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印染行业技术进步研究(上)
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1 国内外纺织印染工业的发展趋势  

 

2005年,长达40余年的纺织品配额制度的终结,预示着全球纺织品贸易进入到一个崭新的自由贸易时代。全球的生产能力将转移到更具竞争力的地区,世界纺织印染工业的中心己东移至亚洲。亚洲现已拥有世界总量的2/3的纤维、纱线和机织物的生产能力。其中,中国的进展尤为引人注目。进入后配额时期,中国纺织工业已成为全球的关注点,贸易摩擦不断。中国纺织业前景不容乐观,改变低成本、低附加值的扩张之路,走高附加值、高科技含量的绿色纺织之路,是中国纺织企业的必然选择。 

 

1.1国外纺织服装业的发展与变化 

 

在过去的20年间,全球的纺织服装市场发生了剧烈的变化,欧美国家的纺织业为了求生存,从原先的“被动地抵制变化(Resist changing)”转向“主动地寻求(seeking change)变化”。一方面,为了保护国内的就业机会,挽救逐步衰落的纺织业,对进入其市场的中国纺织品采取配额、反倾销、技术性贸易壁垒等手段进行限制。另一方面,积极进行各种创新,不断开发新纤维,新纺织品,向高端、高附加值纺织品方向发展。目前,在高端的纺织品领域中,美国是世界无纺布生产的第一大国,生产量占全球无纺布生产总量的41%,碳纤维产量占全球碳纤维生产总量的33.2%,居世界第二位,并不断地开发防皱、弹性、舒适性、可洗涤性、吸湿透气性、防虫、可透气、防沾污和抗菌防臭等功能整理技术。在服装领域,欧美国内仅存快速反应的少量时装型产品,其余的大量采用外包业务,但他们的大零售商、品牌商在整个服装生产销售链条中继续占有支配地位。 

 

1.2   国内纺织印染业的发展态势 

 

“十五”期间,我国的纺织印染行业取得了可观的成绩。如生产规模不断扩大,产品产量稳步增长,运行质量大幅提高,经济效益逐步改善,2005年实现销售收入1345.71亿元,2005年实现利润41.45亿元、同时工艺技术水平取得很大进展,产品质量快速提高,带动了整个纺织产业链的提升,品牌建设初显成效。2005年印染行业3家企业(常州月夜灯芯绒有限公司、河北宁纺集团有限责任公司和浙江美欣达印染集团股份有限公司)的灯芯绒产品被评为中国名牌产品,填补了印染行业名牌产品的空白。 

 

“十五”期间,我国印染行业在规模、产量、产值、销售收入等指标都有了很大的进步,但行业利润微薄,虽然2005年行业利润率比2000年增长了118.44%,但印染行业平均销售利润率也只有3%左右。所有这些都说明,我国的纺织印染行业发展仍然仅仅停留在数量的增长上,而不是质量的提升。而且原料、石油、电等的上涨,使企业的整体利润受到影响,所有这些问题都已成为我国纺织印染行业发展的瓶颈。 

 

2国内外印染技术进步现状 

 

2.1前处理 

 

织物前处理工序在染整生产过程中是个基础工序,它对稳定和提高后道工序的产品质量,满足客户各种不同的要求,起着重要的作用。由于前处理工序的能耗在总能耗中占有较大比例,同时该工序产生的污水对环境污染的影响很大,发达国家相继研究开发了高效低耗的短流程前处理清洁生产工艺、随着生物工程、精细化工和电子技术的迅速发展,各种高效环保的前处理剂、精密自动的测控仪器和清洁生产新工艺的开发,给前处理工序提供了合理流程、合并工序、节约能源、减少污染和清洁生产的可能性。 

 

目前短流程新工艺在我国也已得到了广泛应用,使原先最难处理的纯棉厚重、紧密织物的前处理加,取得了成效,而在染整加工时极易引起卷边、皱条、弹力损伤的含氨纶弹性织物中,也取得了极大的成功随着短流程前处理工艺的发展,与之配套的前处理助剂和设备,也有了长足的进步。 

 

2.1.1高效的退煮漂短流程 

 

