正文 第二節 生態染料及環保型紡織助劑(1 / 2)

紡織纖維是生產紡織品的主要原料,染料及整理劑也是紡織品生產過程中不可或缺的輔助原料。生態染料是指對人體安全,上染率高,色牢度好,生物可降解性好,重金屬含量少,以及染色過程不使用非生態型助劑的染料(吳海婷,2005)。紡織助劑是提高紡織品新穎化、高檔化、功能化的工具,主要有紡織化纖油劑、前處理劑、染色助劑和後整理劑等,其中後整理劑作用最關鍵,可提供柔軟、特種(如抗靜電、抗紫外線、防水、阻燃、防黴等)、硬挺(素質整理)等功能。

一、生態染料

1.天然染料

天然染料是來源於天然成分的染料,如幹果、樹皮和其他天然有機材料。它們中銅的含量要比傳統染料少得多,並且生產過程要求減少鹽類用量。隨著合成染料中的部分品種受到禁用,人們對天然染料的興趣又重新增濃,主要原因是大多數天然染料與環境生態相溶性好,生物可降解,而且毒性較低;加上石油資源的消耗已顯示合成染料原料不足,也促進開發天然染料來補充合成染料。

天然染料一般無毒和低毒,主要來源是植物的葉花果實和根莖,容易生化降解,不會造成汙染。還有的天然染料來自於動物和礦物。現在人們又發現細菌和真菌等微生物產生的色素也可作為天然染料來源。英國研究人員指出:掌狀革菌、粗毛纖孔菌等大型真菌都可以作為天然染料用於染色。目前,雖然天然染料自身還存在著許多不足,如染色牢度差、色譜不全、價格昂貴等,不可能完全替代合成染料,但作為合成染料的部分替代或補充是有價值的,尤其是用天然染料開發一些高附加值的紡織品更具有廣闊的發展前景。

天然染料尤其植物源染料是一種對人體非常安全的綠色產品,而且很多種可提取染料的植物又是有一定療效的草藥,在染色同時可使織物獲得一定的醫療保健功能。許多植物染料帶有一種特殊清香,這也是有別於合成染料的一大特色,很多青睞天然染料紡織品的消費者正是被這種獨特清香所吸引。因此,近年來國際上出現了一股回歸天然染料和天然纖維的紡織品時尚潮流。植物染料的提煉方法一般是在酸或堿溶液中在100℃煮練植物原料,也可在不加酸堿的水中煮練,然後把織物直接放入染料溶液中染色。采用天然染料印染的真絲、棉等天然纖維紡織品成為附加值很高的時尚產品,而且其市場前景看好。現代較多采用的天然染料印染方法以浸染和篩網印花為主,而應用最多的天然染料則是植物源染料。

2.新型傳統合成染料

傳統合成染料中發展最快的要數活性染料和分散染料,特別是活性染料已是纖維素纖維紡織品應用最廣的一類染料,大有取代還原、直接、硫化和不溶性偶氮染料的趨勢。

近年來開發的活性染料呈現如下特點:符合生態和環境要求的活性染料,不僅要求染料生產過程中無汙染或少汙染,而且所生產的活性染料還符合環保要求,使一些禁用染料得到代用;活性基染料品種和數量有了迅速增加。雙活性基染料具有固色率高、提供性好、濕牢度也較高等優點;中性或低堿固色的活性染料有了發展;高固色率或低鹽染色的活性染料有了發展。新型活性染料有了增加,例如防塵環保型活性染料、液狀活性染料、顆粒狀新型活性染料,以及適用於噴墨印花的活性染料和適用於與樹脂或纖維變性劑一浴一步加工的活性染料等。這些染料不僅改善了應用的安全性,減少汙染,還為自動配液加料和新型印染技術的應用提供了良好的基礎。

3.納米生態染料

納米生態染料開創了印染技術新時代,納米染料是指染料利用納米技術製造,其產品粒子三維尺寸均小於100nm,而普通染料粒徑小於175μm。納米染料有黏合劑成分,其生態含義是指染料本身、印染過程中及印染產品均符合生態要求。其色牢度優良,技術性能良好,對各種纖維無選擇性。“納米生態染料”具有一係列神奇而優良的性能,是由於它具有不同染料和塗料粒子的結構(關士林,王玨,胡健等,2004)。“納米生態染料”的合成技術雖未公開,但其結構可以部分公開,即染料存在納米級(粒徑小於100nm)粘合劑粒子中,因而它具有優良的粘合性能,它的粘合強度為色牢度測定時儀器摩擦牢度的20倍以上,因而幹摩均為4~5級是很自然的結果,沒有浮色,不用水洗,不產生廢水。