2007-02-09 00:00:00 來源:全球紡織網
1·國內外紡織印染工業的發展趨勢
2005年,長達40餘年的紡織品配額制度的終結,預示著全球紡織品貿易進入到一個嶄新的自由貿易時代。全球的生產能力將轉移到更具競爭力的地區,世界紡織印染工業的中心己東移至亞洲。亞洲現已擁有世界總量的2/3的纖維、紗線和機織物的生產能力。其中,中國的進展尤為引人注目。進入後配額時期,中國紡織工業已成為全球的關注點,貿易摩擦不斷。中國紡織業前景不容樂觀,改變低成本、低附加值的擴張之路,走高附加值、高科技含量的綠色紡織之路,是中國紡織企業的必然選擇。
1·1 國外紡織服裝業的發展與變化
在過去的20年間,全球的紡織服裝市場發生了劇烈的變化,歐美國家的紡織業為了求生存,從原先的"被動地抵制變化(Resist changing)"轉向"主動地尋求(seeking change)變化"。一方面,為了保護國內的就業機會,挽救逐步衰落的紡織業,對進入其市場的中國紡織品採取配額、反傾銷、技術性貿易壁壘等手段進行限制。另一方面,積極進行各種創新,不斷開發新纖維,新紡織品,向高端、高附加值紡織品方向發展。目前,在高端的紡織品領域中,美國是世界無紡布生產的第一大國,生產量佔全球無紡布生產總量的41%,碳纖維產量佔全球碳纖維生產總量的33.2%,居世界第二位,並不斷地開發防皺、彈性、舒適性、可洗滌性、吸溼透氣性、防蟲、可透氣、防沾汙和抗菌防臭等功能整理技術。在服裝領域,歐美國內僅存快速反應的少量時裝型產品,其餘的大量採用外包業務,但他們的大零售商、品牌商在整個服裝生產銷售鏈條中繼續佔有支配地位。
1·2 國內紡織印染業的發展態勢
"十五"期間,我國的紡織印染行業取得了可觀的成績。如生產規模不斷擴大,產品產量穩步增長,運行質量大幅提高,經濟效益逐步改善,2005年實現銷售收入1345.71億元,2005年實現利潤41.45億元、同時工藝技術水平取得很大進展,產品質量快速提高,帶動了整個紡織產業鏈的提升,品牌建設初顯成效。2005年印染行業3家企業(常州月夜燈芯絨有限公司、河北寧紡集團有限責任公司和浙江美欣達印染集團股份有限公司)的燈芯絨產品被評為中國名牌產品,填補了印染行業名牌產品的空白。
"十五"期間,我國印染行業在規模、產量、產值、銷售收入等指標都有了很大的進步,但行業利潤微薄,雖然2005年行業利潤率比2000年增長了118.44%,但印染行業平均銷售利潤率也只有3%左右。所有這些都說明,我國的紡織印染行業發展仍然僅僅停留在數量的增長上,而不是質量的提升。而且原料、石油、電等的上漲,使企業的整體利潤受到影響,所有這些問題都已成為我國紡織印染行業發展的瓶頸。
2·國內外印染技術進步現狀
2·1前處理
織物前處理工序在染整生產過程中是個基礎工序,它對穩定和提高後道工序的產品質量,滿足客戶各種不同的要求,起著重要的作用。由於前處理工序的能耗在總能耗中佔有較大比例,同時該工序產生的汙水對環境汙染的影響很大,發達國家相繼研究開發了高效低耗的短流程前處理清潔生產工藝、隨著生物工程、精細化工和電子技術的迅速發展,各種高效環保的前處理劑、精密自動的測控儀器和清潔生產新工藝的開發,給前處理工序提供了合理流程、合併工序、節約能源、減少汙染和清潔生產的可能性。
目前短流程新工藝在我國也已得到了廣泛應用,使原先最難處理的純棉厚重、緊密織物的前處理加,取得了成效,而在染整加工時極易引起卷邊、皺條、彈力損傷的含氨綸彈性織物中,也取得了極大的成功隨著短流程前處理工藝的發展,與之配套的前處理助劑和設備,也有了長足的進步。
2·1·1 高效的退煮漂短流程