前国内外相继研制开发厂适应短流程前处理工艺的高效轧、洗、烘、蒸等通用单元及其优化组合瑞士Benninger(贝宁格)公司的退煮漂设备中的节水节能技术,基本上代表了世界水平。一是提高了水洗箱温度,使织物在水洗过程中达到既蒸又洗的效果;二是确保洗液能在最短的时间内最大限度地穿透织物,采取了翅片辊、网孔辊、多角辊等不同形式的导布辊,通过冲淋、多进多轧等方式,达到溶液快速进行交换的目的,来提高水洗效率。目前这类设备有德国的Kuester(寇司德)公司的Elanit ws与Elanit wd水洗机、Benninger公司的TRlKOFLEX水洗机、德国Moenus(毛纳斯)公司的KNITAT浸轧机、意大利Mezzera(美赛拉)的HWT高温水洗机、TEXCEL(泰克赛尔)的RollerSteamer水洗机。特别是HWT高温水洗机,是将120的高温水从管子中喷向翅片辊上运行的织物,高温水一遇空气,就变成105的蒸汽,通过翅片间的缝隙,对织物进行强力渗透,从而使织物在高湿、高热状态下获得优良的水洗效果。 

 

在国内,自“七四”型前处理设备大量投入生产以来,退煮漂联合机在技术方面也取得了巨大进步。如导布辊直径由原来的1OOmm扩大到现在的15Omm以上,基本解决了织物起皱问题。水洗箱各导辊两端轴承由滑动改成滚动,由箱内改成箱外并配机械密封,使设备故障率大大降低。汽蒸箱的输送带由平板履带式不断发展到辊床式、条栅式、R箱式以及链板式、网带式等多种形式并存,不仅提高了汽蒸效果和生产效率,而且改善或消除了织物横档印、折皱和浆斑等疵病。多单元传动由直流改成交流变频,较好地解决了同步与织物张力控制,既降低了成本,又提高了设备的运行完好率。国产的退煮漂设备基本上可以适用于各种织物品种,但存在的最大问题是节水节能方面的技术水平与国外先进水平存在较大差距。 

 

2.1.2生物酶前处理技术 

 

生物酶主要用于退浆、酶洗、抛光和羊毛的防毡缩处理。目前生物酶退浆技术已很成熟,设备也适用。用于生物酶煮练的间歇式或连续式前处理设备已能达到生物酶技术的要求,如针织物通常在溢流染色机中进行,便于控制温度和时间,达到煮练酶的要求。机织物通常采用轧卷或轧蒸设备,轧卷容易掌握退煮的时间和温度,而轧蒸工艺时间短、温度高,为了适应酶煮练的要求,需在染整设备中增加一组J型箱,以延长酶的作用时间。但生物酶煮练的技术有待于进一步研究,主要问题是大籽壳难以去除,白度也略逊于碱处理。染整设备怎样配合酶技术的应用也需进一步摸索。 

 

2.1.3针织物的平幅加工 

 

针织物过去传统的加工方法是进行简状及绳状染整加工。由于是非连续式的,重现性差,水、电、气消耗高,而且极易产生擦伤和磨损。另外,由于近几年弹性针织物越来越多,很难进行筒状加工,因而国外针织物加工由圆筒形绳状间歇加工向平幅连续加工方式转变,不仅改变了针织物的质量,对针织物的损伤也小。 

 

Benniger公司的Thkoflex转鼓水洗机,能够调节水洗箱的温度,从温水到热水不等,从而使织物在整个幅宽内均匀慢慢地收缩到封闭式转鼓单元中,转鼓和织物间大量的凹槽有助于液体的渗透,在织物上下两侧的连续水膜壳显著提高洗液交换,从而进行高效水洗,并同时达到预设定的收缩和张力最小化。 

 

Moneus公司的Spray-Flow是一个直径为35Omm的大转鼓,织物通过这个转鼓并被导入直径为60Omm的多孔转鼓中,一个特殊的抽吸装置能抽吸多孔转鼓中的洗液,洗液通过自洁过虑后能够分别从进布辊筒和多孔转鼓的左右两侧流人喷嘴,对贴绕在多孔转鼓上的织物进行喷淋。洗液的循环量可以调节,最大循环量为15Om3/h,通过对织物整个幅宽上进行均匀的强力喷淋来达到最佳的水洗效果。它能使针织物、弹性织物所受的张力最小和收缩最佳。  

 

其他如Monfongs(立信门富士),Kuesters、江阴福达印染机械等公司也纷纷推出了平幅针织物染整设备。随着国际上对高档针织面料的需求进一步上升,发展针织物平幅加工染整设备,在未来几年将是一种趋势。   

