天然彩棉的顏色穩(wěn)定性及解決方法

宋守欣 王 碩 張清華

（遼東學(xué)院，遼寧 丹東 118000）

1 前言

天然彩色棉是棉纖維成熟時(shí)自身具有棕、綠等色彩的棉花的統(tǒng)稱，其顏色是棉纖維中腔細(xì)胞在分化和發(fā)育過程中色素物質(zhì)沉積的結(jié)果。彩棉纖維的形態(tài)結(jié)構(gòu)與普通白棉相似，縱向呈扁平帶狀，有天然扭曲，橫截面呈耳形或橢圓形，但胞腔大于普通白棉。研究認(rèn)為，彩棉中的色素主要分布在纖維的胞腔內(nèi)，部分在次生胞壁中，這是彩棉纖維胞腔大、顏色深的主要原因。

彩棉纖維與普通白棉的化學(xué)組成有一定的相似之處，而且在纖維發(fā)育特征上的差異并不明顯，不同的是彩棉中含有一定量的色素，且彩棉中的纖維素含量、水分的含量均低于白棉，脂肪、蛋白質(zhì)和灰分含量均大于白棉。

彩棉的色澤穩(wěn)定性差，這表現(xiàn)在三方面：色素遺傳變異大，在紡織染整加工過程和作為服裝穿著過程中出現(xiàn)變色和褪色的現(xiàn)象。

2 利用遺傳基因改良天然彩棉

2.1 自然界中的天然彩棉

自然界中的天然彩棉主要以棕色和綠色系兩類顏色為主，其中棕色彩棉占了大部分，雖然也有一些其他顏色，如：紅、黃、紫、灰等，但是由于在自然界中彩棉的生長(zhǎng)受多方面因素影響，如天氣、光照、土壤等條件，導(dǎo)致了顏色的遺傳并不穩(wěn)定，不能大規(guī)模種植，這就導(dǎo)致了色譜的不完全，也嚴(yán)重地制約了彩棉產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。四川省種植的天然棕色棉的色彩就接近于紅棕色；同樣的棕色彩色棉，新疆維吾爾自治區(qū)種植的色彩就淺，甚至同一棉株可能分離出有色、白色和中間色，色雜現(xiàn)象很突出。且彩棉的褪色、沾色現(xiàn)象嚴(yán)重，在對(duì)色牢度進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)也證實(shí)了該問題，所以對(duì)彩棉的色澤進(jìn)行研究是為了穩(wěn)定天然彩棉的色澤，提高彩棉品質(zhì)。

2.2 人工培育天然彩棉取得的成功

雖然天然彩棉存在遺傳變異大的因素，但如今在品種培育方面采用了航天搭載、生物轉(zhuǎn)基因等多種技術(shù)手段，解決了彩棉纖維品質(zhì)差、產(chǎn)量低的問題，提高了彩棉的品質(zhì)，而且轉(zhuǎn)入抗蟲基因也減少了農(nóng)藥的使用，更加利于環(huán)境保護(hù)。

彩棉天然的特性讓許多國(guó)家對(duì)它進(jìn)行了不少的研究和探索。我國(guó)在嘗試人工培育天然彩棉的路上已經(jīng)取得了不小的成就：通過對(duì)3個(gè)天然彩色棉品種、試種篩選、系選雜交，目前已經(jīng)有可供大面積種植的棕色、綠色、駝色三個(gè)色系品種?，F(xiàn)在的天然彩棉是采用了現(xiàn)代生物工程技術(shù)培育出來的一種在棉花吐絮時(shí)纖維就具有天然色彩的新型紡織原料。新彩棉1號(hào)和新彩棉2號(hào)的培育成功和大量種植，有助于為我國(guó)紡織業(yè)開辟新天地。