前國內外相繼研製開發廠適應短流程前處理工藝的高效軋、洗、烘、蒸等通用單元及其優化組合瑞士Benninger(貝寧格)公司的退煮漂設備中的節水節能技術,基本上代表了世界水平。一是提高了水洗箱溫度,使織物在水洗過程中達到既蒸又洗的效果;二是確保洗液能在最短的時間內最大限度地穿透織物,採取了翅片輥、網孔輥、多角輥等不同形式的導布輥,通過衝淋、多進多軋等方式,達到溶液快速進行交換的目的,來提高水洗效率。目前這類設備有德國的Kuester(寇司德)公司的Elanit ws與Elanit wd水洗機、Benninger公司的TRlKOFLEX水洗機、德國Moenus(毛納斯)公司的KNITAT浸軋機、義大利Mezzera(美賽拉)的HWT高溫水洗機、TEXCEL(泰克賽爾)的RollerSteamer水洗機。特別是HWT高溫水洗機,是將120℃的高溫水從管子中噴向翅片輥上運行的織物,高溫水一遇空氣,就變成105℃的蒸汽,通過翅片間的縫隙,對織物進行強力滲透,從而使織物在高溼、高熱狀態下獲得優良的水洗效果。
在國內,自"七四"型前處理設備大量投入生產以來,退煮漂聯合機在技術方面也取得了巨大進步。如導布輥直徑由原來的1OOmm擴大到現在的15Omm以上,基本解決了織物起皺問題。水洗箱各導輥兩端軸承由滑動改成滾動,由箱內改成箱外並配機械密封,使設備故障率大大降低。汽蒸箱的輸送帶由平板履帶式不斷發展到輥床式、條柵式、R箱式以及鏈板式、網帶式等多種形式並存,不僅提高了汽蒸效果和生產效率,而且改善或消除了織物橫檔印、折皺和漿斑等疵病。多單元傳動由直流改成交流變頻,較好地解決了同步與織物張力控制,既降低了成本,又提高了設備的運行完好率。國產的退煮漂設備基本上可以適用於各種織物品種,但存在的最大問題是節水節能方面的技術水平與國外先進水平存在較大差距。
2·1·2 生物酶前處理技術
生物酶主要用於退漿、酶洗、拋光和羊毛的防氈縮處理。目前生物酶退漿技術已很成熟,設備也適用。用於生物酶煮練的間歇式或連續式前處理設備已能達到生物酶技術的要求,如針織物通常在溢流染色機中進行,便於控制溫度和時間,達到煮練酶的要求。機織物通常採用軋卷或軋蒸設備,軋卷容易掌握退煮的時間和溫度,而軋蒸工藝時間短、溫度高,為了適應酶煮練的要求,需在染整設備中增加一組J型箱,以延長酶的作用時間。但生物酶煮練的技術有待於進一步研究,主要問題是大籽殼難以去除,白度也略遜於鹼處理。染整設備怎樣配合酶技術的應用也需進一步摸索。
2·1·3 針織物的平幅加工
針織物過去傳統的加工方法是進行簡狀及繩狀染整加工。由於是非連續式的,重現性差,水、電、氣消耗高,而且極易產生擦傷和磨損。另外,由於近幾年彈性針織物越來越多,很難進行筒狀加工,因而國外針織物加工由圓筒形繩狀間歇加工向平幅連續加工方式轉變,不僅改變了針織物的質量,對針織物的損傷也小。
Benniger公司的Thkoflex轉鼓水洗機,能夠調節水洗箱的溫度,從溫水到熱水不等,從而使織物在整個幅寬內均勻慢慢地收縮到封閉式轉鼓單元中,轉鼓和織物間大量的凹槽有助於液體的滲透,在織物上下兩側的連續水膜殼顯著提高洗液交換,從而進行高效水洗,並同時達到預設定的收縮和張力最小化。
Moneus公司的Spray-Flow是一個直徑為35Omm的大轉鼓,織物通過這個轉鼓並被導入直徑為60Omm的多孔轉鼓中,一個特殊的抽吸裝置能抽吸多孔轉鼓中的洗液,洗液通過自潔過慮後能夠分別從進布輥筒和多孔轉鼓的左右兩側流人噴嘴,對貼繞在多孔轉鼓上的織物進行噴淋。洗液的循環量可以調節,最大循環量為15Om3/h,通過對織物整個幅寬上進行均勻的強力噴淋來達到最佳的水洗效果。它能使針織物、彈性織物所受的張力最小和收縮最佳。