 

2.1.4环保型前处理助剂  

 

为了适应国际纺织品市场的需要,各助剂公司相继开发了具有高环保和生态保护性能、高级专用助剂和高功能助剂。 

 

(1)多功能前处理剂将润湿、净洗、稳定或软化、脱色素、分散、中和等性能结合在一起,同时具有易生物降解性。如CIariant(科莱恩)公司的sandoclean T100Liq.是一种集润湿、净洗、稳定为一身的三合一环保型煮漂助剂,它由脂肪醇、聚乙二醇醚和芳香基磺酸盐混合组成。该公司的Sirrix D-NA是一种在双氧水漂白中具有软化水、脱色素、分散、中和与反催化作用的环保型多功能前处理助剂。  

 

(2)耐强碱的双氧水稳定剂和螯合剂如Ciba(汽巴)公司的Tinoclahte CBB和 Yorkshire(约克夏)公司的Seriquest CA等,它们都能耐120g/L的强碱,使双氧水漂白具有好的稳定性,并对钙、铁、镁离子有优良的螯合作用。特别适用于棉及其混纺织物的双氧水连续高温汽蒸漂白工艺,具有加工白度好,去杂效果显著和纤维损伤小等优点。 

 

(3)新分散剂如Ciba公司的Tinoclarite COM是一种不 含烷基酚聚氧乙烯醚和磷的分散剂,适用于高温漂白,具有强的去垢作用,分散性和乳化性。它能有效地清洁处理棉、氨纶混纺织物,很好地去除油和油脂类杂质,且具有低泡特性。 

 

(4)专用的润湿净洗剂 

 

Sultafon D是一种泡沫很低的专用润湿净洗剂,特别适用于在氨纶中难乳化的硅酮油和矿物油的洗除,可在同一浴中进行染色。这样可使加工成本和时间减少60%以上,加工能力增加25%-30%,且大大减少污水的排放。Depicol RC9是一种无碳氢化合物,具有乳化和分散作用的可生物降解性的高性能净洗剂,能从高氨纶含量的织物中有效地去除硅油。该前处理剂还能使锦纶/氨纶或涤纶/氨纶混纺织物的洗涤和染色同浴进行,既节约成本和时间,又适用于喷射染色和连续染色。  

 

近年来我国也开发了不少新型环保型助剂,如精练剂ZS-95,双氧水稳定剂GJ-201,烷基糖苷类助剂,生物酶制剂ZS-200,主要的助剂生产企业集中在江苏、浙江和广州。但我国目前纺织助剂产量与纤维产量之比只有42:100,与国际水平相比,我国纺织助剂的消耗水平还比较低,而且低档次和通用型助剂过剩,拥有自主知识产权的助剂更少。另外,由于基础原料的水平不高,一些高档专用型助剂的发展 缓慢。 

 

2.1.5无水、少水的前处理技术  

 

(1)低温等离子体技术  

 

等离子体处理织物有很多优点,如可以提高润湿性,提高涂层处理、浸渍处理、胶合凝结处理织物的粘合力,提高纤维的染色得色量,色牢度和印花布的质量,且不需要水和化学药品。 

 

意大利H.T.P UNITEX(尤尼泰克斯)推出的DPR等离子体设备,已成功地应用于平幅织物的退浆工艺。该设备的公称宽度为500-3500mm,公称速度为5-5Om/min。基本原理是在抽真空(20-200Pa),充氮气的容器中利用电极产生的等离子体(温度为50)对织物进行退浆。等离子体可以有效地切断织物上浆料的分子链,不仅提高了上染率和色牢度,而且可大大缩短前处理水洗设备的流程,节冰、节气,减少了废液排放。葡萄牙Minho大学纺织工程部在棉织物丝光前,先进行等离子体电晕放电处理再丝光。采用Softal电子实验室用的电晕放电装置,在空气体系中,频率为4OkHz,两电极间电压为1万V,在常温常压下,对干的棉织物进行等离子体电晕放电处理,然后在张力控制的条件下,对棉织物进行丝光,NaOH浓度为300g/L。电晕放电处理的棉织物吸收NaOH的时间显著缩短,而且放电越强烈,织物吸收NaOH越快。这归功于氧化电位的提高和棉纤维表皮层产生的凹槽。同样,经等离子体处理织物的丝光钡值也高于坯布或经退浆以及漂白的棉织物。经电晕放电预处理后,丝光时无需润湿剂,因此更易回收NaOH,成本更低,且对环境影响小。 

