天然彩棉的顏色穩定性及解決方法

宋守欣 王 碩 張清華

（遼東學院，遼寧 丹東 118000）

1 前言

天然彩色棉是棉纖維成熟時自身具有棕、綠等色彩的棉花的統稱，其顏色是棉纖維中腔細胞在分化和發育過程中色素物質沉積的結果。彩棉纖維的形態結構與普通白棉相似，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。研究認為，彩棉中的色素主要分布在纖維的胞腔內，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組成有一定的相似之處，而且在纖維發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、蛋白質和灰分含量均大于白棉。

彩棉的色澤穩定性差，這表現在三方面：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變色和褪色的現象。

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受多方面因素影響，如天氣、光照、土壤等條件，導致了顏色的遺傳并不穩定，不能大規模種植，這就導致了色譜的不完全，也嚴重地制約了彩棉產業的發展。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，色雜現象很突出。且彩棉的褪色、沾色現象嚴重，在對色牢度進行實驗時也證實了該問題，所以對彩棉的色澤進行研究是為了穩定天然彩棉的色澤，提高彩棉品質。

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、生物轉基因等多種技術手段，解決了彩棉纖維品質差、產量低的問題，提高了彩棉的品質，而且轉入抗蟲基因也減少了農藥的使用，更加利于環境保護。

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

3 對顏色穩定性產生影響的因素

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，但仍需經歷上漿、退漿、煮練等后處理工序，難免會接觸到各種試劑，試劑的濃度、處理時間、所處環境都會對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品和處理方式的影響從而發生變化，最明顯的就是彩棉的不耐酸性質。通過實驗證明（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。而在酸性條件下會損傷纖維彈力，但在適當情況下可用稀酸調節顏色亮度，在不同溫度下的表面活性劑作用下顏色都會變深變暗變紅。

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

3.2 日常生活中出現變色、褪色現象

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

4 綠色紡織品

4.1 應用及優點

天然彩棉作為綠色環保的產品未經染整加工，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、質地柔軟等特點，在紡織品中不含甲醛等有害物質，有防靜電的作用，是名副其實的“綠色產品”，被譽為“生態服裝”、“植物羊絨”。

天然彩色棉具有類似于普通棉花的特性。對害蟲的抗性明顯，所以可以減少農藥的使用，利于環境保護。而天然彩棉也具有耐旱性和耐瘠薄性，在旱地里也可以進行種植培育，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，普通純棉服裝經過一些化學物質處理后，可基本避免服裝縮水和起皺。而天然彩棉服裝本著“健康”、“環保”的原則，幾乎不用化學物質處理，僅在服裝后整理過程中，采用物理方法處理，使縮水率小于規定標準。如果采用干洗，則可基本避免起皺。

4.2 發展期望

彩棉因高附加值而成為綠色棉紡織品的首選原料。預計未來30年，天然彩棉和有機棉產量將占棉花總產量的30%以上，天然彩色棉紡織品將是21世紀最受消費者信賴、最具有市場潛力的綠色紡織品之一。