其他如Monfongs(立信門富士),Kuesters、江陰福達印染機械等公司也紛紛推出了平幅針織物染整設備。隨著國際上對高檔針織面料的需求進一步上升,發展針織物平幅加工染整設備,在未來幾年將是一種趨勢。
2·1·4 環保型前處理助劑
為了適應國際紡織品市場的需要,各助劑公司相繼開發了具有高環保和生態保護性能、高級專用助劑和高功能助劑。
(1)多功能前處理劑將潤溼、淨洗、穩定或軟化、脫色素、分散、中和等性能結合在一起,同時具有易生物降解 性。如CIariant(科萊恩)公司的sandoclean T100Liq.是一種集潤溼、淨洗、穩定為一身的三合一環保型煮漂助劑,它由脂肪醇、聚乙二醇醚和芳香基磺酸鹽混合組成。該公司的Sirrix D-NA是一種在雙氧水漂白中具有軟化水、脫色素、分散、中和與反催化作用的環保型多功能前處理助劑。
(2)耐強鹼的雙氧水穩定劑和螯合劑如Ciba(汽巴)公司的Tinoclahte CBB和 Yorkshire(約克夏)公司的Seriquest CA等,它們都能耐120g/L的強鹼,使雙氧水漂白具有好的穩定性,並對鈣、鐵、鎂離子有優良的螯合作用。特別適用於棉及其混紡織物的雙氧水連續高溫汽蒸漂白工藝,具有加工白度好,去雜效果顯著和纖維損傷小等優點。
(3)新分散劑如Ciba公司的Tinoclarite COM是一種不 含烷基酚聚氧乙烯醚和磷的分散劑,適用於高溫漂白,具有強的去垢作用,分散性和乳化性。它能有效地清潔處理棉、氨綸混紡織物,很好地去除油和油脂類雜質,且具有低泡特性。
(4)專用的潤溼淨洗劑
Sultafon D是一種泡沫很低的專用潤溼淨洗劑,特別適用於在氨綸中難乳化的矽酮油和礦物油的洗除,可在同一浴中進行染色。這樣可使加工成本和時間減少60%以上,加工能力增加25%-30%,且大大減少汙水的排放。Depicol RC9是一種無碳氫化合物,具有乳化和分散作用的可生物降解性的高性能淨洗劑,能從高氨綸含量的織物中有效地去除矽油。該前處理劑還能使錦綸/氨綸或滌綸/氨綸混紡織物的洗滌和染色同浴進行,既節約成本和時間,又適用於噴射染色和連續染色。
近年來我國也開發了不少新型環保型助劑,如精練劑ZS-95,雙氧水穩定劑GJ-201,烷基糖苷類助劑,生物酶製劑ZS-200,主要的助劑生產企業集中在江蘇、浙江和廣州。但我國目前紡織助劑產量與纖維產量之比只有42:100,與國際水平相比,我國紡織助劑的消耗水平還比較低,而且低檔次和通用型助劑過剩,擁有自主智慧財產權的助劑更少。另外,由於基礎原料的水平不高,一些高檔專用型助劑的發展 緩慢。
2·1·5 無水、少水的前處理技術
(1)低溫等離子體技術
等離子體處理織物有很多優點,如可以提高潤溼性,提高塗層處理、浸漬處理、膠合凝結處理織物的粘合力,提高纖維的染色得色量,色牢度和印花布的質量,且不需要水和化學藥品。
義大利H.T.P UNITEX(尤尼泰克斯)推出的DPR等離子體設備,已成功地應用於平幅織物的退漿工藝。該設備的公稱寬度為500-3500mm,公稱速度為5-5Om/min。基本原理是在抽真空(20-200Pa),充氮氣的容器中利用電極產生的等離子體(溫度為50℃)對織物進行退漿。等離子體可以有效地切斷織物上漿料的分子鏈,不僅提高了上染率和色牢度,而且可大大縮短前處理水洗設備的流程,節冰、節氣,減少了廢液排放。葡萄牙Minho大學紡織工程部在棉織物絲光前,先進行等離子體電暈放電處理再絲光。採用Softal電子實驗室用的電暈放電裝置,在空氣體系中,頻率為4OkHz,兩電極間電壓為1萬V,在常溫常壓下,對幹的棉織物進行等離子體電暈放電處理,然後在張力控制的條件下,對棉織物進行絲光,NaOH濃度為300g/L。電暈放電處理的棉織物吸收NaOH的時間顯著縮短,而且放電越強烈,織物吸收NaOH越快。這歸功於氧化電位的提高和棉纖維表皮層產生的凹槽。同樣,經等離子體處理織物的絲光鋇值也高於坯布或經退漿以及漂白的棉織物。經電暈放電預處理後,絲光時無需潤溼劑,因此更易回收NaOH,成本更低,且對環境影響小。