 

上海市纺织科学研究院和太平洋印染机械有限公司共同研制的APPS等离子体处理样机,其最大的优点是可以在常压条件下进行连续等离子体处理,减少了制造和控制难度。目前在羊毛处理上取得了可喜的进展,正在研制适合于量大面广的平幅织物的连续式等离子体退浆设备。 

 

(2)超声波前处理技术 

 

超声波是人耳听觉无法感知的振动波,频率为2×lO4-2×lO8 Hz的声波。超声波在前处理中的应用,可以提高处理速度。 

 

在退浆、煮练过程中,超声波的空化作用引起的分散作用使大分子之间产生分离,促进浆料、杂质与纤维的粘着变松,而超声波的乳化作用可以提高浆料和杂质的溶解性。由于超声波的吸热效应,可以为保持在一定温度的反应提供能量。使用超声波退浆,可以减轻纤维的降解,白度和润湿性与传统碱处理相当。使用超声波对棉织物进行双氧水漂白,发现漂白速度提高,漂白时间缩短,而且织物白度也优于传统漂白法。用超声波处理后的漂白棉织物对于直接染料、活性染料的上染也很有效。 

 

用超声波进行前处理虽然有节水、节能、省时等优点,但是要用于工业化生产,还存在着许多需要解决的问题,例如加工成本、超声波的方向性、噪声等问题。 

 

2.2染色  

 

现代染色技术首先注重的是清洁的加工生产,另外还要赋予纺织品高新性能和多种功能。现代染色技术表现在以下几方面,即生态染色、新纤维和新组织结构的纺织品染色、非水和节水染色、仿生着色、高信息网络和高自动化染色。 

 

2.2.1染料的发展  

 

纺织品染色所用的染料以分散和活性染料最为重要,以下就这两种染料近年来的发展状况进行介绍。 

 

(1)分散染料 

  

近年我国开发的分散染料新品种虽没有前几年快,但很多有技术难度的品种,如分散翠蓝 S-GL、分散翠蓝S-BL、分散蓝S-BGL和分散艳红E-RM等,都已开发成功并产业化,产品质量接近国外同类产品的水平。其中特别是环保型分散黑EX-SF 300%(ECO)和分散蓝 EX-SF 300%(ECO)都已投入市场,并大量出口。另外,分散黄RGFL的取代品种分散黄M-4G、分散黄M-SG、分散黄M-3RL和分散金黄SE-3R等也都已投入生产,并具有一定规模。我国还开发了适用于涤纶超细纤维的专用分散染料,年产量超过5000t。 

 

2005年我国聚酯纤维的产量突破1000万t,而且新型纤维(如超细涤纶纤维、PLA纤维、PTT纤维、T-400纤维、差别化涤纶纤维等)、混纺交织物(如PES/PA、PES/Elastof、PES/Cell 等)、印染工艺等要求分散染料不仅在数量上,更重要的是在质量和品种上有大的改进和发展。 

 

(2)活性染料  

 

活性染料与其它纤维素纤维用染料相比具有色泽鲜艳、湿牢度优良、使用方便和适用性强等优点,再加上结构中不含致癌芳香胺,因而尽管目前尚存在染料利用率较低、染色时电解质耗量大、含盐有色污水量较大且难处理等技术问题,仍是纤维素纤维用染料的最佳选择。活性染料的开发重点是高固着率、高色牢度、高提升性、高匀染性、高重现性和低盐染色等新型活性染料。 

 

近年来开发的活性染料具有如下特点:  

 

(1)生产符合生态和环境要求的活性染料,有不少代用染料问世; 

 

(2)双活性基染料品种和数量有了迅速增加; 

 

(3)中性或低碱固色的活性染料和固色助剂有了发展; 

 

(4)高固色率或低盐染色的活性染料有了发展; 

 

(5)新剂型的活性染料有了增加,例如防尘环保型活性染料、液状活性染料、颗粒状新型活性染料,以及适用于喷墨印花的活性染料和适用于与树脂或纤维变性剂一浴一步加工的活性染料等。 

 

