服裝在前期生產(chǎn)過程中如果使用不當?shù)娜玖?很可能給穿著者帶去致癌的危險。天然染料染色的特點是：除了色相自然外，有些植物如茜草、靛藍等，利用從其中提取的天然染料染色的織物還有防蟲和殺菌作用，加上天然染料染色物自然的芳香，其織物倍受消費者的青睞。天然染料雖不能完全替代合成染料，但它卻在市場上占有一席之地，并且越來越受到人們的重視。

天然染料的分類：

根據(jù)英國染料和染色家協(xié)會給出的定義，天然染料是指從植物、動物或礦產(chǎn)資源中獲得的、很少或沒有經(jīng)過化學(xué)加工的染料。

按來源分類

天然染料根據(jù)來源可分為植物染料、動物染料和礦物染料，其中以植物染料為主。礦物染料是各種無機金屬鹽和金屬氧化物，主要有棕紅色、淡綠色、黃色、白色，經(jīng)過粉碎混拼后可得20多個色譜；植物染料有茜草、紫草、蘇木、靛藍、紅花、石榴、黃梔子、茶、崧藍、藎草、柿子、紫草、墨水樹等；動物染料有蟲(紫)膠、胭脂紅蟲等。由于天然染料分子結(jié)構(gòu)各不相同，染色方法也有較大差異。對蛋白質(zhì)纖維和纖維素纖維而言，染色方法主要有無媒染色法、先染后媒法以及先媒后染法。對合成纖維而言，主要分為常壓染色和高溫高壓染色。最佳染色工藝應(yīng)根據(jù)染料性質(zhì)而定。特別需要指出的是， 同種天然染料，當使用不同的媒染劑染色時，往往會使被染纖維呈現(xiàn)不同的色相。

按化學(xué)結(jié)構(gòu)分類

天然染料有多種化學(xué)結(jié)構(gòu)，按化學(xué)組成可分為類胡蘿卜素類、蒽醌類、萘醌類、類黃酮類、姜黃素類、靛藍類、葉綠素類共7類。類胡蘿卜素類染料因在胡蘿卜中發(fā)現(xiàn)而得名，結(jié)構(gòu)中有長的共軛雙鍵（屬雙烯類），為橙色，較主要的染料有胭脂樹橙和藏紅花。紅色染料都含有蒽醌結(jié)構(gòu)，它們大多數(shù)是從植物、昆蟲或動物中提取的，以耐光牢度好而著稱。黃酮是一種無色有機化合物，天然黃色染料大多是黃酮或黃酮醇的羥基或甲氧基取代物。藎草別名黃草、馬耳草，色素成分為藎草素 ,是黃酮類化合物，可用直接法染棉、毛、絲得鮮艷的黃色，也可采用以銅鹽（藍礬）媒染得到綠色。含靛類結(jié)構(gòu)的兩種較主要的天然染料是靛藍和泰爾紅紫。靛藍在植物中是以配糖體的形式存在的，一般從蓼藍中提取的，將這種植物的莖葉浸泡在水中，經(jīng)過發(fā)酵、水解、氧化即得靛藍。

按顏色分類

按顏色分類是指按纖維或織物染色后的顏色對天然染料進行分類：有紅色、黃色、藍色、棕色和其它顏色的天然染料。已統(tǒng)計的天然染料中以黃色和紅色品種最多，藍色、綠色和黑色最少。紅色染料不像黃色染料那樣大量存在于自然界中，大多數(shù)紅色染料隱藏在植物的根、樹皮或暗灰色昆蟲的軀體中。盡管紅色染料的來源有限，但它們在一種植物中存在大量色基，因此容易提取。胭脂蟲紅是最漂亮的紅色天然染料，存在于寄生在仙人掌上的胭脂蟲紅虱的體內(nèi)，但較主要和常用的天然紅色染料是茜草和紫膠；黃色是最生動的、也是自然界存在的所有色相中最充足的染料。可產(chǎn)生黃色染料的植物的數(shù)量比可產(chǎn)生其它顏色染料的植物的數(shù)量要多得多。姜黃染料是姜黃的衍生物，是天然來源黃色染料中最有名和最鮮艷的染料之一；從古到今，靛藍一直是最主要和最常用的藍色染料之一，它是從生長在亞洲、非洲、菲律賓和美國等地的一種植物的葉子中提取的；兒茶棕染料是從一種名為兒茶的木材中提取的，這種樹主要生長在印度等地。

