传统染缬制品的改性与降解处理探析

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如今,不少人愿意为了享受健康舒适的绿色健康产品而不再吝啬钱财,传统手工染缬采用天然染料、天然纤维,不含工业试剂,健康无害、纯朴自然,具有为人们所喜爱的潜质[2]。同时,随着《机织婴幼儿床上用品》标准的颁布,社会各界对于纺织用品的安全性也愈加重视。那么,在纺织用品当中,影响其安全性能的主要是两个方面:染料和面料。

一、天然染料的优势

1.绿色易降解。植物染料直接从植物中提取而来,浑然天成,环保无毒,不含有对人体健康造成威胁的元素。更为重要的是,植物染料在生产过程中,产生的废弃物可循环利用,生物降解性良好,与生态环境相容性好,符合绿色发展理念,并且植物是可再生资源。

2.抗菌保健。许多可制染料的植物,也是常见的中草药,在染色的过程中,其中的药用成分会随同与色素一起被织物吸收而对人体起到保健养生、抵抗细菌等作用[1]。除抗菌作用外,采用植物染料还有其他对人体的保健作用,比如茜草和靛青染色的棉织物还可以预防紫外线。

3.天然生香。此外,具有天然香味织物经过部分天然植物染料上染后会散发自然清香的味道,这一点化学染料所不能达到的。

二、面料

1.合成纤维与天然纤维。纺织用品的面料是由各种不同的纤维纺织而成,人类早期使用的都是毛、棉、麻、丝之类的天然纤维,直到20世纪初,合成纤维才崭露头角,20世纪30年代开始,随着有机合成技术的发展,合成纤维开始占据市场。然而合成纤维在短短几十年间,在纺织领域的应用已经非常广泛。但合成纤维吸湿性差,织物与织物、皮肤间的摩擦,易产生较多静电,吸附灰尘,或使人体皮肤感到刺痛感,造成心理恐慌[3]。

2.棉纤维的优势及其改性处理。反观棉纤维,纯净耐久,透气吸湿,易生物降解,是婴幼用品原材料的最佳选择而且棉纤维的发展景况较好,国内外对棉的研究也颇多。

但棉纤维自身也存在不容忽视的弊端,比如易被虫蛀,易霉变,抗皱防烫性能差,存在静电等,对棉纤维进行改性研究将有效弥补其自身的缺点。

综合天然染料与棉纤维,便可以为婴幼儿打造出一套天然环保、绿色无害的床上用品。

3.麻。除棉纤维外,麻的利用前景也是非常广阔的。如黄麻纤维,从古至今都没离开过我们的日常生活。而今由于黄麻纤维的来源丰富,价格低廉,而且拥有的许多优异特性,诸如染色性好、抑菌、力学性能好等,故而又一次得到了人们的青睐。

4.丝。蚕丝的吸湿性较好,常见的几种纤维的吸湿率分别为:羊毛16%,蚕丝11%,棉8%,锦纶4%。可以看到蚕丝的吸湿性在众多纤维中脱颖而出,虽然羊毛的吸湿率更高,但羊毛的放湿性远不如蚕丝。如果以蚕丝衣物做内衣,既透湿又吸湿,一定能让人身心愉悦,有益健康!

蚕丝的保温性能也非常优异。

5.毛。古时候制造服装的材料稀缺,而动物的皮毛具有优异的保温作用,因而毛织物也在服装领域中独占一隅。同时,因为都是天然动物纤维,具有一些共同的优点,比如保暖性,动物毛纤维普遍都有髓腔,可以储存空气,以起到保暖作用;此外还有吸湿透气性、可生物降解等。虽然毛织物的优点众多,但在实际应用过程中也仍然存在一些问题。

综合天然染料与传统的天然纤维:棉麻丝毛,便可以为婴幼儿打造出一套天然环保、绿色无害的床上用品。

三、废物处理

1.光降解。在太阳光的照射下,纺织物因为受到阳光中紫外线的辐射而发生光反应,纤维素分子中键能的减弱,分子长链断裂,由长链变为短链,纤维分子的完整性受到破坏,物理性能下降,宏观物体表现出脆化易断裂等现象。同时,由断裂生成的小分子碎片被空气中的氧气氧化,发生自由基反应,继续降解,变为更低分子量的物质,而后进入自然循环,被细菌真菌等微生物分解。

2.化学降解。化学降解是利用酸、碱等物质与纤维素作用,破坏分子间各种化学键,减小纤维素的分子量,具体原理是分子中肽键、酯键的断裂,如在高分子化学中,通常通过水解、醇解、酸解等作用降低聚合度,从而引起一些分解反应。

3.热降解。热降解,顾名思义,是在加热条件下对纺织材料进行分解。纤维在高温或火焰下,分子间发生断键,进而裂解。热降解反应有三种:(1)加热时侧基消除,其特点纺织材料是随加热温度的增高或时间的延长,发生剧烈的消除反应、纺织物颜色变黑变褐,但主链并未断裂,对材料性能的影响微乎其微;(2)拉锁降解,从分子链的一端开始降解,像拉链一样一个一个地降解为单体。如聚甲基丙烯酸甲酷的热降解。(3)无规降解,加热时分子主链首先从中部键能比较低处断裂,如聚乙烯、聚丙稀的热降解。其特点是分子量下降、状态变粘、力学性能大幅度下降,但质量变化不大[4]。

4.微生物分解。微生物分解通常是利用细菌真菌对纤维素进行分解,常用到的真菌有白腐菌、褐腐菌、软腐菌。如苯环上的甲基/甲氧基在经褐腐菌作用后,会发生去甲基化或去甲氧基化,生成酚类物质[5];当然这类降解会受到温度、湿度、p H值等多种因素的影响,最好是在人为控制下进行。

小结

本文力图找到天然健康的染料,绿色无害的纤维织物,配合染缬技艺制造绿色无害纺织品,大力发展弘扬染缬技艺。

当然,在制作纺织品时,我们也依然要秉承着可持续发展理念,为此,本文也提供了常见且具有可操作性的一些纤维织物降解方法,为纺织品资源的回收利用提供参考。