上海市紡織科學研究院和太平洋印染機械有限公司共同研製的APPS等離子體處理樣機,其最大的優點是可以在常壓條件下進行連續等離子體處理,減少了製造和控制難度。目前在羊毛處理上取得了可喜的進展,正在研製適合於量大面廣的平幅織物的連續式等離子體退漿設備。
2)超聲波前處理技術
超聲波是人耳聽覺無法感知的振動波,頻率為2×lO4-2×lO8 Hz的聲波。超聲波在前處理中的應用,可以提高處理速度。
在退漿、煮練過程中,超聲波的空化作用引起的分散作用使大分子之間產生分離,促進漿料、雜質與纖維的粘著變松,而超聲波的乳化作用可以提高漿料和雜質的溶解性。由於超聲波的吸熱效應,可以為保持在一定溫度的反應提供能量。使用超聲波退漿,可以減輕纖維的降解,白度和潤溼性與傳統鹼處理相當。使用超聲波對棉織物進行雙氧水漂白,發現漂白速度提高,漂白時間縮短,而且織物白度也優於傳統漂白法。用超聲波處理後的漂白棉織物對於直接染料、活性染料的上染也很有效。
用超聲波進行前處理雖然有節水、節能、省時等優點,但是要用於工業化生產,還存在著許多需要解決的問題,例如加工成本、超聲波的方向性、噪聲等問題。
2·2 染色
現代染色技術首先注重的是清潔的加工生產,另外還要賦予紡織品高新性能和多種功能。現代染色技術表現在以下幾方面,即生態染色、新纖維和新組織結構的紡織品染色、非水和節水染色、仿生著色、高信息網絡和高自動化染色。
2·2·1 染料的發展
紡織品染色所用的染料以分散和活性染料最為重要,以下就這兩種染料近年來的發展狀況進行介紹。
(1) 分散染料
近年我國開發的分散染料新品種雖沒有前幾年快,但很多有技術難度的品種,如分散翠藍 S-GL、分散翠藍S-BL、分散藍S-BGL和分散豔紅E-RM等,都已開發成功並產業化,產品質量接近國外同類產品的水平。其中特別是環保型分散黑EX-SF 300%(ECO)和分散藍 EX-SF 300%(ECO)都已投入市場,並大量出口。另外,分散黃RGFL的取代品種分散黃M-4G、分散黃M-SG、分散黃M-3RL和分散金黃SE-3R等也都已投入生產,並具有一定規模。我國還開發了適用於滌綸超細纖維的專用分散染料,年產量超過5000t。
2005年我國聚酯纖維的產量突破1000萬t,而且新型纖維(如超細滌綸纖維、PLA纖維、PTT纖維、T-400纖維、差別化滌綸纖維等)、混紡交織物(如PES/PA、PES/Elastof、PES/Cell 等)、印染工藝等要求分散染料不僅在數量上,更重要的是在質量和品種上有大的改進和發展。
2)活性染料
活性染料與其它纖維素纖維用染料相比具有色澤鮮豔、溼牢度優良、使用方便和適用性強等優點,再加上結構中不含致癌芳香胺,因而儘管目前尚存在染料利用率較低、染色時電解質耗量大、含鹽有色汙水量較大且難處理等技術問題,仍是纖維素纖維用染料的最佳選擇。活性染料的開發重點是高固著率、高色牢度、高提升性、高勻染性、高重現性和低鹽染色等新型活性染料。
近年來開發的活性染料具有如下特點:
(1)生產符合生態和環境要求的活性染料,有不少代用染料問世;
