浅谈天然彩棉.doc

浅谈天然彩棉.doc 浅谈天然彩棉 摘要:天然彩棉是当今国际纺织行业“绿色纺织品”研究与开发的热点。天然彩棉是利用生物基因等高科技手段培育的新型棉花品种。天然彩棉经过生物酶处理后，其色泽自然持久、质地柔软、穿着舒适，是二十一世纪人类最佳的绿色、健康、时尚的纺织品，代表了从生产、处理、使用三个环节生态纺织品发展的方向。本文主要讲述了天然彩棉的特性及技术开发现状。 关键词:天然彩棉，特性，技术开发现状 天然彩色棉花(以下简称“天然彩棉”)是自然生长的、带有颜色的棉花的统称，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。天然彩棉具有色泽自然柔和、古朴典雅、质地柔软、保暖透气等特点，是一种新型的纺织原料。它环保、健康的特性，省略了棉纺工业的漂染工艺，从而达到节能减排引发棉纺织业的绿色革命，形成一个新兴产业，符合当前人们保护生态环境，追求健康生活和维护中国与世界棉业可持续发展的趋势。 一、天然彩棉的特性 天然彩棉又称彩棉，目前被誉为“贵族纤维”。天然彩棉自然、环保、无污染，具有亲和皮肤，舒适、止痒的特点。它是采用杂交、基因转导等现代生物工程技术，培育出的一种 ,,,在吐絮时就具有红、黄、绿、棕等天然色彩的棉花。由于是天然彩色，织造过程中无需染色，减少了化学用剂的污染过程，所以对人体无害，被誉为“贵族纤维”、“植物羊绒”。它的pH值呈微酸性，对皮肤无刺激，符合环保及人体健康的要求。彩棉不带任何自由电荷，抗静电，棉纤维不易变形、不起球，能吸附人体皮肤上的汗水和微汗，真正达到透气、吸汗效果。 天然彩棉纤维在纺织过程中无需染色、漂白、强煮练等化学处理，织物不残留有害化学物质，不含任何甲醛，偶氮染料和重金属等，避免了有害成分对人体的危害和对环境的破坏。由于天然彩棉织物面料的生态整理工艺，使得彩棉纤维中有益于人体健康的植物蛋白质和维生素得以保留。最新实验表明，天然彩棉纤维呈现弱酸性，与人的皮肤弱酸性自然吻合，因此对人体皮肤具有天然保健护肤功能，经常贴着人体皮肤可以起到止痒、亲和肌肤的作用;天然彩棉纺织品对阻挡紫外线辐射效果良好。实验证明，天然彩棉布料的紫外线透过率显著 , 2 ,低于白色棉布料，尤其是对肌肤损伤最大的UVA和UVB光线有强烈的屏蔽作用。天然彩棉被国际上称为更高层次的生态棉和“零污染”，因其具有保暖性好、富有弹性、无静电、手感柔软、透气等优点，适合制作直接接触皮肤的纺织品，具有人类“第二肌肤”之称。 二、天然彩棉技术开发现状 国外天然彩色棉种子的研究工作始于60年代末，最近十年来，天然彩色棉种子在世界范围内被作为农业高科技项目正在紧锣密鼓地加紧研究，其中，中国、美国、巴西、秘鲁、墨西哥、巴基斯坦等国家已有彩棉产品生产，中国也已成为世界上最大的天然彩色棉种子生产国。 目前，我国已经培育了八个彩色棉的品种，其中五个棕色，三个绿色。实验室已研发成功的彩棉颜色有棕色、绿色、紫色、灰红、靛蓝等颜色，但因个别色彩基因的不稳定会产生 , 3 ,变色，广泛用于大面积种植的只有棕色和绿色两个色系。 目前中国彩棉科研的技术取得突破:彩棉 纤维已培育出的棕长绒彩棉品系列，品质得到逐步改善;通过杂交性辅导，已成功获得抗棉铃虫、抗棉蚜的抗虫彩棉品系和抗黄萎兼抗枯萎病的品系，解决了彩棉抗虫性、抗病性差的问，可避免产量因病虫危害而减产。 随着共同保护人类生存环境，重视健康、热爱地球的观念成为大众的共识，天然彩棉产业发展十分迅速。