近年来,世界各染料公司在满足环境和生态保护要求基础上都把适应市场需求的新牢度性能及有利于纺织竞争的新型活性染料放在重要的位置,比较典型的染料有Procion H-EXL、SunliTLx HF、Cibacron S、Drinlarene CL-C、Remazol CA和Remazol RR等。这些染料不仅具有优良的耐日光、氯水以及湿摩擦等牢度,而且还具有优异的提升性、匀染性和重现性,适于高要求的一次成功率(RFT)的染色。 

 

2.2.2染色设备 

 

新的染色设备的进展主要表现在缩短染色时间,减少浴比,降低化学品、水、能量消耗,提高自动化程度,以求减少劳动力,甚至达到全自动控制。新设备还在加料、升温、控制和在线监测等方面实现了高度自动控制,使从小样到大样生产的误差得到控制,做到"一次正确"(RFT)染色和"受控"染色。 

 

具有代表性的一些新型设备有:日阪制作所的Mild Circular CUT-MF型高温高压液流染色机;Brazzoli公司创新的以Innodye为技术核心的染色系统;Obem公司的TMB/SV-TR全自动的绞纱染色系统;MCS的特创产品Multiflow单股绳状喷射染色机;瑞士Benniger公司开发的BEN-COLOR连续染色体系;香港立信染整最新研发的All-win高温筒子纱染色机及立信-特恩开发的Then-Air-flow Synergy喷射染色机;台湾省东庚公司生产的ROL型超高速Non-Reel液满扩布式高温染色机;德科国际有限公司推出"新世代"气流染色机;意大利Flain-ox公司设计的适用于机织布和针织布的新型Piroga系列染色设备;意大利莱纳公司研制出的双喷嘴气流染色机等。 

 

2.2.3新型纤维的染色 

 

随着科技的高速发展和人们生活质量的不断提高,普通的天然纤维和化学纤维已经不能满足不同的需要,因此,国内外相继开发出新合纤、差别化和功能性纤维,使纺织产品具有多元化、功能化、仿真化和个性化特点。 

 

(1)聚乳酸纤维(PLA) 

  

由Cargill Dow Polymers LLC公司开发的聚乳酸纤维是由玉米淀粉发酵制得的乳酸经过聚合,得到聚乳酸后,再经熔融纺丝而成,也称为玉米纤维。 

 

尽管PLA纤维的结晶度高于涤纶,但熔点和玻璃化温度较低,折射率也低,因此分散染料可染性好,易染得深浓色。Dystar公司和原日本三井BASF株式会社推荐用于PLA染色的染料大多是中温型分散染料。一般情况PLA纤维在110下染色,染中等色深时,保温30-45min即可完成。 

 

PLA纤维染色后进行还原清洗是十分重要的加工环节,适当的还原清洗有助于染色牢度的提高。但由于PLA纤维的玻璃化温度(Tg)较低、且对碱剂比较敏感,因此还原清洗条件要缓和。Dystar公司建议如下还原清洗条件:保险粉2g/L、非离子洗涤剂2g/L,纯碱1-2g/L,在60条件下清洗l5min即可。也可采用BASF公司的酸性还原清洗条件:还原清洗剂Cyclanon ECO 2-3g/L,用Eulysin S或醋酸调节pH值到3.5-4.0,80还原清洗l5min。 

 

(2)竹纤维 

 

竹纤维有两种,原竹纤维的染色可以参考苎麻和棉的工艺;竹浆粘胶纤维与普通粘胶、Modal纤维等再生纤维素纤维染色工艺类似。为了提高原竹纤维的染色性能,与棉和麻一样需要对其进行丝光加工。 

 

目前己有许多企业攻克了天然竹纤维的纺纱技术、织造和染整技术,开发了各种纯纺或混纺(交织)针织或机织产品。如上海第二印染厂费浩鑫高工介绍的竹浆/TenceR混纺织物高温湿短蒸染色工艺:多浸轧→高温湿蒸(温度160,RH35%-40%,2-3min) →皂洗→平洗→整理,采用Megafix BES染料,染浴中加小苏打、尿素。又如原竹/绢丝针织物染色工艺:采用活性染料(Mcgafix B、BES或EverzolED)染成同色或异色,染色方法同真丝织物,染后充分皂洗,水洗,能获得较高色牢度。 

 

(3)大豆纤维 

 

