纺织仪器之植物靛蓝染色牛仔布

植物靛蓝染色牛仔布

刘干民1，林丽霞2，刘宇翔1

（1．广东省纺织工程学会针织牛仔技术开发中心·众高技术  广东江门  529400；2．江门职业技术学院  广东江门  529400）

       摘要：从牛仔布的通用特点重新推断牛仔布的起源，中国起源的牛仔布及制品是植物靛蓝染色的，绿色环保和循环可再生是植物靛蓝染色的特点，对植物靛蓝和化学靛蓝染色效果进行了比较；研究了植物靛蓝染色牛仔布的几条工业化生产之路，为绿色牛仔布生产提供了可选的有效途径。

       关键词：牛仔布；起源；植物靛蓝；染色；棉织物；靛草；工艺

 

一、牛仔布起源新说

       一般认为牛仔布的起源是：一八五三年移居美国的德国商人利维·斯特劳斯在旧金山仓库看到堆积如山的帆布，于是，开动脑筋设计一种像墨西哥牧民常穿的那种式样的裤子，这种裤子受到了矿工、农民和牛仔们的钟爱，牛仔裤由此而得名。后来由于多种因素的推动而风靡全球，历久不衰。

       现代的牛仔布的通用特点是具有经过反复洗涤服用而变得越来越柔软和令人爱穿的感觉，有比较洁净和魅力的洗加工表现色，多为靛蓝或硫化染料染色。通过洗加工能得到充满魅力的特殊表现色，如泛白、起花、立体感强烈的效果；不同的洗加工工艺，例如：酵洗、酵漂、酵磨、石磨、怀旧、套染、扎染、扎花、马骝、猫须、手擦、压绉、打砂、扫描、手绘、激光处理等，能得到各种各样的服装效果。

我们看看下图（图1和图2）的几件服装：

   

 

       这些服装是古代也是现在中国的服装，现在苗族人还在穿着这些服装，它是棉纱织布、植物靛蓝（土靛）染色、牛角牛骨熬制的骨胶粘磨表面加工（类似现代的涂层）而成的，完全具备现代牛仔布和牛仔服装的通用特点。

       苗族服饰，苗语叫“呕欠”，主要由童装、便装、盛装组成，苗族服饰样式繁多，据不完全统计多达200多种样式，年代跨度大，中国历史上每个朝代的服装样式都能在苗族服饰上找到痕迹。图1和图2所示的服装仅是中国苗族服装中的一种款式，是苗族服装体系中的一部分。

       大思想家荀子（公元前313年～前238年）目睹“靛草”的色素转化过程及染出由黄变绿、由绿变蓝、再变青的过程，发出“青，取之于蓝，而青于蓝”的感叹，成为了千古名言“青出于蓝而胜于蓝”。明代宋应星的《天工开物》初刊于1637年（明崇祯十年），该书记载了通过蓝（蓝草、靛草、板蓝根）的古代的制靛过程，可见当时中国已有完整的制靛技术了。

       从靛蓝的制取，到开发出具有牛仔布通用特点的织物和服装两方面来看，牛仔布应该起源于中国！中国的牛仔布从起源之初就是植物靛蓝染色的，就是绿色环保和有益人类身心健康的，是循环可再生的，这也正是现在纺织所追求的。

二、植物靛蓝

       从植物（如图3）中提出靛蓝有多种方法，种方法是还原古代制靛技术，尽量少的用化学方法制取靛蓝和进行染色，这样的方法不但对环境影响小，而且可循环、可再生有利于人体健康；第二种方法是将植物靛蓝提取成与化学靛蓝相仿的颗粒状，提取过程是化学方法，染色过程同时还是需要烧碱和保险粉等化学物质，这个过程虽然有利于工业化的生产。但是，无论是制靛过程还是染色过程对环境有一定的影响。

       我们推荐采用种方法制取和应用植物靛蓝，即：种植靛草（蓝草、板蓝根,如图3）——与酒糟和石灰等在一定条件下进行生化反应——形成靛泥——制取植物靛蓝染色液，这一过程绿色环保、可循环可再生，是持续发展之道。

   

       植物靛蓝与现代所用的化学靛蓝在染色效果上有些什么样的不同？能不能得到与化学靛蓝同样效果的颜色呢？我们进行了一些直观对比试验和分析：

       对比试验1，染色物：纯棉10英支纱线，种方法制取的植物靛泥和化学靛蓝采用同样的还原方法配制成染色液对纱线进行染色，将植物靛蓝对纱线的染色效果与一定浓度的化学靛蓝染液染出的纱线效果进行比较，二浸二轧，充分透风氧化。通过目视对色来比较，如表1所示：“5植物靛泥”的颜色效果（图4）与“1化学靛蓝”颜色效果（图5）接近，可以粗略地判断试验用该批植物靛泥的有效成份含量是试验用该批化学靛蓝的五十分之一。

注：用同样的还原方法是为了染色效果好比较。

 

     “1化学靛蓝”和“5植物靛蓝”染纱效果截图如下（图4、图5）。

    

  

