头戴宽毡帽，脖系小方巾，身着皮套衣，脚踩皮马靴，腰间再别上小左轮，骑在马上，吹着口哨，挥舞着套索，驱赶着牛群，策马扬鞭。美国西部牛仔们刚毅、智慧的拓荒精神令人感叹赞美，而同在19世纪的美国西部，另一个“牛仔”的故事也在悄然而起[1]。
图1
牛仔裤向来被誉为“永不过时的经典”，每个人的衣柜里也都叠放着一两条牛仔裤。牛仔裤之所以成为经典，这与牛仔裤的特点是分不开的：
第一，从面料来说，牛仔裤极为实用、舒适、耐穿，而且富有弹性；
第二，从风格来说，牛仔裤极具审美价值，经典的靛蓝色调、独特的做旧风格，体现着活力与时尚。
随着时代潮流的发展，人们对于牛仔裤的审美也在发生变化，“破破烂烂”的牛仔裤逐渐成为彰显个性的代名词，成为新的风尚。审美的风尚在改变，牛仔裤的工艺也在改变，下面我们就以化学为眼，一探牛仔裤的材料工艺的变迁。
1 牛仔裤的面料
最初的牛仔裤是在艰苦条件下的工作装，高强度劳动需要耐脏、耐磨的裤子，粗重、厚实、质地牢固、价格低廉的帆布是符合要求的[3]。
但时过境迁，牛仔裤从工装演变为休闲装，人们追求舒适感、设计感，要求牛仔裤面料透气，柔软且富有弹性。而要达到这些目的，牛仔裤中新材料的应用是必不可少的。
如果想要打造一条极具弹力的牛仔裤，在布料中添加聚酯纤维或聚氨酯纤维是个不错的选择。
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2 牛仔裤的制作工艺
2.1 牛仔裤的经典蓝色
战国时期荀况的千古名句“青，出于蓝而胜于蓝”就源于当时的靛蓝染色。这里的“青”是指青色，“蓝”则指制取靛蓝的蓝草。经典的牛仔蓝，就来自靛蓝这种染料。
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一般来说，传统的植物靛蓝还原染色工艺主要可分为制靛和染色两个阶段。先将蓝草制成靛蓝，由于靛蓝染料不溶于水，且对纤维没有亲和力，因此不能直接用来染色。必须在碱性溶液中，用还原液将靛蓝还原成可溶性的靛白以后，才能被纤维所吸附，然后再经氧化形成不溶性的靛蓝，而附着在织物上，达到上染的要求。靛蓝与靛白的还原和氧化的转化如图6所示。
图6
2.2 破破烂烂的牛仔裤？
图7
膝盖附近的褪色，大腿部的褶皱、磨破，都是人为刻意制造出的“做旧”效果。而这些做旧效果大都是以物理磨损或者化学反应等手段后期加工而成的。在化学手段当中，丙烯酸树脂、酚类化合物、高锰酸钾、次氯酸盐、纯碱、焦亚磷酸钠、草酸和双氧水等化学原料都是让牛仔裤变得“时尚”的必需品。下面介绍几种常用的化学做旧牛仔裤的工艺：
石磨——以次氯酸钠为主要的化学助剂。利用次氯酸钠的强氧化性，将牛仔服装上的靛蓝或硫化黑色素团破坏，起到一定的剥色漂白作用。由于浮石的摩擦和揉搓的作用，部分地磨掉牛仔裤表面的染料。该过程中一批次大约用水1400 L，石磨后用大约1200 L水洗，脱水烘干。
漂洗及解漂——最常用的是氯漂。氯漂主要通过次氯酸钠破坏靛蓝染料分子结构，使深蓝色的织物褪色。经氯漂后，服装上会残留部分未分解的次氯酸钠。脱氯最常用的方法是用大苏打或小苏打处理。氯漂一批次用水约1400 L，还要用约1200 L进行水洗。
3 生年不逢百，常怀千岁忧
细心的大家，从上述的工艺可以看出，生产牛仔裤需要用到很多的化学试剂，产生的废水、废渣更是多到不可想象。
广州市新塘镇是全国闻名的牛仔之乡。年产牛仔服装3亿件，带动就业22万人。全国60%的牛仔服装产自新塘，30%的出口牛仔服装来自新塘，产品远销几十个国家和地区。然而新塘镇内的东江河段，河岸的水已成了蓝黑色，伴随着这些深色水流的，则是一股奇怪的异味。污染不仅在伤害地球，也同样在伤害身体，不容小觑。工人在进行“喷马骝”时毫无防护，夏天天热时，高锰酸钾喷剂就弥散在空气里，工人们的皮肤上长满了红色的疹子[14]。
污染和伤害案例比比皆是，未来发展又该何去何从？靠科学技术的不断进步！污水的很大一部分都源自于工业合成的靛蓝染料，自然提取的靛蓝又无法满足生产需要。染料的污染如此之大怎么办？生物靛蓝是目前正在探索的一种解决办法。通过工程细菌(例如大肠杆菌)来制造生物靛蓝[15]。
这种生物靛蓝在染色过程中所需的化学助剂也更少，从而避免了很多在合成靛蓝染料以及染色等过程中产生的污染。
传统的高锰酸钾等化学洗水剂，毒性高，怎么能替代它们呢？采用新开发的环保的纤维酶等单一生物酶或复合生物酶作为生物洗水剂[16]。
纤维素酶是对纤维具有降解能力的酶，在一定pH和温度下，在机械的作用力下，纤维素酶促使纤维素纤维分子的1, 4-β苷键水解，从而使纤维断裂，纱线松驰，因此随着纱线表面的纤维的不断脱落，靛蓝染料也随之除去，露出白芯，使布面可以较温和地褪色、褪毛，形成仿石磨的效果。
纤维素酶洗更为突出的优点是节能减排、生产效率高、生产成本低、环境污染少，是替代化学做旧的升级换代工艺。
4 结语
科学技术是第一生产力，环保友好型的牛仔加工技术层出不穷。丝光碱回收技术、印染废水的再利用技术、泡沫染色技术、低浴比水洗技术、臭氧水洗技术、全酶法水洗工艺、激光雕花技术等，减少了工业“三废”的排放。
正是牛仔衣物做旧工艺的推陈出新，才发掘出牛仔成衣无穷的发展潜能。这也是科学发展的必然趋势，环境友好型的工艺终将代替传统的高耗能、高污染工艺。在科学日益进步的今天，我们相信，以往失去的绿色也会逐渐找回。“青，取之于蓝，而青于蓝”，坚持绿色化学，拥抱碧水蓝天！
参考文献
DOI:10.3390/molecules25153377 [本文引用: 1]
DOI:10.1080/00405000.2019.1662874 [本文引用: 1]
