1前言
植物染料在纺织品中的应用是近几年研究较多的课题，研究人员从天然植物染料的化学结构着手，研究天然染料的提取方法、染色工艺，从而开发出一系列高档并具有高附加值的纺织产品。植物染料有很多优点，但也不可避免地引入微量有害重金属。下面对植物染料的概况、植物染料在纺织品中的应用情况及安全性评价进行探讨。
2植物染料的概况
2.1植物染料的分类
植物染料，也叫天然植物染料，是指从植物的花、果、茎、叶、根部获得，不经过化学加工的染料。自然界中能够提取染料的植物很多，据报导目前已有300多种，常用的有百余种，如茜草、紫草、苏木、红花、石榴、黄栀子、茶等。根据应用特点，植物染料可分为易溶型、易溶媒染型、先媒型、后媒型、还原型、酸碱易变型和单宁助染型等；按化学组成，植物染料可分为胡罗卜素类、蒽醌类、萘醌类、类黄酮类、姜黄类、靛蓝类、叶绿素类等；按其色相可分为红、黄、蓝、黑、绿等。
2.2植物染料存在的问题
2.2.1资源植物染料难以大量生产。我国植物短缺，想要获得足够的染料，就必须大量采摘和砍伐植物，这势必对生态环境造成破坏。许多植物染材也是中草药资源，具有很高的药用价值和经济价值，如果大量用作提取染料的材料，将会造成药用资源的浪费，增加生产成本。因此，植物染料资源不足是一个大问题。
2.2.2染色牢度利用植物染料对纺织纤维进行染色的另一个主要问题是色牢度差。由于植物染料和纺织纤维的结合力主要是氢键和范德华力，纤维对染料的亲和力低，吸附能力差，这样利用植物染料染色的纤维染色牢度差，很容易脱色，即使采用多种媒染剂也难以解决这一问题，尤其是皂洗牢度和日晒牢度。因此，利用植物染料对纺织纤维进行染色，染色牢度较差是一大欠缺[1]。
3植物染料在纺织品中的应用现状
植物染料具有无毒、环保、色泽纯真、自然的特点而被越来越多地应用于纺织印染中，具有广泛的发展前景。目前植物染料主要应用于以下几类纺织品：（1）真丝制品。用天然植物染料对真丝进行染色，更符合生态纺织品的标准，是真正的绿色产品，可提高真丝产品的附加值[2]。（2）功能产品。天然植物染料大都具有抗菌消炎、活血化淤、抑菌灭菌、防虫等作用，用其染制的面料将成为保健内衣的生力军[3]。（3）家纺、装饰用品。随着人们生活水平的提高，家纺产品将由经济实用型向功能型和绿色环保型转化。由植物染料染制的床单、被罩、浴巾等家纺产品，因符合生态环保标准，产品档次得到很大提高。（4）婴幼儿产品。由于植物染料绿色环保，还具保健作用，符合安全、卫生的要求，若开发婴幼儿纺织品，则将更具市场竞争能力[3]。目前已有一些企业生产出了植物染料染色的纺织品，如利用天然植物染料染色的系列童装，应用植物染料制备的环保型高档面料；国家863高新技术项目“天然染料制备及其在生态纺织品开发与羊毛清洁生产中的应用技术”，该项目运用现代技术对传统植物染料的染整工艺进行改革，在许多方面达到了产业化水平；此外，也有研究人员尝试用红曲米色素对丝绸进行染色。
4植物染料安全性评价探讨
4.1pH值
通常人体皮肤的pH值呈弱酸性，因为在弱酸性条件下人体不易被外界细菌侵入而致病，特别是婴幼儿皮肤娇嫩，易被外界细菌侵入。国家强制性标准GB18401《国家纺织产品基本安全技术规范》中规定：直接接触皮肤的纺织产品pH值要求在4.0-8.5之间，婴幼儿纺织产品pH值要求在4.0-7.5之间。由于植物染料染色的工艺受很多因素的影响，其中染色时的pH值、使用的媒染剂种类及用量等，都可能导致纺织纤维中的pH值不合格。因此，利用植物染料对纺织品进行染色时，要注意控制pH值在国家标准规定的范围内。
4.2甲醛
甲醛是一种无色刺激性气体，对人体十分有害。甲醛的释放，会刺激人的眼睛、皮肤和粘膜，引起瘙痒，也可能引发呼吸道发炎及皮肤炎。长期穿着甲醛含量超标的纺织品服装，可能会引起呼吸道等疾病。GB18401规定：对于直接接触皮肤的纺织品，甲醛含量应低于75mg/kg；对婴幼儿纺织品，甲醛含量要求低于20mg/kg。因此，使用植物染料对纺织品进行染色时，要注意控制甲醛的残留量在国家标准要求的范围内。