(2)雙活性基染料品種和數量有了迅速增加;
(3)中性或低鹼固色的活性染料和固色助劑有了發展;
(4)高固色率或低鹽染色的活性染料有了發展;
(5)新劑型的活性染料有了增加,例如防塵環保型活性染料、液狀活性染料、顆粒狀新型活性染料,以及適用於噴墨印花的活性染料和適用於與樹脂或纖維變性劑一浴一步加工的活性染料等。
近年來,世界各染料公司在滿足環境和生態保護要求基礎上都把適應市場需求的新牢度性能及有利於紡織競爭的新型活性染料放在重要的位置,比較典型的染料有Procion H-EXL、SunliTLx HF、Cibacron S、Drinlarene CL-C、Remazol CA和Remazol RR等。這些染料不僅具有優良的耐日光、氯水以及溼摩擦等牢度,而且還具有優異的提升性、勻染性和重現性,適於高要求的一次成功率(RFT)的染色。
2·2·2 染色設備
新的染色設備的進展主要表現在縮短染色時間,減少浴比,降低化學品、水、能量消耗,提高自動化程度,以求減少勞動力,甚至達到全自動控制。新設備還在加料、升溫、控制和在線監測等方面實現了高度自動控制,使從小樣到大樣生產的誤差得到控制,做到"一次正確"(RFT)染色和"受控"染色。
具有代表性的一些新型設備有:日阪製作所的Mild Circular CUT-MF型高溫高壓液流染色機;Brazzoli公司創新的以Innodye為技術核心的染色系統;Obem公司的TMB/SV-TR全自動的絞紗染色系統;MCS的特創產品Multiflow單股繩狀噴射染色機;瑞士Benniger公司開發的BEN-COLOR連續染色體系;香港立信染整最新研發的All-win高溫筒子紗染色機及立信-特恩開發的Then-Air-flow Synergy噴射染色機;臺灣省東庚公司生產的ROL型超高速Non-Reel液滿擴布式高溫染色機;德科國際有限公司推出"新世代"氣流染色機;義大利Flain-ox公司設計的適用於機織布和針織布的新型Piroga系列染色設備;義大利萊納公司研製出的雙噴嘴氣流染色機等。
2·2·3 新型纖維的染色
隨著科技的高速發展和人們生活質量的不斷提高,普通的天然纖維和化學纖維已經不能滿足不同的需要,因此,國內外相繼開發出新合纖、差別化和功能性纖維,使紡織產品具有多元化、功能化、仿真化和個性化特點。
1)聚乳酸纖維(PLA)
由Cargill Dow Polymers LLC公司開發的聚乳酸纖維是由玉米澱粉發酵製得的乳酸經過聚合,得到聚乳酸後,再經熔融紡絲而成,也稱為玉米纖維。
儘管PLA纖維的結晶度高於滌綸,但熔點和玻璃化溫度較低,折射率也低,因此分散染料可染性好,易染得深濃色。Dystar公司和原日本三井BASF株式會社推薦用於PLA染色的染料大多是中溫型分散染料。一般情況PLA纖維在110℃下染色,染中等色深時,保溫30-45min即可完成。
PLA纖維染色後進行還原清洗是十分重要的加工環節,適當的還原清洗有助於染色牢度的提高。但由於PLA纖維的玻璃化溫度(Tg)較低、且對鹼劑比較敏感,因此還原清洗條件要緩和。Dystar公司建議如下還原清洗條件:保險粉2g/L、非離子洗滌劑2g/L,純鹼1-2g/L,在60℃條件下清洗l5min即可。也可採用BASF公司的酸性還原清洗條件:還原清洗劑Cyclanon ECO 2-3g/L,用Eulysin S或醋酸調節pH值到3.5-4.0,80℃還原清洗l5min。
2)竹纖維
竹纖維有兩種,原竹纖維的染色可以參考薴麻和棉的工藝;竹漿粘膠纖維與普通粘膠、Modal纖維等再生纖維素纖維染色工藝類似。為了提高原竹纖維的染色性能,與棉和麻一樣需要對其進行絲光加工。
