作为必备单品，大家的衣橱里是不是始终都有牛仔裤的一席之地？那么经典的牛仔蓝是怎么来的呢，是牛仔面料与生俱来的吗？答案显然是否定的。牛仔裤是由一种叫做靛蓝（Indigo）的染料染制而成的，它是世界上最古老的染料之一。
然而，作为染界老大哥的靛蓝却很难被溶解，使用靛蓝染色需要相当繁琐的工艺。人们是如何成功实现靛蓝染色的呢？
要染蓝色，先得把“蓝”变“白”
由于靛蓝的结构不可溶，即使用了媒染剂（增加染料与纤维之间的亲和力），也无法让它直接渗透并上染到纤维上。想要染蓝，需要先在染缸中暂时“摧毁”它的化学结构——即先把靛蓝转变成另一种可以被纤维吸收且无色的物质，俗称靛白（leuco-indigo）。
把染上靛白的纤维从染缸中取出并暴露在空气中，靛白随即又会被氧化为不可溶的靛蓝，而此时的靛蓝已经被嵌入纤维中，牢不可破了。就像变魔术一样，纤维会在数秒之内显现出蓝色。当然，这并不是魔法，而是化学。由此看来，将靛蓝转化为靛白的过程对于靛蓝染色来说至关重要。
传统的靛蓝染色工艺——两步走
靛蓝染色作为一种古老的传统工艺，存在于世界不同的地区和不同的文化中。最新的考古证据表明，靛蓝染色的纺织品至少可以追溯到6000年前，如此复杂巧妙的工艺在几千年前就已经存在了。据相关研究证实，传统的靛蓝染色是一个复杂的发酵过程，不同地区、不同民族、甚至同一地区同一民族的染匠所使用的染缸配方和添加剂都存在着差异。
研究发现，传统的靛蓝染色工艺一般可分为两步，先染蓝再染黑。
首先配制蓝染缸，民间会将植物、贝壳或石灰石烧成的灰用水过滤，制成碱液，然后与靛蓝染料（俗称靛泥）、米酒以及一些特殊的植物混合在一起进行发酵。发酵好的蓝染缸为黄绿色，将棉布放在蓝染缸中几分钟，拿出氧化为蓝色，如此反复染制多次，就可以得到我们热爱的牛仔蓝。
有些地区的人们还会将染好的蓝布放在黑染缸中，那是因为有些地区的少数民族以黑为美，而且在野外狩猎时更不容易被发现。黑染缸主要是由一些精心挑选的植物煮水制成。蓝色的棉布从黑染缸中拿出变黑的同时，质地也会变得硬挺，这样布料就比较耐磨，不容易破损。
创新与科技，让植物染走得更远
天然靛蓝是世界上最古老的染料之一。在云南大理周城，白族人家都会用靛蓝做扎染，成就了文旅产业中亮眼的一抹蓝。
“我们这里孩子满百日，大人都会用一块扎染布包着襁褓，接受亲友的祝福。”几年前从北京回家乡创业的大理市蓝续文化发展有限责任公司总经理张翰敏告诉记者，人们不会、也不用担心扎染布料对身体有什么不好，因为它是天然的、经过时间检验的染色法，更是一件温暖的作品。
但反之，在工业靛蓝染色中，将靛蓝转化为可溶染液需要使用强还原剂连二亚硫酸钠，这对生态环境和人类健康有着严重的影响。
近日，中国科学院昆明植物研究所研究员王雨华等人在国际著名期刊《工业作物和产品》上发表论文，揭示了民间传统靛蓝染缸里的绿色发酵机制。
研究发现，传统的靛蓝染色工艺特别巧妙，能够有效地溶解靛蓝，先染蓝再染黑。研究记录了从蓝色到黑色的染色过程中所使用的80种植物，分属于39个科和67个属。
基于野外调查所获得的植物利用原因，以及现代研究中已经证实的植物所含的有效物质所具备的功能，科研人员为“绿色织染”给出了提供碱性环境、提供功能性微生物、为微生物生长提供底物以及提供金属媒染剂等8种路径，为利用天然植物产品代替化学添加剂提供了理论基础。
目前，天然植物染料在应用于蛋白质纤维、纤维素纤维和合成纤维的染色加工过程中已经取得了一定的研究进展，通过水提取法、有机溶剂提取法等，可从植物根、茎、叶、花和果实等部位提取天然着色剂。
“在传统技艺和现代科学理论双重指引下，经过多次染色，靛蓝染等天然植物染色牢度达到一定水平，就能够给消费者带来好的体验。”张翰敏说，他们目前已成功制作出50多种色卡，不仅可以染蓝色，还可以染红色、黄色，而且每个色都有丰富的层次。
此外，通过不断创新，除了常见的棉麻面料，他们还把丝绸、毛绒、羊绒纳入植物染色的范畴，用不同的技法和“面料再造”的概念，做出一些新的面料和肌理效果，从而形成白族扎染新的技术。
电解染色技术，同时保留色彩与环保
我们知道，牛仔面料的经纱染色全部都采用片染与绳染的染色工艺，主要使用硫化染料、靛蓝染料和还原染料,这三类染料都不溶于水,需要用还原剂使这些染料形成可溶和可染色的隐色体。
而还原染料和靛蓝染料最重要的还原剂至今仍是连二亚硫酸钠(保险粉)。
还原染料,仍然是目前要求高染色质量的各类纺织品染色中极其重要的染料品种。
以生态学观点看，还原染料也是目前纤维素纤维染色优先的选择，这是因为这些染料不溶于水,不会积聚在水中和生物体中。
但是这些传统染色方法应用还原剂和其他各种染色助剂,在染色过程中使用后它们会最后留在废水中，会影响生态。
特别是使用的保险粉会产生二氧化硫、三氧化硫及硫化氢等有毒有强烈刺激性气味的气体，那股臭味让人真的很难受，并且会损害工人的身体健康，还有消防的隐患！（保险粉危险品）
保险粉使用后产生的废弃物，流进废水中会给污水处理厂带来沉重的负担和压力，含硫污水的处理非常麻烦！
所以不少国外技术比较先进的国家像德国BASF，以及奥地利，意大利公司等在1980年左右，就已经在进行研究采用新方法来替代目前的还原染料染色法,以克服上述这些问题,从而增加对还原染料染色的吸引力。
电解靛蓝染色便是这种方法在牛仔经纱染色上的实际应用，它的主要原理是用电化学产生的阴阳离子代替还原剂,因而不会产生有害的副产物,几乎无气味，没有苯胺，属于一种无废水污染的染色方法。
这种还原染色法可以用测定液体中的氧化还原电势加以监控,从而有利于提高加工质量和降低成本。
说起来比较拗口却神奇，我们只要知道它是比较环保绿色生态的染色方法便可以啦。
对于很多技术研发的投入，尤其是在纺织行业，我们国家还是应该多向那些先进国家学习的，真的不能永远只想着赚快钱，摘果实，妄想通过用拿来主义来达到纺织强国的目标。
文章来源： 极目新闻，萧看风云玩牛仔，中科院中国科普博览