在天然彩棉研发中，综合利用远缘杂交、细胞融合和生物工程等各种可用的育种方法，稳定彩棉的遗传性状、增加色彩种类、提高纤维品质和工业可纺性以及提高单 , 4 ,产水平，成为当前彩棉育种科研的主要方向。良种选育是彩棉产业发展的基础和确保彩棉质量的重要保证。中国的彩棉品种选育以1987年中国农科院棉花研究所开始彩棉近代选育为起点，经过近22年的科研和选育，己选育37个质量比较稳定的彩棉良种，其中棕色棉品种17个，绿色棉品种11个，占目前全世界经政府注册的41个天然彩棉品种的90.24%。作为以彩棉为单一主业的行业龙头企业，中国彩棉(集团)股份有限公司(以下简称中国彩棉集团)所培育的12个彩棉品种的纤维品质综合性匹配合理，性状优良，在彩色棉的纤维品质、产量和抗性方面均走在了彩棉育种研究领域的前沿。随着天然彩棉品种的更新，以及纤维品质、产量迅速提高，天然彩棉已成为我国棉花传统产品中的新品类，丰富了棉花产业的整体功能，实现了棉花生产结构的多类型、多元化转变。 我国从20世纪90年代末期开始进行彩棉研究和推广工作，新疆凭借丰富的日照资源及广阔的地域条件迅速成为我国彩棉主产地，2005年已达到年产一万多吨皮棉的规模，彩棉产量占全国的95,，世界的20,，成为仅次于美国的第二大彩棉生产国。新疆石河子市是我国最大的彩棉种植基地。 2008年7月，由浙江省科技厅组织，富丽达集团与浙江理工大学联合承担的省级重大科技攻关项目——《天然彩棉织物高档化优质化关键技术及产品开发研究》召开验收会议。该项目基于天然彩色棉织物高档化的研究目标，开发了高支彩棉/天丝/绢丝混纺纱线，解决了天然彩色棉与绢丝、本白棉的纺纱配伍性问题，并实现了彩棉/真丝混纺纱线的生产，了彩棉的免浆经弹织造工艺，研发了非精练条件下彩棉的增深增艳技术和升温渗透浸轧 , 5 ,的生态免烫技术，实现了天然彩色棉机织产品的全程绿色生态加工。项目在彩棉的高支混纺纱线纺制、免浆织造以及无醛免烫整理等方面具有较大的创新性。 随着天然彩棉生产性品质和工业性品质的提高，天然彩棉纺织品已由最初的普梳环锭纺纱线、精梳环锭纺纱线、转杯纺纱线、机织面料、针织面料扩大到已生产出5大类不同颜色梯度的天然彩棉纱、180多种花色针织面料、110余种花色梭织面料及天然彩棉衬衣、T恤、 , 6 ,内衣、家居服、童装、床上用品等九大系列千余种天然彩棉产品。而且一系列高科技天然彩棉纺织品正在陆续开发，如天然彩棉纳米防菌抗臭弹力衫、天然彩棉与其他纤维混纺或交织面料。天然彩棉可纺性已经达到或接近白棉的水平。彩棉是一个联动产业，在中国彩棉集团龙头的带领下，充分发挥了科研、种植、加工、销售等社会资源优势，建立了彩棉产业链，使很多处于困境的研究、生产单位焕发了生机。众多国内知名科研院所、生产单位、纺织企业加入到这个产业链中，共同从事天然彩色棉产业开发，全方位开拓天然彩色棉市场。 , 6 ,国内从事彩棉生产、加工的企业2000年不足10家，2008年已增加至1000多家。由于彩棉产品环保、健康的特性和纯朴、典雅的声誉使彩棉消费市场持续升温。 在关于天然彩棉机织物的整理工艺方面，也有很多方面的探讨，经研究发现天然彩棉形态结构和化学结构与普通白棉相似，所不同的是:彩棉次生胞壁内含有天然色素，被纤维初生胞壁杂质层和浆料层覆盖，此色素含有 狱基发色团，彩棉一般纤维较短，强力较差，成 , 7 ,熟度较低。彩棉宜用生物酶退浆，反应过程必须动态进行，不宜采用传统退浆、漂白、丝光工艺。丝光或轧碱堆置色光变化严重，影响彩棉的天然色泽。但对诸如牛仔彩棉等特殊 , 8 ,品种可根据客户对色光要求采用浸轧淡碱或丝光工艺。 