李偉勇，高光東

（1.廣東職業(yè)技術學院，廣東佛山 528041；2.杭州彩潤科技有限公司，浙江杭州 311000）

FZ/T 73065—2020《植物染料染色針織服裝》于2020年10月1日起實施。一方面，因為植物染料染色重新成為熱門，不僅大量的科研機構和紡織院校等單位投入到植物染料的制備及染色工藝的研發(fā)中，更多的紡織企業(yè)也開始研發(fā)植物染料染色產(chǎn)品，有些單位已經(jīng)成功實現(xiàn)了植物染料的工業(yè)化生產(chǎn)和應用，植物染料染色紡織品已經(jīng)在市場上逐漸流行；另一方面，之前已經(jīng)進入市場銷售的植物染料染色紡織品，苦于沒有相關執(zhí)行標準，也沒有檢測機構進行定性檢測，一直無法在吊牌上注明“植物染料染色”。有了這樣一個行業(yè)標準，符合標準的紡織品可以掛相應的吊牌，市場監(jiān)督機構也可以根據(jù)此標準進行抽檢監(jiān)督。

1 植物染料的定義和種類

FZ/T 73065—2020《植物染料染色針織服裝》標準規(guī)定了植物染料染色針織服裝的術語、定義、號型、要求、試驗方法、抽樣數(shù)量、判定規(guī)則和使用說明、包裝、運輸和貯存等方面的內(nèi)容，適用于以植物染料染色針織面料為主的服裝。其中，要求分為特性指標、內(nèi)在質(zhì)量和外觀質(zhì)量3個方面。特性指標明確規(guī)定：標示的植物染料染色部分不應含有合成染料，且測試結果應與標示的植物染料名稱及染料識別色素相符。是否含有合成染料的判斷方法是檢測試樣染料萃取液中硫的質(zhì)量分數(shù)，若硫的質(zhì)量分數(shù)超過0.1%，說明染色織物中含有合成染料，則判定為不符合標準。

標準附錄B.2給出了測試紡織品中是否含有合成染料的原則：合成染料在化學結構中多數(shù)含有硫元素。硫元素的存在形式主要有4種：（1）參與發(fā)色結構，如噻唑、噻噸、噻嗪、噻吩等硫共軛雜環(huán)結構；（2）硫化染料中的直鏈硫；（3）活性染料中的乙烯砜類活性基；（4）提供染料水溶性的磺酸基。以上結構在植物染料中均不含有，因此檢測試樣染料萃取液中硫的質(zhì)量分數(shù)可初步判定是否含有合成染料。

為了避免出現(xiàn)意料之外的情況，標準還規(guī)定：紡織品上標示的植物染料染色部分不應含有合成染料，且需標示含有的植物染料名稱，定性檢測結果與標示的植物染料名稱及染料識別色素應相符。為此，標準還限定了常用的18種植物染料，如果紡織品染色時使用了規(guī)定以外的植物染料，即使硫質(zhì)量分數(shù)不超標，也不符合此標準。FZ/T 73065—2020《植物染料染色針織服裝》標準中限定的18種植物染料見表1。

表1 FZ/T 73065—2020《植物染料染色針織服裝》標準限定的18種植物染料

續(xù)表1

2 硫元素的來源

表1中明確規(guī)定了染料識別色素及其CAS號，這些色素都有確定的分子式，全部都不含硫元素。精制提純的植物染料確實不含硫，但在植物染料的實際生產(chǎn)和應用中，很難完全避免紡織品與含硫物質(zhì)的接觸，因此會造成一定數(shù)量的硫殘留，硫元素的來源主要有以下7個方面。

2.1 還原劑中的硫

植物染料中使用量最大的染料是植物靛藍，而這只染料又是目前常用的植物染料中唯一的一只還原染料。在染色加工過程中，必須先將植物靛藍還原成靛白，才能對各種紡織纖維上染。古法染色采用發(fā)酵還原，即微生物還原法。這一方法更環(huán)保，但缺點是還原速度太慢，基本上只適用于手工染色，不適用于工業(yè)化、批量化生產(chǎn)。當代印染工業(yè)普遍使用快速還原法——燒堿-保險粉還原法，保險粉即連二亞硫酸鈉（Na2S2O4），含有相當數(shù)量的硫元素。所得染色織物盡管檢測前經(jīng)過5次水洗和5次乙醇洗，硫質(zhì)量分數(shù)超標依然可能發(fā)生。為了追求“無硫”，除了古法發(fā)酵還原工藝外，采用葡萄糖還原法也可以達到工藝要求，因為葡萄糖分子中不含硫元素，可以代替保險粉作為還原劑使用。

