天然色素在生物體中的功能非常重要，對現(xiàn)代染色，特別是生態(tài)染色具有重要的啟發(fā)作用。生物中色素都有自己的特殊作用，這種作用往往并不是顏色，而是一些特殊功能。此外，生物色素可穩(wěn)定地分布在生物體的組織中，它們和相鄰的組分都有很好的相容性或相關(guān)性。這些特點(diǎn)對染料生產(chǎn)和染色加工具有重要的指導(dǎo)作用，模仿生物中色素的結(jié)構(gòu)、分布和功能，進(jìn)行仿生染色，將是一種新的生態(tài)染色途徑。 開發(fā)仿生的新型染料或色素隨著石油化工的發(fā)展，合成染料有了飛速的發(fā)展，幾乎全部取代了天然染料。然而，人工合成的染料、中間體和原料中，有些不僅對生物，也對地球生態(tài)環(huán)境有害，因此，目前“禁用染料”、 “環(huán)境激素”已被禁止生產(chǎn)和應(yīng)用。由于天然色素，特別是生物色素是地球上生物長期進(jìn)化而來的，保持著生態(tài)平衡，對生物危害很小或沒有危害。因此，近年來人們又著重于利用天然色素來染色。但是天然色素直接應(yīng)用也存在不少問題，所以更有效的途徑是人工合成具有生物色素功能的染料。事實(shí)上，許多合成染料具有天然色素相似的結(jié)構(gòu)，例如酞菁顏料或染料，它的基本發(fā)色體系和葉綠素很相似，和血紅素也相近，只是中心金屬原子和芳環(huán)結(jié)構(gòu)不同。又如動(dòng)物黑色素的基本結(jié)構(gòu)和某些靛類染料及其中間體的基本結(jié)構(gòu)很接近。雖然許多天然色素的染色性能差，例如親和力低，耐光、耐洗、牢度差等不足，但是也有不少生物色素具有比合成染料更高的牢度，例如動(dòng)物的黑色素，它遠(yuǎn)比人工合成的各類染發(fā)色素牢度要好。仿生顏料或染料不是簡單模仿合成天然色素，而是在天然色素的基礎(chǔ)上，開發(fā)新的一類生態(tài)染料。這可以通過分子設(shè)計(jì)來合成，也可以通過基因技術(shù)來生化合成，不管哪種途徑，應(yīng)先弄清生物色素的形成、結(jié)構(gòu)、分布和功能。 開發(fā)仿生的染色技術(shù)生物中的色素在生物中有很好的相容性，有的就是生物的基本組成。這種良好的相容性雖然是在生化過程中完成的，但對紡織纖維染色仍具有重要的啟示作用。色素在生物中良好的相容性，一方面是色素中除了發(fā)色體系外，還具有和周邊組成可以充分結(jié)合的結(jié)構(gòu)。色素以各種不同結(jié)構(gòu)，在生物中通過不同形式與生物體中不同組成結(jié)合，而不是簡單地分散在生物體中，這種結(jié)合原理應(yīng)用于染色加工，就可大大改善染料的結(jié)合狀態(tài)，甚至使一些無法染色的染料也能上染纖維。近幾年來研究的所謂分散染料“增溶染色”就是基于這種設(shè)想而開發(fā)的。 助劑增溶染色是對纖維進(jìn)行了助劑改性，是不改變纖維的化學(xué)結(jié)構(gòu)，增溶后的纖維染色性能，不僅決定于纖維本身，還決定于和纖維緊密結(jié)合的助劑?；谶@種原理，科研人員還改善了分散染料染氨綸、錦綸和蠶絲的染色性能。由于所用的助劑是對人類、環(huán)境無害的，而其原理和生物色素的分布很相似，所以可以認(rèn)為這是—種仿生染色的雛型。 近代人們對染料的光、電、生物等功能日益重視，并且逐步形成一類染料，即功能染料。它們吸附很少的能量，可產(chǎn)生某些特殊的功能，有很高的效率。它們價(jià)值極高，經(jīng)濟(jì)效益顯著。研究生物色素的功能對開發(fā)多功能的紡織產(chǎn)品具有很重要的啟示作用。研究生物色素及其功能屬現(xiàn)代高新科技領(lǐng)域，在當(dāng)前大力開發(fā)生態(tài)染整，研究生物色素的結(jié)構(gòu)、分布和功能，是非常有必要的。無論是開發(fā)工作，還是在染整中的應(yīng)用，目前還是剛起步，有待今后進(jìn)—步加強(qiáng)。