随着全球经济一体化进程的加快，技术标准已成为世界各国促进贸易发展、保护民族产业、规范市场秩序、推动技术进步和实施高新技术产业化的重要手段。中国已建立了彩棉产业标准化体系，以天然彩色细绒棉为综合标准化对象，按照影响天然彩色细绒棉质量的相关要素形成标准的有机集成，其中包括3项国家标准、26项地方标准和2项行业标准，分别 涉及天然彩棉品种、种子、种植技术、种植管理、品质及制品质量等六大部分。通过对美国国家标准协会标准 (ANSI) 等21个国家或标准化组织的标准情况查询，中国是目前世界上唯一比较全面地制定和发布天然彩色棉系列标准的国家。 三、发展天然彩棉产业的重要意义 当前，金融危机席卷全球，纺织行业受到巨大冲击，中国的纺织品出口严重受阻，以出口外向型为主的中国纺织行业遇到了前所未有的考验。如何应对金融危机，摆脱目前的困境成为摆在中国纺织企业面前的首要问题。在当前的经济环境下，一方面要积极开拓内需市场，另一方面进一步节约成本走特色生态纺织，进一步增强产品市场竞争力是条出路。天然环保健康的天然彩棉完全符合当前市场需求，应成为纺织行业首选，因此应大力发展天然彩棉产业。进入21世纪后，我国的纺织行业在生产过程中带来的资源消耗大、污染物排放量多的矛盾日益显现，国家出台的一系列政策法规已经向纺织印染行业频频发出警示:《国民经济和社会发展第十一个五年纲要》的22项经济和社会发展指标中，与印染行业直接相关约束性指标是:在“十一五”期间，单位国内生产总值能源消耗降低 20%左右，单位工业增加值用水量降低30%，主要污染物排放总量减少10%。中国棉花协会、中国棉纺织协会公布数据:普通白棉在加工中用于漂染整理的费用为5000-10000元/吨，目前国内纺织行业普遍处于微利经营状态，随着国家强制性标准《纺织品基本安全技术规范》的实施，印染业的成本会增加 10%。采用天然彩棉进行生产，在纺纱、制衣的生产过程中不需要漂染，不仅可以减少淡水、能源用量，而且节约大量的污染治理费用，按照1/5的配棉水平计算，中国生产 , 9 ,的彩棉，已带动25万吨白色棉免印染、漂白，直接为纺织企业节约生产成本15亿元。 发展天然彩棉有利于改善现有棉产业结构、提高棉花产业市场竞争力 。棉纺织品是中国传统的第一大宗出口商品，但中国近年每年约400亿美元纺织品出口受到各种技术贸易壁垒的限制，使中国作为世界最大产棉国的利益受到极大冲击。而天然彩棉丰富了棉花产业的整体功能，实现了棉花生产结构的多类型、多元化转变，为中国棉花产业走以通用棉为主，多类型、多用途棉综合发展道路提供了基础，增强了中国棉纺织品的市场竞争力，具有广阔的市场前景。 天然彩色棉的开发利用符合建设生态纺织产业发展方向。大力开发天然彩色棉花对于优化纺织产业结构、促进社会和谐，保持纺织行业可持续发展具有举足轻重作用。要高度关注天然彩色棉花的开发应用，建立支持彩棉产业持续发展的长效机制，加大科技投入，加快创新步伐，保持技术领先，实现做优、做强、做大彩棉产业的目标。要坚持产学研合作的创新 , 10 ,机制，加强彩棉优良品种的研发和选育工作，加大彩棉科技投入。通过联合攻关，共同开发，促进技术与经济的结合、基础理论与应用技术的结合，提高研发水平，形成具有我国自主知识产权的天然彩色棉研发技术和品牌。进一步加强彩棉生产基地基础设施和服务体系建设。全面推行彩棉生产、加工标准，加大新科学新技术的推广力度，加大无公害、绿色及有机棉生产基地认证力度，为提高彩棉产量，确保彩棉质量，建设生态型纺织产业奠定基础。 五、天然彩棉产业发展趋势 由于天然彩棉在天然环保、保护健康、改善棉产业结构等方面的积极意义，世界主要产棉国都在积极开展天然彩色棉相关研究，全方位加快培育具有更好经济性状的天然彩色棉新品种。