天然染料的應(yīng)用現(xiàn)狀及應(yīng)用前景

目前，天然染料的用量僅l萬噸，占合成染料使用總量的1%。天然染料可從植物、動物、礦物中獲得，部分也可通過生物技術(shù)獲得。天然染料的傳統(tǒng)制備方法有水萃取、蒸餾、柱層析等,這些傳統(tǒng)制備方法的缺點是獲得的染料粒徑大、色牢度不好。當前，多數(shù)天然染料存在染色牢度差的問題,即使采用多種媒染劑也仍難達到要求，尤其是日曬牢度和皂洗牢度。傳統(tǒng)的天然染料染色方法還存在著給色量低，染色時間過長等問題；并且大部分天然染料在染色時都要使用媒染劑，而傳統(tǒng)的媒染劑大多含重金屬離子，這與天然染料的綠色環(huán)保是相背離的。除此之外，天然染料大多來源于動植物，這使得它難以進行標準化生產(chǎn)。即使是同一種植物，由于產(chǎn)地不同、氣候條件不同、土壤不同及采集時間不同都會影響色素的組成及色澤，而這必然會導(dǎo)致染料的染色重復(fù)性差，再者，由于天然染料在植物中的含量極少，要想獲得大量的天然染料，就一定會造成生態(tài)環(huán)境的破壞，得不償失，也違背了可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略，這都使得利用天然染料染色難以實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)。

為了提高色素萃取的效能，研究人員用乙醇代替水作溶劑, 將植物粉碎后，放入密閉容器中，倒入95%的乙醇，浸漬24小時后，將溶液倒出，再用同樣的乙醇浸漬6小時，重復(fù)兩次。最后將所有的溶液混合后，進行過濾，即可作為染液，此法非常適用于難溶染料。為了改善天然染料染色牢度差的問題，可采用超聲波法對染液進行處理，其原理是：利用超聲波分散作用時的空化現(xiàn)象，使液體中的微氣泡周圍產(chǎn)生上千個大氣壓的壓力，使染料解聚，從而獲得微粒徑的染料，達到改善染色效果的目的，有些天然染料在水中的溶解度小，為了達到一定的染色深度，可以對這類染料采用加分散劑的方法，效果很好。用陰離子或非離子表面活性劑使染液中的染料顆粒得以分散，這樣染液可以形成較穩(wěn)定的分散體系，而且織物和染料接觸的機會也增多，上染速度也加快。染料的水溶性越小，加分散劑染色的效果就越明顯。為了避免天然染料染色時重金屬離子對環(huán)境的污染，科研工作者用稀土-檸檬酸絡(luò)合物作為天然染料的媒染劑對苧麻纖維進行染色實驗，實驗結(jié)果表明染色效果較好。為了防止天然染料的提取對自然環(huán)境造成破壞，人們開始利用生物工程的方法培育植物，現(xiàn)已人工培育出了紫草、茜草等多種植物，人工培育的植物中色素含量比天然植物高，這樣使得天然染料的生產(chǎn)可以不依賴于自然界的植物，且產(chǎn)量大幅度提高。其次，研究性能優(yōu)良的天然染料的品種，測定其結(jié)構(gòu)，再研究其合成方法，這可大大加快天然染料的產(chǎn)業(yè)化進程，特別是綜合利用植物的葉、花、果實及根莖, 以及其它工業(yè)生產(chǎn)的廢料來提取天然染料也很有現(xiàn)實意義。


天然染料以其自然的色相，防蟲、殺菌的作用，自然的芳香贏得了世人的喜愛，具有廣闊的發(fā)展前景。但目前要使其商業(yè)化并完全替代合成染料還是不現(xiàn)實的，要將天然染料獲取及染色注入新的科技，采用現(xiàn)代化設(shè)備，加快其產(chǎn)業(yè)化的速度。