4.3有害重金属
4.3.1植物染料染色面料中重金属的来源
由于植物染料是天然染料而非合成的化学染料，因此植物染料中存在的有害化学物质较少。但由于植物染料的染色能力不强，织物在染色过程中常常使用重金属媒染剂以增强染色牢度，使用的重金属媒染剂增加了纺织品中重金属元素的含量，因此植物染料染色的纺织品中常常含有有害重金属。此外，有害重金属还可能来自于植物生长过程中受重金属污染的土壤，以及纺织品后期加工、后整理过程中使用的各种助剂，如部分防霉抗菌防臭织物在处理时使用的含有Hg、Cr、Cu等重金属的助剂[4]。
4.3.2重金属的危害
当含量小于人体体重0.01％时，某些重金属如锌和铜是人体所需的微量元素，但当其浓度在体内积蓄到一定值时，就会对人体产生毒性甚至危及生命。流行病学资料显示，砷、铬、镉、镍具有致癌性，锑、钴可能致癌，此种情况对儿童尤为严重，因为儿童对重金属有较强的吸收能力[5]。易挥发金属如汞，可经空气通过呼吸道进入人体；由于汗液或湿度的作用，部分游离重金属和金属络合染料也会被人体皮肤吸收而危害人体健康。这些金属一旦被人体吸收，较容易积累在肝、骨骼、肾、心脏及脑中，引起人的头痛、头晕、失眠、健忘、关节疼痛、结石、癌症（如肝癌、胃癌、肠癌、膀胱癌、乳腺癌、前列腺癌）等，尤其对消化系统、泌尿系统、脏器、皮肤、骨骼、神经系统破坏极为严重。表1归纳了纺织品中可能残留的重金属类别及其危害。
4.3.3纺织品中重金属的限量及检测方法
纺织品中重金属残留问题受到各国政府的高度重视，尤其在工业发达国家，各国相继做出了有关纺织品中重金属限量的规定。我国GB/T18885《生态纺织品技术要求》以及国际环保纺织协会《OEKO-TEXStandard100》对纺织品中可能对人体健康引起伤害的可萃取重金属进行了限量，并且还对铅和镉的总量进行了限定和详细说明[6-7]。纺织品中重金属的测定方法是：GB/T17593.1《纺织品重金属的测定第1部分：原子吸收分光光度法》[8]、GB/T17593.2《纺织品重金属的测定第2部分：电感耦合等离子体原子发射光谱法》[9]、GB/T17593.3《纺织品重金属的测定第3部分：六价铬分光光度法》[10]、GB/T17593.4《纺织品重金属的测定第4部分：砷、汞原子荧光分光光度法》[11]。利用植物染料染色的纺织品中重金属的测定，也应该参照上述纺织品中重金属的测定方法进行。
5结语
20世纪初，因合成染料具有优异的染色性能、众多的品种和廉价的成本，使植物染料逐渐地退出了染料市场。近年来，随着环保意识的增强，人们逐渐认识到化学合成染料会损害人体健康、破坏环境，于是植物染料又被重新提及。生态纺织品是指在生产、流通、消费和废弃的整个过程中，都不产生损害人体健康或对环境产生不良影响物质的纺织品。化学合成染料主要从石油中提取，合成过程中的中间体均是有毒有害物质，某些物质还可能致癌，因此化学合成染料或多或少都会对人体有所伤害，尤其是应用在贴身服饰上，因而化学合成染料很难符合生态纺织品的要求。目前工厂使用的所谓环保或生态染料，其中相当一部分也将被列入禁用染料，因此化学合成染料的使用和发展空间将越来越受到限制。此外，化学合成染料在生产过程和使用过程中也会带来一定的环境污染。总之，天然植物染料虽存在微量重金属，但仍然优于化学合成染料。只要将有害重金属的检验医学论文含量控制在强制性标准规定的范围内，天然植物染料染色的纺织品纤维仍然很有研发前景；利用植物染料染出的织物对人体损害小，对环境污染少，必将越来越受到人们的喜爱，得到越来越广的应用。
作者:刘阳 唐晓萍 单位:北京出入境检验检疫局