2.2 媒染劑中的硫

大多數(shù)天然染料對纖維沒有直接性，或直接性較小，必須和媒染劑一起才能固著在纖維上［1］。植物染料的染色工藝多是金屬鹽媒染，用以控制色相并提高色牢度。明礬［KAl(SO4)2·12H2O］、綠礬（FeSO4·7H2O）和藍礬（CuSO4·5H2O）都是常用的媒染劑，都含有硫元素。如果染色時使用了這些含硫的金屬鹽，都有可能造成硫質(zhì)量分數(shù)超標。為了達到不含硫的標準，需要重新選擇媒染劑，謹慎使用含硫媒染劑。

2.3 促染劑中的硫

很多紡織纖維在水中帶負電荷，而多數(shù)植物染料在染液中也帶負荷，染色工藝中需要用到鹽類物質(zhì)促染，而元明粉（Na2SO4）是最常用的促染劑。如果在染色時使用元明粉促染，則可能帶來硫質(zhì)量分數(shù)超標的后果?？刹捎肗aCl代替元明粉用于促染。

2.4 染色用水中的硫

隨著環(huán)保力度逐年加大，污水排放成本也逐漸提高。染色加工廠大都主動或被動地實行了中水回用。合成染料的染色廢水中往往會含硫，特別是活性染料染色廢水。很多工廠在處理污水時也會采用硫酸亞鐵等含硫鹽類進行脫色，或采用硫酸進行中和。如果含硫廢水經(jīng)過處理作為回用水，植物染料染色和水洗時殘留在紡織品上的硫會導致硫質(zhì)量分數(shù)超標。因此，染色水質(zhì)需要監(jiān)測。

2.5 染色用設備含硫

如果植物染料染色工藝與合成染料染色工藝共用設備，會因為洗缸不徹底而造成交叉污染，合成染料以及含硫助劑沾到植物染料染色紡織品上會造成硫質(zhì)量分數(shù)超標。有條件的工廠可以配備專門用于植物染料染色的設備，避免與合成染料染色工藝共用染缸。

2.6 染料含硫

精制的植物染料可能硫質(zhì)量分數(shù)極少，但也不排除被人為地摻入少量含硫物質(zhì)的可能。元明粉作為廉價的填充劑和促染劑，可能存在于一些植物染料商品中。而粗提的植物染料如果直接用于染色加工，可能因為一些植物中天然硫質(zhì)量分數(shù)較高，而導致硫質(zhì)量分數(shù)超標。因為硫是所有植物生長發(fā)育不可缺少的營養(yǎng)元素之一，被稱為繼氮、磷、鉀之后第四位植物生長必需的元素。植物的硫質(zhì)量分數(shù)平均為0.1%～0.5%，十字花科植物高達1.1%～1.7%，豆科植物為0.25%～0.30%，禾本科植物為0.18%～0.19%［2］。粗提植物染料沒有經(jīng)過精制和提純，在節(jié)能減排方面更有優(yōu)勢，且在色牢度和成本方面具有一定的優(yōu)勢，因而在國產(chǎn)植物染料中具有一席之地。但為了達到不含硫元素的要求，只能選擇精制提純的粉狀植物染料，或者在使用前單獨檢測粗提染料是否含硫。

2.7 一些纖維含硫

再生纖維素纖維在生產(chǎn)過程中多數(shù)采用磺化工藝，纖維中的殘硫可能與其他因素疊加造成硫質(zhì)量分數(shù)超標。如有必要，可以事先檢測未染色的紡織品硫質(zhì)量分數(shù)，以明確硫質(zhì)量分數(shù)超標的原因。

3 結論

植物染料染色紡織品中硫質(zhì)量分數(shù)符合FZ/T 73065—2020《植物染料染色針織服裝》標準中規(guī)定的限值有一定難度。植物染料染色產(chǎn)品供應商主觀上不能等閑視之，需要事先對染料、助劑、水質(zhì)、設備等進行詳細檢驗，避免不安全因素，才有可能生產(chǎn)出達標的植物染料染色紡織品?？陀^上，植物染料染色工藝中加入含硫的無機物作為助染劑，并沒有改變植物染料染色的天然性。目前已有檢測機構制定了植物染料染色認證標準，全程監(jiān)控紡織品染色中使用的染料，只要不含有合成染料，也沒有使用動物染料和礦物染料，就可以認定是植物染料染色紡織品，這樣可以排除含硫助劑等的干擾。