目前己有許多企業攻克了天然竹纖維的紡紗技術、織造和染整技術,開發了各種純紡或混紡(交織)針織或機織產品。如上海第二印染廠費浩鑫高工介紹的竹漿/TenceR混紡織物高溫溼短蒸染色工藝:多浸軋→高溫溼蒸(溫度160℃,RH35%-40%,2-3min) →皂洗→平洗→整理,採用Megafix BES染料,染浴中加小蘇打、尿素。又如原竹/絹絲針織物染色工藝:採用活性染料(Mcgafix B、BES或EverzolED)染成同色或異色,染色方法同真絲織物,染後充分皂洗,水洗,能獲得較高色牢度。
3)大豆纖維
大豆纖維是採用化學、生物化學的方法從榨掉油脂的大豆渣中提取球狀蛋白,通過添加助劑,改變蛋白質空間結構,與聚乙烯醇(PVA)共混製成紡絲原液,經溼法紡絲而成該纖維單絲纖度細、比重輕、強伸度較高、耐酸耐鹼性較好,具有羊絨般的柔軟手感、蠶絲般的優雅光澤、棉纖維的吸溼和導溼性及穿著舒適性、羊毛的保暖性。目前國內的生產廠家主要是常熟江河天絨絲纖維有限公司和紹興嘉利綠纖有限公司。
為保證染色大豆纖維表面顏色的均一性,需要選用對大豆蛋白和聚乙烯醇組分上染率和固著性能均好的活性染料。在常規染色條件下,毛用活性染料對大豆纖維的反應性較差,不適於大豆纖維染色。在棉用活性染料中,Procion XL也不適於大豆纖維染色,中高直接性和反應性強(如乙烯諷和一氟均三嗪)的活性染料更適合於大豆纖維染色,如活性染料中Cibacron仍最適合大豆纖維染深濃色。Remazol,Levafiv CA,Levafix E-A和Cibacron FN活性染料適合在55-60℃之間染色;Megafix B和Cibacron LS活性染料適宜的染色溫度分別為65℃和80℃。在一定的純鹼用量範圍內,大豆纖維染色深度對純鹼用量不太敏感,染色時只需低濃度純鹼即可,中色染色可採用4-6g/L的純鹼,即使是深濃色染色,純鹼用量也不宜超過10g/L。
4)PTT纖維
PTT纖比常規聚酯纖維(PET)在分子鏈中多了一個亞甲基,分子柔順性增加,纖維變得更加柔軟,耐磨性也有所增加,特別是它的熔點明顯降低,商品的熔點只有227℃左右,玻璃化溫度也明顯降低。因此染色溫度也隨著降低,PET纖維的最快上染溫度為1OO-l10℃而PTT纖維則是9O℃左右,因此它可以在常壓100℃下染色,這就大大簡化了染色工藝,不必採用高溫高壓染色設備。由於化學結構變化,適用於這種纖維的分散染料不同於PET纖維染色的染料。同時由於染料在纖維中的擴散速度較快,對溫度比PET纖維敏感,這種纖維染色的溼牢度相對差些。隨著這種纖維的發展,應該篩選原有的染料和開發出一類新的分散染料,染色助劑和染色工藝也有待進一步研究。
2·2·4 染色工藝
近年來隨著纖維、染料和助劑化學品的發展,也隨著設備和計算機的發展和應用,染色技術也有了很大進步,特別表現在加工堅牢、環保的產品,提高加工效率,降低能耗,節約染化料,改善生態環境的一些新工藝。
1)冷軋堆染色技術的新進展
近年來DyStar(德司達)公司作為領先的紡織技術解決方案提供者與Kuesters(寇司德)公司等世界領先機械製造商緊密合作,提供優化的染料應用條件,並通過相應控制來實現"可控冷軋堆染色技術"(Controlled pat Batch Tcchnology)的目標。
目前的CPB工藝進展主要有以下方面:
(1)計量泵的開發(Hoechst公司);(2)將矽酸鈉用作固色鹼(Hoechst公司);(3)微波和烘箱實驗室固色方法的開發(Hoechst公司);(4)在實際條件下對軋染液穩定性的數學測定(Hoechst公司)、Optidye CR(DyStar公司);(5)不含矽酸鹽鹼液的開發(DyStar公司)。