彩棉市场随着各项行业标准的制定及完善，也将逐步走向规范化。由于天然彩棉本身的天然环保性和保护健康等方面的积极意义，彩棉产业将成为拉动中国纺织业出口和拉动内需的新的增长点。彩棉产业作为特色的新兴产业，将成为国际流行的新趋势和健康消费的新时尚，具有巨大的市场潜力和良好的发展前景。据国际有机农业委员会1992年预测，未来30年内，全球棉花总产中将有30%被彩棉和有机棉代替，二十一世纪全世界将有60%?70%的人口使用天然彩色棉制品。 中国已经成为世界上唯一实现了从彩棉育种、种植、纺纱到成衣完整产业化的国家。2005 年至今，随着彩棉产业总规模持续不断扩大，产业分工更趋明确，彩棉产品市场认知度迅速上升，声誉不断提高，彩棉产品消费形成新的潮流和时尚。同时，从业企业的规模和结构都发生了很大变化，在中国彩棉集团第一品牌“天彩”品牌的辐射带动下，迅速崛起了数十个彩棉知名品牌，彩棉制品年销售额超过300亿元。彩棉产业成为拉动中国纺织业出口新的经济增长点。 六、彩棉产品的不足与改进 在彩色棉开发过程中，我们也发现了彩棉产品的一些不足之处，比如色谱单调、色素不稳定、彩棉产品容易变色、彩色棉纤维品质较差、尺寸稳定差等，尤其是彩棉产品尺寸稳定性较差极大的影响了彩棉成衣产品的整体质量。现在我们也尽兴了彩棉纺织整理加工工艺技术研究及系列产品开发的课题，该课题的研究开发旨在针对彩棉、远红外丙纶纤维、Modal纤维的特性，将彩棉与远红外丙纶纤维、Modal纤维进行混纺、赛络纺纱，并进行相应的机织、针织系列产品的开发，开发出具备多种性能的高附加值产品，从而克服了天然彩棉的一些先天缺陷，使天然彩棉产品提高了档次、增添了花色品种。利用彩棉与远红外丙纶纤维混纺，开发的高档衬衫面料，不仅可丰富目前衬衫面料的品种，还可利用远红外丙纶纤维蓄热保温、排湿透气、抑菌等多项保健功能，使衬衫面料具有优良的保暖和保健效果，提高面料档次，具有明显的经济效益和社会效益。彩棉与Modal纤维进行混纺、赛络纺纱，在经济效益和社会效益方面有着其他纺织品不可替代的优势，符合当今世界环保和回归自然的潮流，是一种优质环保型的产品。 总之，随着人类的技术进步，节能减排，保护环境，降低排放，减少污染，追求天然环保，开发无污染新产品的呼声也越来越高。发展彩棉产业是环境保护和经济发展协调的必然结果，是国内外市场的迫切需求，因此具有广阔的前景。 参考文献 : [1] 周璐瑛，吕逸花(现代服装材料学[M](北京:中国纺织出版社，2003. [2] 潘建华(舞台服装设计与技术[M](北京:文化艺术出版社，2000. [3] 蒋丽云(天然彩棉性能及产品开发[J](南通大学学报(自然科学版)，2006;(3)( [4] 张庆辉(天然彩棉的现状及未来发展趋势[J](天津纺织科技，2002;(3):2-5( [5] 刘杰，卢士艳(天然彩棉的研究与开发[J](四川纺织科技，2(X)3，(6):18-19. . 天然彩色棉的基础和应用 [ M ]. 北京: 中国纺织出版社 , 2005. [6] 胡伯陶 ,张镁 [7] 薛朝华 ,贾顺田 ,张静. 彩棉加工实践 [ J ]. 印染 , 2006 , 32 ( 6 ) : 22- 25. [8] 张玲香. 天然彩棉织物酶处理工艺 [ J ]. 印染 , 2005 , 31 ( 3 ) : 36 -38. [9]刘国联:服装新材料[M].中国纺织出版社，2005.3 [10]杨杰: 新型绿色产业:彩色棉[J].高科技与产业化,2003(10)