正文共 2484 字，預(yù)計(jì)閱讀時(shí)間約為 6 分鐘

作為必備單品，大家的衣櫥里是不是始終都有牛仔褲的一席之地？那么經(jīng)典的牛仔藍(lán)是怎么來的呢，是牛仔面料與生俱來的嗎？答案顯然是否定的。牛仔褲是由一種叫做靛藍(lán)（Indigo）的染料染制而成的，它是世界上最古老的染料之一。

然而，作為染界老大哥的靛藍(lán)卻很難被溶解，使用靛藍(lán)染色需要相當(dāng)繁瑣的工藝。人們是如何成功實(shí)現(xiàn)靛藍(lán)染色的呢？

要染藍(lán)色，先得把 " 藍(lán) " 變 " 白 "

由于靛藍(lán)的結(jié)構(gòu)不可溶，即使用了媒染劑（增加染料與纖維之間的親和力），也無法讓它直接滲透并上染到纖維上。想要染藍(lán)，需要先在染缸中暫時(shí) " 摧毀 " 它的化學(xué)結(jié)構(gòu)——即先把靛藍(lán)轉(zhuǎn)變成另一種可以被纖維吸收且無色的物質(zhì)，俗稱靛白（leuco-indigo）。

把染上靛白的纖維從染缸中取出并暴露在空氣中，靛白隨即又會(huì)被氧化為不可溶的靛藍(lán)，而此時(shí)的靛藍(lán)已經(jīng)被嵌入纖維中，牢不可破了。就像變魔術(shù)一樣，纖維會(huì)在數(shù)秒之內(nèi)顯現(xiàn)出藍(lán)色。當(dāng)然，這并不是魔法，而是化學(xué)。由此看來，將靛藍(lán)轉(zhuǎn)化為靛白的過程對(duì)于靛藍(lán)染色來說至關(guān)重要。

靛藍(lán)染色的化學(xué)反應(yīng)過程

（圖片來源：中國科學(xué)院昆明植物研究所）

傳統(tǒng)的靛藍(lán)染色工藝——兩步走

靛藍(lán)染色作為一種古老的傳統(tǒng)工藝，存在于世界不同的地區(qū)和不同的文化中。最新的考古證據(jù)表明，靛藍(lán)染色的紡織品至少可以追溯到 6000 年前，如此復(fù)雜巧妙的工藝在幾千年前就已經(jīng)存在了。據(jù)相關(guān)研究證實(shí)，傳統(tǒng)的靛藍(lán)染色是一個(gè)復(fù)雜的發(fā)酵過程，不同地區(qū)、不同民族、甚至同一地區(qū)同一民族的染匠所使用的染缸配方和添加劑都存在著差異。

研究發(fā)現(xiàn)，傳統(tǒng)的靛藍(lán)染色工藝一般可分為兩步，先染藍(lán)再染黑。

首先配制藍(lán)染缸，民間會(huì)將植物、貝殼或石灰石燒成的灰用水過濾，制成堿液，然后與靛藍(lán)染料（俗稱靛泥）、米酒以及一些特殊的植物混合在一起進(jìn)行發(fā)酵。發(fā)酵好的藍(lán)染缸為黃綠色，將棉布放在藍(lán)染缸中幾分鐘，拿出氧化為藍(lán)色，如此反復(fù)染制多次，就可以得到我們熱愛的牛仔藍(lán)。

有些地區(qū)的人們還會(huì)將染好的藍(lán)布放在黑染缸中，那是因?yàn)橛行┑貐^(qū)的少數(shù)民族以黑為美，而且在野外狩獵時(shí)更不容易被發(fā)現(xiàn)。黑染缸主要是由一些精心挑選的植物煮水制成。藍(lán)色的棉布從黑染缸中拿出變黑的同時(shí)，質(zhì)地也會(huì)變得硬挺，這樣布料就比較耐磨，不容易破損。

