天然彩棉的特性与发展状

天然彩棉的特性与发展状摘要:天然彩棉一直以来都是纺织行业的热点材料，因为它有着诸如不必染色等一系列的优良特性，是极佳的绿色纺织品。本文主要介绍了天然彩棉的一些特性和优缺点以及我国彩棉行业的技术现状和产业规模现状，此外还论述了发展彩棉产业对于我国环境经济等方面的重要意义。关键词：天然彩棉，优缺点，发展现状，绿色产业正文：1.背景知识“彩棉”又称天然彩色棉花，是一种纤维天然具有色彩的棉花。原始天然彩棉的种植和使用历史比白色棉花早。天然彩棉的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。据报道，原始天然彩棉原产于美洲大陆，远在几千年前秘鲁土著民族就曾种植和使用过彩棉。而我国最早种植彩棉的记载是1819年江浙一带曾用紫花棉(棕色)织成的布匹出口到欧洲。但随着纺织和印染工业的快速发展和育种技术的成熟，人们把育成的纤维品质好、产量高的白色棉的纤维经过特殊染色纺织成绮丽多彩的布料，而原始天然彩棉由于色泽不稳定、纤维品质差、产量低等缺点而受到冷落，进而被使用价值大的白色棉所取代。然而随着技术的进步和绿色环保理念的推广，天然彩棉又再次进入人们的视野。2.天然彩棉的优良特性天然彩棉自然、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。［1］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。它亲和皮肤，对皮肤无刺激，符合环保及人体健康要求。此外，它还抗静电：由于棉纤的回潮率较高，不起静电，不起球。不仅如此，彩棉还有透汗性好的特点，它可以吸附人体皮肤上的汗水和微汗，使体温迅速恢复正常，真正达到透气、吸汗效果。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。［2］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。3.天然彩棉的局限性彩棉具有色彩单一等缺点据了解，彩棉类型通常按纤维色泽来划分，目前世界上彩色棉的基本类型仅有棕色和绿色两种。但由于颜色深浅程度不同，不同学者在纤维色泽分类和识别上存在着较大差异，有人把深棕色称为红色、粉红色等；把棕色称为褐色、咖啡色等；把淡棕色称为黄色、淡黄色、乳黄色等；把深绿色称为蓝色、淡蓝色等；把淡绿色称为浅灰色、米色等，色彩不够丰富是制约天然彩棉发展和推广的一个重要因素。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，成熟度较低。［3］其次是纤维色泽的稳定性，大多数棕色棉品种或品系的纤维色泽稳定，纺织品不褪色，但绿色棉纺织品则会有一定的褪色；由于彩棉色彩是天然形成的，所以生长出的棉花纤维颜色经常有细微差别，不可能像白色棉印染得如此均匀，这将影响其产品的质量。最后，天然彩棉不如白棉鲜亮。棉花纤维表面有一层蜡质。普通白色棉花在印染和后整理过程中，使用各种化学物质消除了蜡质，加上染料的色泽鲜艳，视觉反差大，故而鲜亮。彩棉在加工过程中未使用化学物质处理，仍旧保留了天然纤维的特点，故而就产生一种朦朦胧胧的视觉效果，鲜亮度不及印染面料制作的服装。4.我国彩棉的发展现状目前，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变色，广泛用于大面积种植的只有棕色和绿色两个色系。［4］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、抗病性差的问题，可避免产量因病虫危害而减产。我国彩棉研究开始于20世纪80年代中期，针对彩棉产量低、纤维品质差、色泽稳定性差等特性，中国农业科学院棉花研究所利用现代育种技术经过多年研究，培育出的棕色系列彩色棉新品系在丰产性、纤维品质和抗病虫等方面均取得了突破性进展。比如2005年4月，彩色杂交棉“中棉所51”成为我国第一个国审彩色棉品种，不但实现了抗虫、优质和丰产等优点的聚合，其皮棉产量和纤维品质均达到或超过现在推广的白色棉品种。通过对彩色纤维色泽形成机理的研究，绿色棉各种新品系的培育成功，绿色棉色泽稳定性得到进一步加强。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产水平，成为当前彩棉育种科研的主要方向。［5］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。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。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。［6］如今，我国已成为世界上彩棉优良品种最多、种植面积最大、产品最为丰富的国家，彩棉产业已成为中国棉纺织行业最具有竞争力的新的增长点。从1998年到2007年，中国天然彩色棉种植面积从每年1万亩扩大到每年20多万亩，皮棉产量从每年800吨增加到每年2万多吨，10年间，彩棉种植面积和皮棉产量分别增长了20倍和25倍。彩棉种植遍布新疆、甘肃、湖南、安徽、四川、山西、浙江等宜棉产区。新疆天然彩色棉产量占国内彩棉总量的95%和世界彩棉总量的50%左右，已成为目前中国乃至世界重要的天然彩色棉花生产加工与供应基地。5.发展彩棉的意义清洁生产作为一种战略理念，强调节约资源，是关于产品和产品生产过程的一种新的、持续的、创造性的思维，对我国和国际社会都具有重要的意义[7]。印染行业经济增长方式是以开发自然资源和无偿利用环境为主要标志的，造成了生态破坏、资源短缺和环境污染等重大问题，从根本上削弱和动摇了纺织业赖以生存和持续发展的基础。传统以“先污染，后治理”为基本特征的“末端治理”模式，已难以满足工业化进程加快背景下实施可持续发展战略的要求[8]。据有关资料介绍，每100米印染布的耗水量为215~4m3(不包括生活用水)，且污染严重，印染废水中染料、表面活性剂、浆料、磷酸盐、氮化物、有机氯化物和重金属等对水质产生很大污染，其中磷酸盐使水体富营养化严重，使水体中溶解氧下降，鱼虾绝迹，大量表面活性剂使水体表面泡沫明显，水体中大量残留染料使水体色泽明显加深[9]。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规划纲要》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。［10］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。［11］我国的彩棉产业在育种和产品开发方面都处于世界先进水平，具有广阔的发展前景。同时，彩棉产业具有很强的连带效应，可以带动农业、纺织业、服装业发展，彩棉产业利用高科技改造上述传统产业，能为其带来新的发展契机.发展彩棉产业对于提高纺织行业.的科技附加值，增强我国纺织品在国际上的竞争能力也有重要的促进作用［12］。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]刘杰,卢士艳.天然彩棉纺织品的研究与开发[J].四川纺织科技，2003；[3]薛朝华,贾顺田,张静.彩棉加工实践[J].印染，2006；[4]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；[5]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；[6]胡伯陶,张镁.天然彩色棉的基础和应用[M].北京:中国纺织出版社，2005；[7]陈世玲,叶青.循环经济与清洁生产[J].辽宁城乡环境科技，2005；[8]是伟元.对印染企业清洁生产的思考和实践[J].印染，2000；[9]马新成.节约用水、清洁生产是印染行业立足之本[J].四川丝绸，2002；[10]刘国联:服装新材料[M].中国纺织出版社，2005；[11]杨杰:新型绿色产业:彩色棉[J].高科技与产业化,2003；[12]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；