常州云卿紡織品有限公司 黃榮華
麻起源于中國，有“國紡源頭，萬年衣祖”之稱。麻文化為東方服飾文明的重要標志，在中國至少有一萬年的歷史。麻的發(fā)現(xiàn)運用居天然纖維(麻絲毛棉)之首，在我國漢麻的種植歷史已有8000多年，在黑龍江、內蒙古，人們稱之為線麻；在安徽，人們稱之為寒麻；在廣西人們叫它火麻；在云南，人們叫它云麻；在新疆，人們叫它大麻；在河南，人們叫它魁麻；我們現(xiàn)在統(tǒng)稱為漢麻(china-hemp)，也是取英文“hemp”的音譯。一直以來，麻纖維的開發(fā)、加工落后于其他纖維，在工業(yè)中的應用處于衰落的地位。
漢麻具有優(yōu)良的纖維性能。這些性能與其結構是不可分割的。漢麻具有多孔的結構和很強的吸附能力，在自然狀態(tài)下，漢麻纖維內可以吸附較多的氧氣，使厭氧菌的生存環(huán)境受到破壞，這是漢麻具有較強的抑菌性的原因之一。大麻渾身是寶，其纖維是典型的功能型、環(huán)保型稀貴紡織纖維，具有吸濕、透氣、舒爽、散熱、防霉、抑菌、抗輻射等特性，對人身體有很大幫助；作為一種新材料應用到紡織服裝業(yè)，可緩解我國天然纖維緊缺的現(xiàn)狀，改變紡織行業(yè)的原料結構，同時大麻纖維也可以代替石油、煤等礦物原料，減少對礦物能源的依賴，減輕能源消耗給環(huán)境造成的污染。因此，大麻的綜合應用研究也被稱為“新一代的纖維革命”。
據悉，在漢麻研究上我國有9項科研成果世界領先，但目前對漢麻的研究還僅僅停留在漢麻種植和漢麻纖維加工上，對漢麻染色還采用化學染色方法，破壞了漢麻的天然屬性，完全損害了漢麻產品的自然尊貴品質。漢麻產品的天然環(huán)保概念被特別強調，其實生產加工過程中各環(huán)節(jié)的生態(tài)性同樣重要。一個染色環(huán)節(jié)不是生態(tài)的，整個生態(tài)鏈就掉了鏈子。因此，研發(fā)天然染料對漢麻的染色尤為關鍵。
天然染料以植物染料為多數，兩者同為植物，本是同根生，相容更有效。漢麻具有多孔的結構和很強的吸附能力，使得染料進入纖維更容易，其相容性比其他棉，毛纖維更好。
一．漢麻染色前處理
1．漢麻類纖維生物酶脫膠
由于大麻纖維中木質素的含量相當高，一般都在3％以上，有的甚至高達10％左右。而木質素的存在，對大麻纖維有很大影響。木質素含量低于0．8％時，纖維光澤好，潔白、柔軟且有彈性，可紡性、染色性好，而當木質素含量在1.5％以上時，纖維呈棕黃色，后工序加工較為困難，因此，對大麻纖維而言，應盡可能地去除木質素，以得到相對優(yōu)異的紡織纖維原料。
預處理工藝：
工藝條件為：H2S04濃度3g/L，溫度60℃，時間1.5 h，浴比1：14。
用果膠酶、纖維素酶及不同比例兩種酶混合進行脫膠，果膠酶脫膠效果最佳。
生物脫膠：原麻→浸酶→煮練→漂白→拷麻→漂酸洗→給油→脫水→烘干
2．煮煉氧漂
漢麻較其他麻類植物表面光潔，采用精煉酶煮煉氧漂工藝前處理的漢麻織物強損率低，失重率低，手感柔軟，便于后續(xù)染色。在浴比為1：12的條件下，漂底溶液以2℃／min的速度升溫至98℃，在該溫度下漂底30分鐘，再以2℃／min的速度降溫至25℃水洗20分鐘。以提高漢麻織物染色深度為目的，采用正交設計方法對堿煮練和漂白工藝進行了分析，并對堿煮練助劑進行了優(yōu)化。結果表明，堿煮練最佳工藝為：氫氧化鈉10g／L，亞硫酸鈉3g／L，硅酸鈉2g/L，浴比1：20，溫度80℃，時間90min。使用多聚磷酸鈉作助劑，可以提高堿煮練漢麻織物的染色深度。漂白最佳工藝為：雙氧水8g／L，溫度8℃，時間90min，pH值10～11，浴比1：20。漂白次數對漢麻織物染色性能有一定影響，兩次漂白效果最好。
