在我还没做纺织品化学工程师的时候，我认为纯棉衣服是既天然又环保，不仅比化纤透气还没有化学物质加入，简直太符合环保又养生的生活理念了。
然而当我真正从事纺织印染行业的时候，才明白透过现象看本质的重要性。
纯棉衣服一点都不天然
棉花是人类历史上非常悠久的纺织品加工原料了，但是从它被棉花树上采摘下来的那一刻，就要开始经历一段漫长的化学加工之旅了。
上浆料：
棉花刚刚采摘下来是一团棉花球，是不可以直接做衣服的，因为衣服是由布匹裁剪缝合而成的，布又是由一根一根的纱线组成的，纱线又是由一股纤维组成的。
我们要通过纺织机械把棉球梳理成一根一根的棉纤维，但是棉纤维太细了，非常容易在机器牵引时断裂，是没法织成布的。所以需要往纱线上面涂一层浆料（改性淀粉浆+PVA聚乙烯醇、CMC羧甲基纤维素、PA聚丙烯酸酯），就像往手机屏幕上贴层钢化膜一样，给纱线一层保护膜防止断裂。而且还能使纱线的毛羽紧紧贴伏纤维，降低摩擦力，提高纱线品质。
当无数的棉纱线组成一张棉布后，就要去送到印染厂加工，衣服上的图案和颜色都是来自这里。
一块布大都要经过3个步骤：前处理——染色——后整理
前处理：
浆料在纺织的时候是有益的，但是在染色的时候是有害的。当纤维表面被一层浆料膜紧密覆盖的时候，染料是无法进入纤维内部染色的，也就会染不上颜色，如果不处理干净浆料后续染色都是徒劳。
于是我们要用热的烧碱NaOH把浆料溶解为水溶性好的钠盐，还要加一些JFC渗透剂（脂肪醇聚氧乙烯醚）帮助更好的溶解。这一步叫退浆
大家以为浆料退下来后就可以染色了嘛，远远不够。
棉花是天然生长出来的，所以里面会有很多很多的杂质，有果胶、蜡质、棉籽壳、无机盐、色素、灰分、含氮物质等等。这也导致了纺织厂织好的棉胚布是非常丑的，不仅黄还有很多黑黑的棉籽壳布满在布上。
于是还要加入氧化剂双氧水H2O2把棉坯布中黄黄的色素漂白，与此同时为了去除黑黑的棉籽壳，要加入烧碱NaOH和亚硫酸氢钠NaHSO3，与木质素中的酚羟基反应生成易溶于碱的衍生物。这一步叫精炼漂白
不过双氧水也是个调皮的家伙，很容易被水中的金属离子铁、铜催化发生无效分解，不仅没有漂白作用还会因为剧烈反应使布面出现破洞，为了避免这些问题，还要加入硅酸钠Na2SiO3、EDTA、六偏磷酸钠去吸附这些金属离子，防止金属离子催化现象的发生。
染色：
终于来到了给衣服染颜色的环节了，在给大家介绍染色时，要给大家明确一个概念，染料和颜料是有非常大的区别的，染料是和衣服有很强很牢固的结合的，才能保证在日常洗涤的过程中不会掉色，衣服上的颜色不会掉到人身上。
而画画、写字的颜料和纤维的结合力就没有太高的要求了，有颜色就足够了。
棉纤维常用的染料有三种：直接染料、活性染料、还原染料。它们和棉纤维结合的方式都不一样。
直接染料：带负电荷，而棉纤维因为含有很多羟基-OH和羧酸基团-COOH，在水溶液中也是带负电荷的，导致彼此是相互排斥的。于是需要加入元明粉Na2SO4，利用离子半径小并且带正电荷的钠离子Na+去中和电性，降低彼此电荷斥力，直接染料再依靠自身的范德华力和氢键再和棉纤维紧密的结合。
活性染料：也叫反应性染料，这类染料上面有乙烯砜和均三嗪两种基团，都可以和纤维素上的羟基-OH发生取代反应，生成一个稳定的共价键。不过这个反应要在pH：11左右才能充分反应，所以需要加入碳酸钠Na2CO3调节到碱性pH。
还原染料：正常情况下是固体，所以是没办法直接上染到棉纤维上的，所以要加保险粉（连二亚硫酸氢钠）、雕白粉（甲醛水合次硫酸氢钠）把还原染料反应为可以溶解的隐色体钠盐，这时候就能溶解在水中上染到纤维上了，然后再放在空气中利用氧气或者加双氧水H把隐色体钠盐再氧化为不溶解的还原染料，就完成染色了。
这种染料因为正常情况下不溶解，所以非常难掉色，像军人们穿的作战服大都用这种染料。
不过保险粉这种东西特别臭，还会分解出二氧化硫SO2有毒气体，那味道如同每天只吃大蒜加大葱放的P，真是太让人上头了。
染完色但还没结束，因为棉织物表面还有大量的浮色，也就是和纤维并没有紧密结合的染料，所以还需要用到大量的表面活性剂复配物，把这层浮色洗掉，同时还要防止洗掉的颜色重新反沾回布上，所以需要用到各种不同的表面活性剂去复配再洗。
所以需要用到大量的水资源去清洗，这也导致了印染业也是一个高污染的行业。
洗完后，还要再使用活性固色剂（季铵盐类复配物），可以和染料反应结合，使染料溶解性降低或者直接在衣服表面覆盖一层膜，使染料难以脱落。
加了固色剂，相对于空白色牢度提升就很明显
后整理：
这是服装产品差异化的关键点，全靠后整理使衣服改头换面。
面料都是由纱线织成的，我们总会误以为面料的性能=纤维本身的性能。
例如纯棉的织物就应该吸水，化纤的织物就应该不透气。