       对比试验2，主要对色牢度进行比较，染色物：三上一下斜纹半漂纯棉织物，规格:16S×10S/93×54，化学靛蓝与植物靛泥的浓度采用1∶50，分别如表2和表3所示，充分浸轧和充分氧化，烘干后皂洗过水一次，色牢度测试情况如表4所示，从表4可以看出，植物靛泥染色产品色牢度湿摩擦牢度基本相同，干摩擦牢度稍高。

   

注：测试标准GB/T 3920-2008《纺织品 色牢度试验 耐摩擦色牢度》，仪器Y571D型多功能色牢度摩擦仪。

       通过“对比试验1”和“对比试验2”可以看出，在合适的工艺条件下，植物靛蓝完全可以染出具有良好深度和均匀性的牛仔产品，符合现代牛仔服装的使用要求。

三、植物靛蓝染色

       植物靛蓝染色是常温条件下的染色，凡纤维素纤维都可以被它染色，它染牛仔布的途径有多种。

       一种是染色牛仔布白坯布，本色白坯布直接染色也能上色，为得到更好的染色效果和颜色的均匀，对本色白坯布进行前处理后的半漂布再进行靛蓝染色比较好。这种染色手工方式染色比较普遍，即取一段布在还原好的靛蓝池中充分浸泡，然后捞出凉晒氧化，通过反复“浸泡-凉晒”得到不同深浅的植物靛蓝染色布。

       2013年我们把卷染机原理和浆染机氧化架原理结合制作了一台能连续化生产的植物靛蓝染布机，直接安装在植物靛蓝生化还原池上，把生化还原池就当作了染缸，生产效果还是比较好的，如图6是植物靛蓝染布机染色的牛仔布产品。

   

       一种是用植物靛蓝直接染色绞纱，绞纱打成筒子后，用这些植物靛蓝筒子纱制织成牛仔布产品，可以是色织牛仔，可以与其他色纱交织的牛仔产品，可以做成针织牛仔等。这种绞纱机比较特殊，绞纱一半浸在染液中，一半在空气中，不断循环卷动，一般一次只能染8～10绞纱，由于染液随着绞纱的卷动而不断翻滚造成染液中有效成份的不断氧化，实际染出的纱线色差会比较大，制织一些比较特殊和对色差敏感性不高的牛仔布产品才有用，品种的局限性大。

       一种是利用现有的牛仔布染色通用设备浆染联合机生产线和绳（束）状染色生产线进行植物靛蓝的染色，如果是采用提取成颗粒状的植物靛蓝为原料进行染色，基本的做法与化学靛蓝染色相当，这里不再多述。

       如果采用古法制靛技术方法生产的植物靛泥进行染色，则需要对浆染联合机或绳（束）状染色机的化料和循环进行全面的改造，就是要把制靛过程中的靛泥后的生化反应还原池搬到染色车间旁边来，并根据染色的产量、工艺和植物靛蓝生化还原反应的时间来设计生化还原反应池的大小和个数。这个区域的温度好是可控制的（因为实践证明摄氏20℃以下植物靛蓝的生化还原反应是很缓慢的），并要确保靛泥的供应和沉积物的处理，这些沉积物是非常好的有机肥料。同时，要根据植物靛蓝杂质多的特点设计和改造循环系统和过漏系统。

       2013年我们进口某品牌的颗粒状植物靛蓝在绳（束）状染色机上进行过大批量的纱线染色，效果良好，正如表4所反映的那样植物靛蓝染色产品色牢度较化学靛蓝稍高，同时，同样的上染率，得色率也较化学靛蓝高，色光纯正自然。

四、结语

       在中国，牛仔布是生产量非常大的纺织品，据估计中国的年产量超过了25亿米，占到了世界牛仔布产量的50%以上，牛仔布在中国有了很大的发展，只有让牛仔布加入更多的中国元素，让牛仔服装显现更多的中国文化元素，让牛仔文化烙上更明显的中国印记，让牛仔更环保，牛仔布才能真正“起源于中国”！

       从靛草的种植，还原古老的制靛技术，到植物靛蓝染色牛仔布，是人与自然和谐相处的一个范例，符合环保、可再生、可循环、可持续发展的现代绿色理念，利用现代科技打造成一个从农业到纺织的绿色生态系统，值得我们不断努力和好好推广。

       采用古法制靛技术和方法生产的植物靛泥进行工业化染色中，靛草的种植和大量收购、合格靛泥的制作与运输、能否进行快速生化还原、染色后沉积物的处理等，还存在一些政策、行业、技术、成本等方面的问题需要进一步研究和解决。

 

参考文献：

[1]刘干民.发展中的牛仔织物[C].1992年广东省恩平市论文.

[2]刘干民,林丽霞,杨慧彤,刘宇翔.植物靛蓝染色分析[C].2016广东省纺织工程学会学术论文.

[3] 芸香.6000年前，靛蓝已经走进人类的染坊[J].印染论坛,2016,11.

[4]刘干民.牛仔布的原料、染色和洗加工[J].棉纺织技术.ISSN 1000-7415/CN61-1132/TS）,1999.

[5]周天生等.广东纺织大典[M].

 

作者简介：

刘干民，高级工程师，主要研究方向纺织染整企业管理、产品开发、植物靛蓝及产品、生态环保新技术的开发和应用、纺织染整传统生产厂的改造和更新，提供纺织厂染厂的管理和技术的咨询和服务。

2017-12-29 16:32