二．天然染料染色
1．天然染料來源
植物染料為主，動物染料為輔。常用的天然染料有：蘇木，梔子，茶葉，藍草，茜草，五倍子，葎草，板栗殼，胡桃殼，石榴皮，胭脂紅等幾十種。
2．媒染
大多數植物染料沒有水溶性基團，對纖維的親和力極低。然而其具有絡合配位結構基因，可以借助媒染劑染著在纖維上。通過媒染劑中的金屬離子把染料分子同纖維結合在一起。這樣既增加了染料的上染率，又提高了染色牢度。由于天然染料大多數直接染色效果不理想，需要借助媒染劑來達到增深及固色。常用的媒染劑為石灰，明礬，皂礬，氧化鐵，醋酸鐵，草木灰等，也有部分植物的提取物可以作為媒染劑。不同的染料需要根據顏色的不同選用媒染劑，用量也大不一樣，要根據實際需要調整媒染劑的品種和用量。
3．媒染方法
媒染方法有前媒染、后媒染以及同步媒染三種，不同染料和不同顏色使用的方法不同。一般來說，前媒染得色較深，同媒染次之，后媒染最次。對深色來說，需要多次重復媒染一染色一媒染，以達到需要的顏色深度，以黑色為例，一般需要反復6～9次。
4．染色工藝
在浴比為1：40的條件下，染色液以1℃／min的速度升溫至60℃后，保溫60min染漢麻，然后降溫至80℃后放湯，在常溫下水洗；深色將染色液以1℃／min的速度升溫至至60℃后，保溫60min后取出再次媒染，然后入染液，保溫60min染漢麻；然后放湯、水洗。
部分染料上色速度極快，應在常溫時下將被染物達到需要的顏色時及時取出，水洗。靛藍染色染液必須有還原劑及堿劑存在，兩者之品類甚繁，靛藍染液之配制故亦有多種之方法，隨染色之目的及纖維性質應分別選用。染液中所用堿劑，以石灰及燒堿為最普遍；其量宜多，否則所生之靛白，一部分不能溶解而生沉淀，既耗靛藍，又影響染品質量，靛白沉淀吸附于纖維之上，能致色澤晦黝。故染液在使用后，續(xù)染之時，往往添加少量之堿，則染得之色較為鮮明。靛藍之染于纖維，系固物微粒之附著，容易因摩擦面脫下，欲求堅守之固著及得較深之色，非一次浸染所能收效，且不宜于一次浸染中，大量附著于纖維之上；是必須反復浸染，逐層加深，染液不可過濃，浸染之次數則可增加。據試驗證明，濃染液及少數次浸染所得之色，其堅牢度遠不及淡液多次數浸染的效果。故靛藍之染色，均采多次浸染法，每浸染一次，加以氧化，氧化后之染品，再次浸染。每浸染及氧化一次，稱提浸，其法稱提浸法。一般淺色提浸二三次，深色則須十余次，浸染之物之厚薄而定。浸染時間一般為5分鐘，氧化時間為十分鐘左右，染品完全氧化之后，方可操作下一次提浸。所用還原劑及堿劑不同，方法比較多?？煞窒铝袔追N：
(1)綠礬染液方法；
(2)鋅粉石灰染液方法；
(3)保險粉染液方法；
(4)酸酵染液方法。
5.染浴pH值的控制
染浴pH值不僅對染料的色光有著非常明顯的影響，而且還直接關系到染料的上染率。當pH≤5 時，色光變黃，染色深度下降；當pH>7.5時色光變紅，染色深度增加，但影響后序媒染劑的效果；但PH=6.5-7.0時，色光穩(wěn)定，染料的溶解性好，無色點色花出現(xiàn)，由此，可向染液中加入適量的非揮發(fā)性酸如檸檬酸)或酸式鹽(如氯化銨)以使染液保持在穩(wěn)定的酸度值。
6．拼色和套染
在天然染色中，為了更加豐富色彩，就必須采用套色和拼色工藝。
拼色即采用同浴一步法，套色還是采用二浴法，染料要相互搭配，相得益彰。
植物染料的分類有多種方法，按化學組成一般可分為：葉綠素類、類胡蘿卜素類、姜黃素類、靛藍類、蒽醌類、萘醌類、類黃鹵酮類等七大類。天然植物染料色譜七色俱全，但鮮艷明亮不夠，不少品種的水洗和氣候牢度不夠滿意，其濃度與色相也不穩(wěn)定。拼色時，由于不同植物染料的牢度差異較大，變色更為明顯。不少植物染料具有多個羥基等配位基，可和金屬離子絡合，形成螯合物。
