植物靛蓝是我国经典的植物染料,在传统染织文化中占有重要的地位。在绿色制造已经成为制造业发展方向的今天,重新审视植物靛蓝在纺织品染色中的应用,对实现印染加工原料的无害化与可持续,对制备生态纺织品有积极意义。本研究借鉴传统的植物靛蓝染色技法,引入现代生物技术,通过高效菌株的选择和生物反应过程的调控,针对靛蓝还原、隐色体上染、染料在纤维中的扩散等过程,构建了以微生物全细胞为生物催化剂的植物靛蓝生物还原染色方法,实现了在常温条件下有氧环境中的植物靛蓝对纤维素纤维的染色。该方法实现了植物靛蓝的高效低成本的清洁染色,为染色加工的可持续与清洁生产提供了新的范例。由植物靛蓝传统染色工艺中加入的米酒受到启发,采用酿酒酵母对植物靛蓝进行还原,在考察细胞生长和pH值对体系还原能力、染料还原效果和织物染色效果影响的基础上,制定了最佳的全细胞生物还原染色方法,即以5%的接种量将酿酒酵母细胞转接到液体培养基,培养12 h后,将培养液pH值调为10～11,加入浓度为20 g/L的染料,开始进行染料的还原,12 h后加入织物,浴比1:50,30 ℃恒温染色,每12 h取出氧化15～20 min,染色4 d后,取出水洗,烘干。相较于传统染色方法,全细胞生物还原染色,大大缩短了染色时间。在此最佳工艺下,织物的K/S值最大为4.5,色牢度为干摩3-4级,湿摩3级。因酿酒酵母是好氧菌,操作方便,易利用现有染色设备实现产业化生产。从植物靛泥中分离得到一种靛蓝还原菌,经鉴定该菌属产碱菌属,菌体呈杆状,格兰氏阴性。经培养基优化后确定产碱菌的培养基为NaCl 10 g/L、酵母浸粉20 g/L、蛋白胨10 g/L,温度为30 ℃。以产碱菌构建全细胞还原体系对植物靛蓝进行还原,在考察细胞生长和pH值对体系还原能力、染料还原效果和织物染色效果影响的基础上,制定了最佳的全细胞生物还原染色方法:菌种培养30h后加入20 g/L的植物靛蓝进行还原,12 h后加入织物,浴比1:50,30 ℃恒温染色,每隔12 h取出氧化15～20 min,染色3 d后取出水洗。在此工艺下织物的K/S值最大为9,色牢度为干摩3级,湿摩2-3级。该全细胞还原染色方法不使用碱性化学药品,对环境的污染小,且产碱菌属微好氧菌,本文采用的工艺均在有氧环境下进行,加工过程简单,有利于实现产业化。