天然彩棉的颜色稳定性及解决方法

宋守欣 王 硕 张清华

（辽东学院，辽宁 丹东 118000）

1 前言

天然彩色棉是棉纤维成熟时自身具有棕、绿等色彩的棉花的统称，其颜色是棉纤维中腔细胞在分化和发育过程中色素物质沉积的结果。彩棉纤维的形态结构与普通白棉相似，纵向呈扁平带状，有天然扭曲，横截面呈耳形或椭圆形，但胞腔大于普通白棉。研究认为，彩棉中的色素主要分布在纤维的胞腔内，部分在次生胞壁中，这是彩棉纤维胞腔大、颜色深的主要原因。

彩棉纤维与普通白棉的化学组成有一定的相似之处，而且在纤维发育特征上的差异并不明显，不同的是彩棉中含有一定量的色素，且彩棉中的纤维素含量、水分的含量均低于白棉，脂肪、蛋白质和灰分含量均大于白棉。

彩棉的色泽稳定性差，这表现在三方面：色素遗传变异大，在纺织染整加工过程和作为服装穿着过程中出现变色和褪色的现象。

2 利用遗传基因改良天然彩棉

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绿色系两类颜色为主，其中棕色彩棉占了大部分，虽然也有一些其他颜色，如：红、黄、紫、灰等，但是由于在自然界中彩棉的生长受多方面因素影响，如天气、光照、土壤等条件，导致了颜色的遗传并不稳定，不能大规模种植，这就导致了色谱的不完全，也严重地制约了彩棉产业的发展。四川省种植的天然棕色棉的色彩就接近于红棕色；同样的棕色彩色棉，新疆维吾尔自治区种植的色彩就浅，甚至同一棉株可能分离出有色、白色和中间色，色杂现象很突出。且彩棉的褪色、沾色现象严重，在对色牢度进行实验时也证实了该问题，所以对彩棉的色泽进行研究是为了稳定天然彩棉的色泽，提高彩棉品质。

2.2 人工培育天然彩棉取得的成功

虽然天然彩棉存在遗传变异大的因素，但如今在品种培育方面采用了航天搭载、生物转基因等多种技术手段，解决了彩棉纤维品质差、产量低的问题，提高了彩棉的品质，而且转入抗虫基因也减少了农药的使用，更加利于环境保护。

彩棉天然的特性让许多国家对它进行了不少的研究和探索。我国在尝试人工培育天然彩棉的路上已经取得了不小的成就：通过对3个天然彩色棉品种、试种筛选、系选杂交，目前已经有可供大面积种植的棕色、绿色、驼色三个色系品种。现在的天然彩棉是采用了现代生物工程技术培育出来的一种在棉花吐絮时纤维就具有天然色彩的新型纺织原料。新彩棉1号和新彩棉2号的培育成功和大量种植，有助于为我国纺织业开辟新天地。

3 对颜色稳定性产生影响的因素

3.1 后整理加工过程中的影响

天然彩棉的处理虽然不需要染色，但仍需经历上浆、退浆、煮练等后处理工序，难免会接触到各种试剂，试剂的浓度、处理时间、所处环境都会对彩棉的颜色造成一定的影响。在加工过程中，彩棉色泽易受到化学品和处理方式的影响从而发生变化，最明显的就是彩棉的不耐酸性质。通过实验证明（以棕棉为例）：随着水温的升高，棕棉颜色越来越萎暗，并不适合在烧碱、纯碱的条件下煮练。而在酸性条件下会损伤纤维弹力，但在适当情况下可用稀酸调节颜色亮度，在不同温度下的表面活性剂作用下颜色都会变深变暗变红。

在前处理时，宜选用生物淀粉酶退浆，并在低温的温和的条件下进行处理。常见的氧化剂双氧水和次氯酸钠对彩棉也不友好，所以在去除杂质时要尽量避免氧化剂、还原剂。Dianne研究了洗涤剂对彩色棉色彩的影响，认为洗涤剂处理能引起彩色棉纤维亮度的保持。

3.2 日常生活中出现变色、褪色现象

在日常穿衣中，绿棉耐日晒牢度差，甚至在室内自然光线下颜色也会逐渐向黄绿色、黄棕色转变，而且若洗涤、熨烫不当也会造成颜色的变化。在洗涤时最好使用中性或者是偏酸性的洗涤剂，这样会使彩棉的品质得到更好的保持。

4 绿色纺织品

4.1 应用及优点

天然彩棉作为绿色环保的产品未经染整加工，其手感较普通白棉织物更加柔软、富有弹性，穿着更舒适。目前主要用于制作直接和皮肤接触的内衣、衬衫、妇女及婴幼儿服装等。天然彩棉与普通棉花相比具有色泽自然柔和、古朴典雅、质地柔软等特点，在纺织品中不含甲醛等有害物质，有防静电的作用，是名副其实的“绿色产品”，被誉为“生态服装”、“植物羊绒”。

天然彩色棉具有类似于普通棉花的特性。对害虫的抗性明显，所以可以减少农药的使用，利于环境保护。而天然彩棉也具有耐旱性和耐瘠薄性，在旱地里也可以进行种植培育，减少了化肥使用也减少了使用化肥后的污染。所以从纺织生态研究的角度来说，天然彩色棉制品是绿色的纺织品。

纯棉服装一般都有一定程度的缩水和起皱，普通纯棉服装经过一些化学物质处理后，可基本避免服装缩水和起皱。而天然彩棉服装本着“健康”、“环保”的原则，几乎不用化学物质处理，仅在服装后整理过程中，采用物理方法处理，使缩水率小于规定标准。如果采用干洗，则可基本避免起皱。

4.2 发展期望

彩棉因高附加值而成为绿色棉纺织品的首选原料。预计未来30年，天然彩棉和有机棉产量将占棉花总产量的30%以上，天然彩色棉纺织品将是21世纪最受消费者信赖、最具有市场潜力的绿色纺织品之一。