植物染料终将回归

时间:2015-05-09 12:26:33 来源:原创 点击量:

摘  要:近百年来,合成染料因其成本低廉、高色牢度、使用方便和高效率而大行其道。2014年以来,国内染料价格轮番上涨,主要原因是污染控制不断推高了染料的生产成本。再过几十年,随着地球上的石油、煤炭等不可再生资源的耗尽,合成染料将失去原料,植物染料终将回归。到时候地球人口可能达到80亿,如何提高植物染料及其染色工艺的工业化生产效率,以满足庞大的纺织品需求,即将成为一道重大难题。
关键词:植物染料;天然抗菌;染色污染;草木染
1前言
2012年6月,荷兰“火星一号”公司宣布在全球范围内公开招募4名志愿者,他们将作为人类先遣队于2023年登陆火星,并且在那里尝试生活下去,不再回归地球。或许玛雅人预测的世界末日对很多人来说仅仅是个玩笑,但这次火星上的单程旅行计划不能不再次引发远虑者的思考——人类灭亡的时间可能非常遥远,可是地球上的一些资源枯竭却近在眼前了。比如说煤炭、石油、天然气,这些不可再生的地球资源将在数十年内枯竭,不要说子孙后代,我们这一代人将可能在有生之年面临。衣食住行是人类社会四大基本要素,人人不可缺少。地球上的煤炭、石油、天然气枯竭之后,我们现在赖以生存的大量化纤纺织制品将失去原料,重新回归到天然纤维和再生纤维,而目前占绝对优势的合成染料也将退出短暂的历史舞台,植物染料终将回归。
其实,人类使用植物染料的历史已经延续了几千年,而化工合成染料的历史不过才100年左右。现在,世界上很多国家和地区都没有完全放弃植物染料及其染色技术的传承和发展。我们欣喜地看到,国内近几年在植物染料染色方面已经取得了很多新的成果,一些新的发明专利已经被国家知识产权局核准。
2 植物染料及其染色工艺的SWOT分析
2.1优势(strength)
2.1.1环保:植物染料取之于大自然,没有经过化工合成,对人体安全,对环境友好,染料提取和染色加工过程中产生的污染物回到大自然易于被降解和吸收,形成新的自然循环。
2.1.2色泽鲜艳自然:植物染料的色素取之于色彩斑斓的大自然,只要工艺得当,可以染出鲜艳的色泽,而且更贴近于大自然。
2.1.3 多数植物染料取自中草药类植物,具有天然的抗菌保健功能,如果在染整过程中保护得当,将会赋予纺织品以天然的抗菌保健功能,且具有合成抗菌剂不具备的广谱抗菌、抑菌作用,不会产生耐药性。
2.1.4 植物染料所用的植物是可再生的,不用担心有一天会枯竭。
2.2劣势(weakness)
2.2.1 色牢度不如合成染料:传统工艺下的植物染料染色色牢度不够理想,有时还很差,需要不断改进,以满足服用要求。
2.2.2 植物染料成本高:目前市售的植物染料每公斤价格上千元,尽管合成染料的价格一涨再涨,但植物染料的价格还是难以比拟。
2.2.3 染色重现性差,工业化困难:植物染料的色光、力份等指标难以控制到合成染料的水平,易色花,重现性差,仿色困难,无法完全达到客户指定的颜色。现在应用的多数是手工媒染工艺,距离大规模、高效率的工业化生产还有一定差距,因而产量难以突破。
2.2.4 一些媒染剂不环保,带来新的环保问题,所以在印染加工过程中要彻底避免化工合成助剂和有毒有害化学品的使用尚需努力。
2.3机会(opportunity)
2.3.1 合成染料的原料不可再生,有一天会彻底退出历史舞台,还位于植物染料。而植物染料来源于植物,是可以永续再生的,人类已经应用了几千年,还将继续应用下去。
2.3.2 合成染料在合成、使用和服用过程中,会有很多有毒有害物质产生和释放,国际环保法规每年都会确认新的有毒有害物质,列入禁用、限用及高关注度范围。随着人类环保意识和自我保护意识的不断提高,将有更多的人们将目光关注到天然的植物染料纺织品上。
2.3.3 合成染料的环保成本持续上升:合成染料在合成、染色加工过程中,产生大量的污染物质,有些污染物质难以降解,势必增加处理成本,随着环保意识和环保法规要求的不断提高,合成染料的环保成本将持续上升。2014年到现在的染料轮番涨价就是一个见证。
2.3.4 更先进的科学技术将克服植物染料染色方面的缺点,降低生产成本,提高色牢度,实现大规模、工业化生产(参见专利申请号 201310129301.X),同时更好地发挥植物染料的抗菌保健功能。多数人将乐于接受具有抗菌保健功能、色牢度不差而价格又平民化的植物染料纺织品。
2.4威胁(threat)
2.4.1 随着植物染料纺织品的流行和回归,用于提取染料的植物需求量将越来越大,加上人口增长带来的各种需求,染料用植物将可能与粮食作物和住房、道路等争地,人类将面临衣食住行等方面需求与供给上的再平衡问题。
2.4.2 植物染料及其染色效率难以达到合成染料及其染色效率的水平,意味着不得不让更多的人力来从事植物染料及其染色工作,客观上增加了就业,却将大幅增加人类纺织工业上的工作量。
2.4.3 植物染料有些优势,但也不是那么容易加工的,生产技术良莠不齐,势必造成不合格的植物染料纺织品上市,数十年内也会不断有些合成染料的纺织品来冒充,影响植物染料纺织品的口碑和生产积极性。
2.4.4 植物染料只能用于天然纤维和天然再生纤维,也就是说只能用于纤维素纤维和蛋白质纤维,而几十年内化学纤维仍然占据相当大的份额,所以植物染料的应用仍然受限。
3 如何充分发挥植物染料及其染色工艺的优势
植物染料在环保方面和抗菌保健方面具有很大的优势,但这些优势的发挥受到技术水平的制约,需要精心呵护。
3.1环保方面:植物染料在提取过程中可能污染环境,在使用过程中如果配套工艺和使用助剂不当也会破坏其固有的环保属性。所以在植物染料提取上要形成与农业产业上的合理结合,在染整加工过程中要避免使用不环保的化学物质。
3.2 抗菌保健方面:植物染料上天然的抗菌保健功能容易在纺织和印染加工各道工序中被破坏,比如织造前的浆料和油剂选择,染整过程中的退浆工艺,配套助剂的离子性控制,染色、定型温度控制,固色剂、柔软剂等方面的筛选等,甚至纺织品使用过程中的洗涤环节也需要注意保护。市场上宣传的吸湿排汗、抗菌保健的竹纤维纺织品和麻纤维纺织品,相当一部分是没有吸湿排汗功能和抗菌保健功能的,原因就是竹纤维和麻纤维上天然的这些功能都在染整加工过程中破坏了。
4 结语
再次想起那四个移民火星的志愿者(虽然现在还没有选出来),为了探索实践长久生活下去的各项技术,不得不克服种种困难。在纺织品方面,在没有煤炭、石油和大型化工设备的情况下,只能设法利用天然纤维和植物染料染色技术。毕竟不能一直依靠从地球运送过去,而地球上的一些资源会很快耗尽。移民火星的目的正是探索一种独立于地球的生活方式,以拓展人类的生存空间。
作为纺织行业或与纺织行业密切相关的工作者,以及关注可再生循环经济发展的纺织品消费者,我们有责任思考和研究如何迎接植物染料时代的回归。

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