生態紡織染料印染工藝優化研究

姚年祥

摘 要：生態紡織染料是一種健康、環保的新型紡織染料，主要采取印染工藝進行加工。本文首先對生態紡織染料及其印染工藝進行簡單介紹，在此基礎上，研究生態紡織染料印染工藝的優化措施，明確工藝優化方向、并對生態紡織染料提取過程、工藝設計流程等提出幾點具體的優化措施，以期促進其工藝水平的提高。

關鍵詞：生態紡織染料；印染工藝；優化措施

引言：

利用生態紡織染料印染工藝加工的紡織品和工藝品等，對人體無害，環境污染小，相比于傳統化工合成染料，具有多方面的應用優勢。在可持續發展理念指導下，生態紡織染料印染工藝的應用越來越廣泛，但是目前也存在許多問題，比如生態紡織染料采集困難、調和難度高、染色穩定性差等。需要加快生態紡織染料的印染工藝優化研究，使其真正滿足工業生產需求，從而取代傳統化工合成染料，解決其嚴重的污染問題[1]。

1生態紡織染料概述

生態紡織染料將植物色素作為原材料，自然界中的植物具有不同顏色的色素，廣泛存在于植物莖葉、花、果實中，通過采用特定工藝進行提取和加工，可以作為一種紡織染料，對紡織品進行上色。由于原材料是純天然的植物色素，因此這種紡織染料不含有對人體健康有害的物質，整個生產加工過程也具有較高的環保性，在紡織品廢棄后，也不會引發環境污染問題。

2生態紡織染料的應用優勢

在可持續發展要求下，紡織染料生產越來越重視人體健康和環保問題，相關生產工藝標準也逐步完善，為生態紡織染料的推廣應用奠定了基礎。但是目前紡織染料中的環保產品，實際指的是能夠通過相關檢測，達到工藝指標要求的產品，而不是上述利用天然植物色素制造的純生態紡織染料。其中也包含有傳統化工合成染料，仍含有對人體有危害性的物質。隨著相關工藝技術標準越來越嚴格，允許使用的合成化工染料逐漸減少，尋找一種合成化工染料的代替品十分緊迫。

3生態紡織染料的印染工藝優化措施

3.1明確生態紡織染料印染工藝的優化方向

生態紡織染料雖然具有多方面的應用優勢，但是從其加工工藝流程來看，原料提取、提純和使用都存在問題，限制了生態紡織染料在實際加工生產中的大規模應用[2]。在研究生態紡織染料印染工藝的優化措施之前，首先應明確其工藝優化方向。第一點，生態紡織染料在原材料采集過程中，由于部分植物色素非常稀有，僅存在于特定植物中，而且含量較低，導致生態紡織染料難以像以往使用的化工合成染料那樣大批量的生產和使用。同時也導致目前生態紡織染料成本較高，用其生產的紡織品價格十分昂貴。其次，在生態紡織染料的生產加工過程中，由于植物色素有效成分會出現較大變化，特別是在兩種顏色進行拼接時，難以做到像化工合成染料那樣容易的調和在一起。而且產品上色后，色彩不穩定，難以達到染色品生產標準。由于其色牢度較低，即使成功上色，經過長時間的日曬、水洗后，也容易脫落，進而影響產品美觀性。再次，目前能夠作為生態紡織染料的植物色素有限，限制了顏色選擇范圍，所以在實際生產中的使用面較為狹窄。在現階段的工藝改進過程中，應針對生態紡織染料在加工生產中存在的不足，采取有針對性的改進措施，使其在染色性能上，縮短與傳統化工合成染料的差距[3]。

3.2對生態紡織染料提取過程進行優化

針對上述生態紡織染料生產加工工藝存在的問題，需要對各個生產加工環節進行優化，首先應解決生態紡織染料原材料提取方面的問題。從紡織染料產品市場的整體發展趨勢來看，在日益嚴峻的生態環境壓力下，對生態紡織染料這種環保效益突出的新型染料，需求量不斷增加。因此，應采取人工培植方法，出資建造專供植物色素染料的植物培植園，實現原材料的批量化生產和供應。同時應建立提取植物色素的專業化加工工廠，與植物培植園生產銜接起來，縮短植物色素原材料供應周期。

