维拓展[8],韩国一家中小企业和大学研究人员共同开发出了一种“生物天然染料”的生产技术,对牛仔裤等面料染色时,使用的蓝色染料是通过生物工程制备而非化学合成,可大批量生产,这种微生物生产生物靛蓝的技术为天然染料染色开辟了一条新的希望之路。英国对天然染料兴趣的复苏亦逐年增加,对染料在生物体内合成进行了深层次研究。美国Allegro天然染料公司可提供的棉用天然染料色泽有100余种。

近年来,我国对天然染料的开发也在积极探索中。苏州大学、北京服装学院和中科院大连化学物理研究所等单位均有研究人员在从事天然染料染色方面的研究。目前,我国已经建立了植物染料数据库,拥有306种色卡,且有能染毛、丝、棉、麻制品的天然黄、红、绿等色系的植物染料。天然染料染色的环保织物已经在高档纯毛、真丝制品,内衣、童装产品,家纺、装饰用品等领域获得应用。例如,采用红曲米天然色素染真丝织物,可获得美丽的深红色,用于制作高档丝绸服装及真丝被面、围巾等。许多天然色素还因其特殊的成分及结构,而被应用于新型功能性纺织品的开发。例如,大黄防紫外线织物,可医治皮炎的艾蒿色织物,以及用茜草、靛蓝、郁金香和红花染成的具有防虫、杀菌、护肤及防过敏的新型环保织物等[9]

一些企业也采用天然染料开发生态染色纺织新产品。如杭州彩润科技有限公司采用植物染料和天然助剂开发亚麻、大麻、黄麻生态染色纺织品,并应用于贴身服装和家用纺织品领域。江苏的三毛集团以天然染料染色生产高档天然环保型面料[10]。江西新余双林恩达纺织印染有限公司从植物的根、茎、花、果中提取天然色素,对手工织造的苎麻夏布进行染色,研发风格粗犷、凉爽、抑菌的“植物染料印染夏布”。桐乡草木研究所利用当地天然资源桑叶、桑皮、菊花和蓝草等,开发植物染料染色棉织物、丝织物、针织物和真丝纱线等多种产品,均具有良好的市场前景。

天然染料虽然不能完全替代合成染料,但它在市场上占有一席之地。目前,天然染料的用量约1万吨,占合成染料用量的1%。

我国地域辽阔,有着生产天然色素的丰富资源,传统染色技术历史悠久,具备得天独厚的物质和技术条件。因此,如何开发利用这一宝贵资源,挖掘、改进传统的染色技术,是摆在我们面前的一个重要课题。