湖南通道侗族染色示例

（圖片來源：中國科學(xué)院昆明植物研究所）

染缸里為何要加這么多植物？

目前所記錄到的從藍(lán)色到黑色的染色過程中所使用的添加植物達(dá) 80 余種。人們?yōu)槭裁匆胚@么多植物在染缸里，它們的作用是什么？

首先是染藍(lán)過程。前已述及，將靛藍(lán)轉(zhuǎn)化為靛白是一個(gè)化學(xué)反應(yīng)，這個(gè)化學(xué)反應(yīng)需在堿性條件下進(jìn)行，民間會(huì)使用不同來源的堿液，例如，生活在內(nèi)陸村莊的人們，會(huì)使用稻田中的淡水螺殼或草木灰；生活在沿海地區(qū)的人們，會(huì)使用珊瑚或海洋軟體動(dòng)物，如牡蠣或蛤殼；而生活在喀斯特地區(qū)的人們則多使用石灰?guī)r燒成的灰，但最終的目的都是為了營造一個(gè)合適的堿性環(huán)境。

不同地區(qū)的堿液來源

（圖片來源：中國科學(xué)院昆明植物研究所）

類似于酸奶的發(fā)酵過程，靛藍(lán)向靛白的轉(zhuǎn)變也是通過一些活性菌群來完成的。那么，這樣的活性菌群源于何處呢？除了從空氣中捕捉，植物也提供了相當(dāng)一部分。人們所加入的米酒、麥麩就是為了飼養(yǎng)這些功能微生物，那么，" 吃飽肚子 " 的微生物是怎么干活的呢？

其實(shí)，微生物之間也是分工明確的：首先出場的是耗氧微生物，顧名思義就是需要消耗氧氣呼吸的微生物，它們的呼吸作用可以消耗掉染缸中大部分氧氣，為厭氧微生物（即在氧氣不足或無氧氣條件下呼吸的微生物）的生長提供條件。

在這些厭氧微生物中，有一小部分活性菌群被稱為靛藍(lán)還原菌。這些靛藍(lán)還原菌小小的身體中蘊(yùn)含著大大的能量，不容小覷——靛藍(lán)顆粒的體積是細(xì)菌的 50 倍。面對(duì)如此龐然大物，還原細(xì)菌毫不示弱，它們會(huì)先縮小靛藍(lán)顆粒，然后將自身代謝的電子通過細(xì)胞壁或鞭毛從細(xì)胞內(nèi)部轉(zhuǎn)移到外部。靛藍(lán)偶遇電子后立馬搖身一變，被還原為了靛白。

當(dāng)然，僅靠細(xì)菌的力量所起到的還原作用相對(duì)薄弱，因此，人們會(huì)在染缸中加入一些 " 外援力量 "，比如一些植物可以分泌一種叫做蒽醌的化學(xué)物質(zhì)，它可以嵌入到靛藍(lán)的晶體結(jié)構(gòu)中，加速其破碎；還有能夠像細(xì)菌一樣提供電子的植物，這些植物分泌的化學(xué)物質(zhì)可以被微生物作為電子供體吸收和利用。

此外還有一些能夠加速電子轉(zhuǎn)移的植物，這些植物作為媒介，使得微生物和靛藍(lán)相互 " 認(rèn)識(shí) "，靛藍(lán)便可順利得到電子；還有一些植物中的還原糖，例如我們熟知的葡萄糖、果糖等，它們可以作為富含電子的中介，將電子直接貢獻(xiàn)給靛藍(lán)。由此可見，這些植物的有效添加在藍(lán)染過程中的確起到了舉足輕重的作用。

傳統(tǒng)靛藍(lán)染色工藝的理論示意圖

（圖片來源：中國科學(xué)院昆明植物研究所）

接下來是染黑過程。將染好的藍(lán)布再染黑幾乎隨處可見，藍(lán)色變成黑色主要是由于植物中的一種叫單寧的化學(xué)物質(zhì)與靛藍(lán)起了反應(yīng)，生成黑色。有時(shí)人們還會(huì)添加一些可以富集吸收土壤中重金屬離子的超富集植物，將它們所吸收的金屬離子作為媒染劑使用，從而幫助染料固著于纖維。

染黑過程

（圖片來源：中國科學(xué)院昆明植物研究所）

看到這里，大家是不是要感嘆，傳統(tǒng)靛藍(lán)染色的過程中居然有如此巧奪天工的構(gòu)思與設(shè)計(jì)！但是現(xiàn)在的牛仔褲都是用工業(yè)染料染制而成，污染嚴(yán)重，希望有一天我們傳統(tǒng)靛藍(lán)染色工藝可以取而代之，用 " 藍(lán)科技 " 還地球一片綠色。