具體而言，在生態紡織染料專供植物的培植過程中，為了豐富顏色種類，滿足實際使用需求，應盡可能豐富植物品種，擴大種植規模。同時通過采取先進的植物培植技術，縮短植物生長周期，提高植物生長質量。在提取植物色素時，應盡可能從花、莖、葉、果實等植物再生能力較強的部位進行提取，從而提升植物色素產量，保證原材料供應充足。為進一步解決天然植物色素顏色較為單一的問題，可以通過引入轉基因技術，提高品種多樣性，改變植物形狀特征，獲取新色素類型，從而增加生態紡織染料顏色的可選擇性。在此方面，目前轉基因技術已經較為成熟，雖然培育食用植物產品仍存在爭議，但是用來培養專供生態紡織染料生產使用的植物，完全可以符合應用需求。通過引入轉基因技術，培育不同顏色的植物，待其成熟后提取特定部位植物色素，可有效解決植物色素提取方面的問題。此外，針對植物色素上色后，色牢度不足等問題，可通過使用特效劑，提升生態紡織染料色牢度。

3.3重點加強生態紡織染料印染工藝的優化設計

在應用纖維染料的同時，應重點加強生態染料印染工藝優化設計，采用特殊的加工工藝技術，增加染料分子和纖維間的親和力。在印染加工過程中，應盡可能降低染料的鹽含量，在低鹽或無鹽條件下進行染色。一般情況下，纖維染料色牢性可通過提升染料反應性進行改善。目前除了天然植物染料、纖維素染料外，蛋白質和聚酯類纖維染料也得到了一定應用。對后兩種生態紡織染料而言，其主要影響因素是染料pH值，而不是工藝溫度條件。由于染料本身水溶性較差，導致上色過程較為困難，即使成功上色，實際也只停留在纖維材料表面，而沒有滲透到纖維材料的內部。因此，在對其印染工藝進行優化設計時，需要采用特殊的處理方法，增強染料在纖維材料中的滲透性。在此方面，可以通過在染料上色的水洗過程中，使用一定量的保險粉進行還原清洗，提高生態紡織染料色牢度。保險粉是一種能夠促進色素在纖維材料中滲透的有機溶劑，可通過采用保險粉進行多次還原清洗，使產品色牢度達到要求。

總體而言，生態紡織染料雖然具有廣泛的應用空間，但是其生產加工工藝還需要從多方面進行優化和改進。通過采取上述優化措施，能夠解決生態紡織染料原材料采集困難、難以批量化生產、上色困難、色牢度不足等方面的問題。在保險粉等添加劑的使用過程中，也需要注意這些化工材料可能引發的環境污染問題，針對其分子變化過程，采取有針對性的污染物處理工藝。比如通過對保險粉分解出來的硫化物可能生成的H2S環境污染物進行收集和處理，避免引發新的環境污染問題。在此情況下，能夠充分發揮生態紡織染料的應用價值，實現規模化生產，代替傳統使用的化工合成染料，解決由化工合成染料引發的環境污染和人體危害問題，促進紡織染料生產加工行業的可持續發展。

結束語

綜上所述，生態紡織染料印染工藝的優化改進是推廣生態紡織染料的必然途徑，通過針對生態紡織染料生產加工過程存在的問題，采取有效的工藝改進措施，優化各個環節的生產流程，可以解決限制其大規模應用的阻礙因素，從而促使生態紡織染料逐步代替化工合成染料的使用。在此情況下，能夠有效緩解環境污染壓力，為人們的紡織品使用安全提供保障。

參考文獻：

[1]劉影.生態紡織染料印染工藝優化研究[J].西部皮革，2017，39（14）：29-30.

[2]呂鵬.微生物降解紡織染料研究進展[J].價值工程，2016，35（18）：217-221.

[3]張亞麗，何承堯.紡織染料企業生產必須遵循綠色化學原則[J].上海節能，2015（02）：101-103.