3 對(duì)顏色穩(wěn)定性產(chǎn)生影響的因素

3.1 后整理加工過程中的影響

天然彩棉的處理雖然不需要染色，但仍需經(jīng)歷上漿、退漿、煮練等后處理工序，難免會(huì)接觸到各種試劑，試劑的濃度、處理時(shí)間、所處環(huán)境都會(huì)對(duì)彩棉的顏色造成一定的影響。在加工過程中，彩棉色澤易受到化學(xué)品和處理方式的影響從而發(fā)生變化，最明顯的就是彩棉的不耐酸性質(zhì)。通過實(shí)驗(yàn)證明（以棕棉為例）：隨著水溫的升高，棕棉顏色越來越萎暗，并不適合在燒堿、純堿的條件下煮練。而在酸性條件下會(huì)損傷纖維彈力，但在適當(dāng)情況下可用稀酸調(diào)節(jié)顏色亮度，在不同溫度下的表面活性劑作用下顏色都會(huì)變深變暗變紅。

在前處理時(shí)，宜選用生物淀粉酶退漿，并在低溫的溫和的條件下進(jìn)行處理。常見的氧化劑雙氧水和次氯酸鈉對(duì)彩棉也不友好，所以在去除雜質(zhì)時(shí)要盡量避免氧化劑、還原劑。Dianne研究了洗滌劑對(duì)彩色棉色彩的影響，認(rèn)為洗滌劑處理能引起彩色棉纖維亮度的保持。

3.2 日常生活中出現(xiàn)變色、褪色現(xiàn)象

在日常穿衣中，綠棉耐日曬牢度差，甚至在室內(nèi)自然光線下顏色也會(huì)逐漸向黃綠色、黃棕色轉(zhuǎn)變，而且若洗滌、熨燙不當(dāng)也會(huì)造成顏色的變化。在洗滌時(shí)最好使用中性或者是偏酸性的洗滌劑，這樣會(huì)使彩棉的品質(zhì)得到更好的保持。

4 綠色紡織品

4.1 應(yīng)用及優(yōu)點(diǎn)

天然彩棉作為綠色環(huán)保的產(chǎn)品未經(jīng)染整加工，其手感較普通白棉織物更加柔軟、富有彈性，穿著更舒適。目前主要用于制作直接和皮膚接觸的內(nèi)衣、襯衫、婦女及嬰幼兒服裝等。天然彩棉與普通棉花相比具有色澤自然柔和、古樸典雅、質(zhì)地柔軟等特點(diǎn)，在紡織品中不含甲醛等有害物質(zhì)，有防靜電的作用，是名副其實(shí)的“綠色產(chǎn)品”，被譽(yù)為“生態(tài)服裝”、“植物羊絨”。

天然彩色棉具有類似于普通棉花的特性。對(duì)害蟲的抗性明顯，所以可以減少農(nóng)藥的使用，利于環(huán)境保護(hù)。而天然彩棉也具有耐旱性和耐瘠薄性，在旱地里也可以進(jìn)行種植培育，減少了化肥使用也減少了使用化肥后的污染。所以從紡織生態(tài)研究的角度來說，天然彩色棉制品是綠色的紡織品。

純棉服裝一般都有一定程度的縮水和起皺，普通純棉服裝經(jīng)過一些化學(xué)物質(zhì)處理后，可基本避免服裝縮水和起皺。而天然彩棉服裝本著“健康”、“環(huán)保”的原則，幾乎不用化學(xué)物質(zhì)處理，僅在服裝后整理過程中，采用物理方法處理，使縮水率小于規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)。如果采用干洗，則可基本避免起皺。

4.2 發(fā)展期望

彩棉因高附加值而成為綠色棉紡織品的首選原料。預(yù)計(jì)未來30年，天然彩棉和有機(jī)棉產(chǎn)量將占棉花總產(chǎn)量的30%以上，天然彩色棉紡織品將是21世紀(jì)最受消費(fèi)者信賴、最具有市場(chǎng)潛力的綠色紡織品之一。