植物染料由于是從純天然的植物中提取，受光合作用，土壤，氣候，水質等問題，原始顏色相對合成染料而言比較少，所以使用染料的拼色或配色，在應用中是比較頻繁的，這是一項比較復雜而細致的工作，一般情況下，拼色時應注意以下幾個問題：
(1)首先要了解單一染料的基本性能和各單一染料的色光和強度(色力)。要積累染色樣卡。同時還要保存原始染料的標準樣品。
(2)要選擇性能最近似類型的染料做基本染料。
(3)要選擇各項染色牢度相差不大的染料，特別是日曬、水洗等牢度相近似的，因拼色后的堅牢度，取決于原單一染料的堅牢度。但也有例外，如某種植物染料的色牢度不理想，但顏色無可代替，可選擇顏色相近，但牢度好的染料相拼，以彌補原來染料的不足。
套色工藝：
先染一個色，再套染一個色，使其出現(xiàn)新的色彩，如草綠，天然植物沒有這個色，一般是先用藍草做還原染色，然后用黃色染料套染(如梔子)，出現(xiàn)的新色就是草綠了，這個順序不能反，假如先染黃色，再染藍色就不行了，藍色會蓋住黃色，呈現(xiàn)的色彩仍然是藍色。所以在套色工藝中，要摸索色彩的規(guī)律，按照一定的順序去做才能達到目的。
在兩色的套色過程中，還要注意兩個不用染料的濃度、比例以及套染的時間長短和溫度，這些因素都會影響和決定最終得到的顏色。
拼色工藝：
在天然染色(草木染)中，拼色是被大量使用的，但一般不要超過3個色。因為植物染料中有機成分很多，沒經過提純的染料色階低，里面有很多的渾濁物，出現(xiàn)不同的灰度，染料個數越多越渾濁，灰度越高，明度降低。
盡量使用類型一致的染料，以便于融合穩(wěn)定。特殊情況下，也可以使用非同一類型的染料，這個要做大量的研究實驗后才可使用。
比例：兩種染料比例不同，出現(xiàn)的最終顏色自然不一樣，濃度不同也是如此。
時間和溫度：每種染料的最佳溫度是不一樣的，有的高，有的低，兩種以上拼色尤為突出；染色的時間控制也很重要，有機物的變化非?？?，有時幾分鐘就會變成另外的顏色。要在多次實驗的基礎上摸索規(guī)律，形成相對固定的工藝。
7．后處理工序
對染色后的面料進行柔軟處理和抗菌整理，溫度為40℃，時間為20分鐘；然后進行脫水、烘干；所述烘干溫度為100℃。
大麻織物有機硅整理
采用三種整理工序對大麻織物進行有機硅染色處理，即先有機硅整理再染色，先染色再有機硅整理，以及有機硅染色共浴，從中篩選出最佳整理工序，使大麻織物K／S值大且柔軟性能好。
有機硅整理工藝為：
浸漬(常溫，x min，二浸二軋，軋余率100％)預烘(100℃，3min)焙烘(x ℃，y min)水洗(85℃，5min) 烘干(1000℃)。按試驗設計的配方加入適量的有機硅油和JFC 2g／L，配制成有機硅整理液。有機硅染色共浴整理，考慮到有機硅整理時間一般不超過5min，且有機硅不可長時間處于高溫環(huán)境，故選擇在染色固色結束前5min時按一定比例加入有機硅溶液，共浴處理后經預焙烘、水洗、皂煮、水洗、烘干。大麻織物先染色再有機硅整理，其K／S值普遍較高，織物脫色也少，色牢度好，織物柔軟性也在一定程度上得到改善。
后記：漢麻天然染色研究還是一個全新的課題，沒有多少資料可供參考，尚有許多我們還未知的因素需要大家來探討和進一步的實踐，但堅冰已經打破，航向已經指明，經過天然染色的漢麻紡織品將會以其天然環(huán)保的特性，高附加值，可持續(xù)發(fā)展等優(yōu)勢為紡織服裝行業(yè)增添新的動力。
END