大豆纤维是采用化学、生物化学的方法从榨掉油脂的大豆渣中提取球状蛋白,通过添加助剂,改变蛋白质空间结构,与聚乙烯醇(PVA)共混制成纺丝原液,经湿法纺丝而成该纤维单丝纤度细、比重轻、强伸度较高、耐酸耐碱性较好,具有羊绒般的柔软手感、蚕丝般的优雅光泽、棉纤维的吸湿和导湿性及穿着舒适性、羊毛的保暖性。目前国内的生产厂家主要是常熟江河天绒丝纤维有限公司和绍兴嘉利绿纤有限公司。 

 

为保证染色大豆纤维表面颜色的均一性,需要选用对大豆蛋白和聚乙烯醇组分上染率和固着性能均好的活性染料。在常规染色条件下,毛用活性染料对大豆纤维的反应性较差,不适于大豆纤维染色。在棉用活性染料中,Procion XL也不适于大豆纤维染色,中高直接性和反应性强(如乙烯讽和一氟均三嗪)的活性染料更适合于大豆纤维染色,如活性染料中Cibacron仍最适合大豆纤维染深浓色。Remazol,Levafiv CA,Levafix E-A和Cibacron FN活性染料适合在55-60之间染色;Megafix B和Cibacron LS活性染料适宜的染色温度分别为65和80。在一定的纯碱用量范围内,大豆纤维染色深度对纯碱用量不太敏感,染色时只需低浓度纯碱即可,中色染色可采用4-6g/L的纯碱,即使是深浓色染色,纯碱用量也不宜超过10g/L。 

 

(4)PTT纤维 

 

PTT纤比常规聚酯纤维(PET)在分子链中多了一个亚甲基,分子柔顺性增加,纤维变得更加柔软,耐磨性也有所增加,特别是它的熔点明显降低,商品的熔点只有227左右,玻璃化温度也明显降低。因此染色温度也随着降低,PET纤维的最快上染温度为1OO-l10而PTT纤维则是9O左右,因此它可以在常压100下染色,这就大大简化了染色工艺,不必采用高温高压染色设备。由于化学结构变化,适用于这种纤维的分散染料不同于PET纤维染色的染料。同时由于染料在纤维中的扩散速度较快,对温度比PET纤维敏感,这种纤维染色的湿牢度相对差些。随着这种纤维的发展,应该筛选原有的染料和开发出一类新的分散染料,染色助剂和染色工艺也有待进一步研究。 

 

2.2.4染色工艺 

 

近年来随着纤维、染料和助剂化学品的发展,也随着设备和计算机的发展和应用,染色技术也有了很大进步,特别表现在加工坚牢、环保的产品,提高加工效率,降低能耗,节约染化料,改善生态环境的一些新工艺。 

 

(1)冷轧堆染色技术的新进展 

 

近年来DyStar(德司达)公司作为领先的纺织技术解决方案提供者与Kuesters(寇司德)公司等世界领先机械制造商紧密合作,提供优化的染料应用条件,并通过相应控制来实现“可控冷轧堆染色技术”(Controlled pat Batch Tcchnology)的目标。 

 

目前的CPB工艺进展主要有以下方面: 

 

(1)计量泵的开发(Hoechst公司);(2)将硅酸钠用作固色碱(Hoechst公司);(3)微波和烘箱实验室固色方法的开发(Hoechst公司);(4)在实际条件下对轧染液稳定性的数学测定(Hoechst公司)、Optidye CR(DyStar公司);(5)不含硅酸盐碱液的开发(DyStar公司)。 

 

(2)湿短蒸染色 

 

近年来开发的湿短蒸工艺主要是通过电脑进行严格精确的控制,使温度和染料的上染和固着速度相适应,以达到最佳的上染和固色。例如Monforts和BASF联合开发的Econtrol的轧染湿蒸联合机,不仅适用于机织物,也适用于针织物的湿短蒸染色加工。应用这种工艺的最大特点是流程短,固色率高,节能和化学品,可以不用尿素,减少了污染,匀染和透染性也好。 

 

(3)超临界流体染色 

 

目前超临界CO2染色仍处于实验室阶段。据报导,德国UHDA公司于1995年制造成了1台带染液循环系统的动态染色设备,后几经改进,于1999年定型,其自动化控制更加完备,主要性能指标代表了当前国际最先进水平,目前已和德国西北纺织研究中心合作,把该项技术推向产业化。美国北卡州立大学、法国里昂纺织研究中心及我国台湾新竹工业技术研究中心均研制了各自的中试设备。日本株式会社日阪制作所也开发了超临界流体成衣染色设备,并已商业化。 