但是只要通过特殊的处理，完全可以扭转这两种大众的印象。
印染厂可以将织物浸渍在氟碳类聚合物溶液中，通过一定的烘焙工艺，就可以使棉织物达到防水效果，就像我的这篇文章中描述的样子(两种有机溶剂不互溶且都不溶于水，这样的有机溶剂有哪些？)
这种能改善面料性能的东西，在我们行业内被成为印染助剂。
年的现在，对面料的染色早已不是问题，行业内有句话叫：没有染不出的颜色，只有做不出的面料。而如今的印染厂做得不单单是染色，更是面料与面料之间的差异化。而如何做到产品间的差异化，则必须用到不同的印染助剂。
例如如今常见的免熨烫衬衫，再也不用像传统衬衫一样，脱下后不能乱放，不能随便挤压，否则就会形成皱皱巴巴的折痕，每次出门前还需要熨烫。而随着免熨烫衬衫的出现则极大的便利了人们的生活。
而能达到如此效果的面料必然要用到一款印染助剂叫织物防皱整理剂。主要成分是树脂类交联剂。
因为棉织物产生褶皱是必然的，这与它自身的结构有关，纤维素间存在较多的无定形区，使得纤维素长链部分区域可以自由移动，在有外力影响下，纤维素长链就会挤压变形形成折痕。
而树脂交联剂可以与纤维素形成交联，本身具有弹性的树脂交联剂像弹簧一般，可以把位移的纤维素长链拉回原来的位置。
同时交联过程中封闭住了纤维素纤维上的-OH羟基，使得纤维素长链彼此间的范德华力削弱，进一步提高了防皱效果。
但是呢，交联后的织物中，纤维与纤维间彼此的缝隙也被堵住了，导致了吸湿透气性变差，水汽无法从自由的从衣服表面排出，会更加闷热，舒适性会下降。
如果只是舒适性的下降那还好说，毕竟给我们带来了极大的便利，不用再每次出门前熨烫衣服。
而树脂交联剂是防皱整理剂的泛称，其中有不同的交联成分和方法。
最常用到的交联方法就要用到甲醛，不仅交联的效果好稳定，同时甲醛非常便宜。但是甲醛本身的毒性就不言而喻了，甲醛的水溶液也被成为福尔马林，保证尸体千年不腐烂的秘诀，因为有着极大的生物毒性。
甲醛也被国际食品药品监督管理局定性为一级致癌物！
在日常穿着过程中，游离的甲醛会从衣服中慢慢释放出来，渗透进入皮肤。而你在购买的过程当中，销售人员只会跟你讲此类防皱衣服的便利性和优点，缺点则不会告诉你。
其实他们售卖的人员也不了解，因为服装面料的水很深，行业跨度之大，无法让每一个从业人员都有我的专业程度。
所以选购带有防皱特性的衣物时，一定要选择大品牌和中高价格的产品，毕竟身体是自己的。
印染厂中堆放的助剂桶
生活中经常会发现本来穿着很舒服的衣服洗了几次之后，手感就会变得发硬，你可能会抱怨水质差呀，洗衣液不好啊。
其实衣服的手感注定会随着水洗次数增加而变差，只是因为其中用到了柔软剂，而柔软剂会随着水洗次数增加而减少。
常见的柔软剂有阳离子柔软剂和硅油柔软剂，阳离子表面活性剂也是护发素的主要成分，主要依靠疏水剂附着在纤维上，亲水基带有阳离子电荷彼此可以相互排斥降低摩擦力。
而硅油柔软剂的效果会更加明显，因为硅油中的Si—O硅氧键的旋转所需的能量几乎为0，二甲基硅油上的两个甲基也占据了较大的空间位置，使得纤维彼此间距离增大，从而提高柔软性。
硅油结构式
但是柔软剂是有耐洗次数的，因为他们并没有和纤维本身有很强的结合力，水洗就能够洗掉。
有人可能会说现在的一件衣服也穿不了多久，能够洗个20次就可以了。然而很抱歉，大部分产品也就只有5次左右，柔软效果就有断崖式下降，很好的也只有十多次左右。
不过我们当然有办法提高耐洗次数，那就是加交联剂，像胶水一般把彼此粘在一起。但是产生的问题又回到了最初，可能会有游离甲醛超标风险。
其实现在的面料、衣服，早已变得和现代食品一样。看似简单的食物，其中有着十几种的添加剂在里面。
而印染助剂就像食品添加剂一样，带给衣服全新的性能，更好的舒适体验，同时也像食品添加剂一般也存在着许多的危害。
可能有人会说只要符合国家标准就可以，但是衣物的化验可比食品的化验要困难得多，比如测衣物甲醛含量一般测得都是游离甲醛，但是有部分结合甲醛仍在衣物当中，它只会随着日常的使用慢慢游离出来。
防水、柔软、变色、抗菌、芳香、阻燃、防皱、增白、增黑、增重、荧光、驱蚊等等，只有你想不到，没有你做不到，而这都是要添加不同的印染助剂就可以实现的。
专业书的冰山一角
服装面料的水有多深，深到绝大部分从业人也不了解的地步，所以我想通过更专业的视角带大家更加了解服装这个大行业。
一件纯棉的衣服经历了一路的化学洗礼到了你的手中，还觉得他很天然嘛？反而化纤类的衣服因为纯度很高，加工起来远比纯棉要方便，用的化学产品反而要比棉的要少，废水也要少。
这真是一个不断打破三观的世界呀。
作者：姚蔚铭原发于知乎，HOA已获转载授权
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