 

我国东华大学国家染整工程技术研究中心于2001年也自行设计并研发了我国第一台动态超临界流体染色设备,攻克了关键技术染液循环装置,达到了国际先进水平,并在此设备上进行了涤纶染色工艺参数、染色机理以及分散染料结构对上染率影响的研究。还研制了一套溶解度测定装置,用来研究不同结构的分散染料受超临界CO2温度和压力影响的变化规律与上染率的关系。 

 

现在该中心已与上海纺织控股集团公司合作,正在开发研制超临界CO2染色的生产型设备,将该技术产业化,近日通过了上海市科委的小试验收,中试样机即将面世。这种无水染色技术如果在全国推广,每年可节水20亿m3(接近上海全部本地水资源24.98亿m3的总量),减少污水排放18亿t,减少用电、用汽、助剂、治污等成本投入总计574亿元。 

 

(4)电化学染色 

 

纤维素纤维使用还原、靛蓝、硫化染料进行染色时,需用保险粉等还原剂处理,存在废水对环境污染的问题。为此,人们开始研究通过电还原方式形成还原染料隐色体的电化学吸尽染色方法。奥地利Innsbruck大学的纺织化学和物理学院与德国的电池制造商DeNora公司合作,组成TET研究组,由染料制造商DyStar公司和机械制造商Thies公司采纳其研发项目,进行商业化生产。 

 

目前由DyStar公司申请专利的电化学染色工艺即将进行中试,中试按大样生产的条件进行。奥地利的Getruzner Textil AG公司将成为世界上首家应用电化学染色技术进行筒子纱还原染色的染厂。 

 

(5)微波染色 

 

微波一般是指波长范围在lmm-lm频率介于300-30000MHz之间的电磁波。微波技术是以军事和工业生产需要而发展起来的,在纺织工业中的应用也越来越广泛。与传统技术相比,它具有快速、高效、资源回收利用率高、不会造成二次污染及成本低等显著忧点。 

 

微波染色可采用织物或丝束加工方式,不仅可用于亲水性纤维的染色,在加大适当助剂的情况下,还可用于疏水性纤维的染色。染料可采用分散染料、活性染料、直接染料和阳离子染料等,染色后的处理与常规方法相同。其基本原埋如下:染色时按常规的方法将织物浸轧染液,然后导入密闭的微波加热室中,当浸轧在染料溶液中的织物受到微波照射后,由于纤维中的极性分子(如水分子)的偶极子受到微波高频电场的作用,因而发生反复极化和改变排列方向,在分子间反复发生摩擦而发热,这样可迅速将吸收的微波能量转变为热能。与此同时,一些染料分子在微波的作用下,也可发生诱导而升温,从而达到快速上染和固色的目的。 

 

(6)微悬浮体染色 

 

微悬浮体染色新技术是我国的原创技术,该技术从染料分子在染浴中的聚集状态,到染料对纤维表面的吸附模式以及染料分子向纤维内部的固着,均与常规染色有着本质不同。该工艺上染率可达到95%以上,缩短了染色流程,节省染料并明显减少染色废水处理量,染色时间及能源均减少了1/3,提高了生产效率,降低了能耗,符合清洁生产要求。 

 

(7)仿生染色 

 

色素在生物中具有良好的相容性,这是因为色素中除了发色体系外,还具有可以和周边组成充分结合的结构。色素以各种不同结构,在生物中通过不同形式与生物体中不同组成结合,而不是简单地分散在生物体中,这种结合原理应用于染色加工,就可大大改善染料的结合状态,甚至使一些无法染色的染料也能上染纤维  由于纤维表面结构的物理形态不同,会产生不同波长的干涉波和散射波,使纤维表面呈现不同的颜色。根据这一理论,在纤维的表面进行某种特定的处理,就会使纤维的表面具有所希望的颜色,包括色散生色、散射生色、干涉生色和衍射生色。从色素生色和结构生色两种起因考虑,开发新色素(染料、颜料)纤维以及纺织品结构加工剂,减少染料用量、节水、节能、减少污水。提高生色效果。(G01)

 

 

2007-02-09 18:12:00
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