2)溼短蒸染色
近年來開發的溼短蒸工藝主要是通過電腦進行嚴格精確的控制,使溫度和染料的上染和固著速度相適應,以達到最佳的上染和固色。例如Monforts和BASF聯合開發的Econtrol的軋染溼蒸聯合機,不僅適用於機織物,也適用於針織物的溼短蒸染色加工。應用這種工藝的最大特點是流程短,固色率高,節能和化學品,可以不用尿素,減少了汙染,勻染和透染性也好。
3)超臨界流體染色
目前超臨界CO2染色仍處於實驗室階段。據報導,德國UHDA公司於1995年製造成了1臺帶染液循環系統的動態染色設備,後幾經改進,於1999年定型,其自動化控制更加完備,主要性能指標代表了當前國際最先進水平,目前已和德國西北紡織研究中心合作,把該項技術推向產業化。美國北卡州立大學、法國裡昂紡織研究中心及我國臺灣新竹工業技術研究中心均研製了各自的中試設備。日本株式會社日阪製作所也開發了超臨界流體成衣染色設備,並已商業化。
我國東華大學國家染整工程技術研究中心於2001年也自行設計並研發了我國第一臺動態超臨界流體染色設備,攻克了關鍵技術染液循環裝置,達到了國際先進水平,並在此設備上進行了滌綸染色工藝參數、染色機理以及分散染料結構對上染率影響的研究。還研製了一套溶解度測定裝置,用來研究不同結構的分散染料受超臨界CO2溫度和壓力影響的變化規律與上染率的關係。
現在該中心已與上海紡織控股集團公司合作,正在開發研製超臨界CO2染色的生產型設備,將該技術產業化,近日通過了上海市科委的小試驗收,中試樣機即將面世。這種無水染色技術如果在全國推廣,每年可節水20億m3(接近上海全部本地水資源24.98億m3的總量),減少汙水排放18億t,減少用電、用汽、助劑、治汙等成本投入總計574億元。
4)電化學染色
纖維素纖維使用還原、靛藍、硫化染料進行染色時,需用保險粉等還原劑處理,存在廢水對環境汙染的問題。為此,人們開始研究通過電還原方式形成還原染料隱色體的電化學吸盡染色方法。奧地利Innsbruck大學的紡織化學和物理學院與德國的電池製造商DeNora公司合作,組成TET研究組,由染料製造商DyStar公司和機械製造商Thies公司採納其研發項目,進行商業化生產。
目前由DyStar公司申請專利的電化學染色工藝即將進行中試,中試按大樣生產的條件進行。奧地利的Getruzner Textil AG公司將成為世界上首家應用電化學染色技術進行筒子紗還原染色的染廠。
5)微波染色
微波一般是指波長範圍在lmm-lm頻率介於300-30000MHz之間的電磁波。微波技術是以軍事和工業生產需要而發展起來的,在紡織工業中的應用也越來越廣泛。與傳統技術相比,它具有快速、高效、資源回收利用率高、不會造成二次汙染及成本低等顯著憂點。
微波染色可採用織物或絲束加工方式,不僅可用於親水性纖維的染色,在加大適當助劑的情況下,還可用於疏水性纖維的染色。染料可採用分散染料、活性染料、直接染料和陽離子染料等,染色後的處理與常規方法相同。其基本原埋如下:染色時按常規的方法將織物浸軋染液,然後導入密閉的微波加熱室中,當浸軋在染料溶液中的織物受到微波照射後,由於纖維中的極性分子(如水分子)的偶極子受到微波高頻電場的作用,因而發生反覆極化和改變排列方向,在分子間反覆發生摩擦而發熱,這樣可迅速將吸收的微波能量轉變為熱能。與此同時,一些染料分子在微波的作用下,也可發生誘導而升溫,從而達到快速上染和固色的目的。
6)微懸浮體染色
微懸浮體染色新技術是我國的原創技術,該技術從染料分子在染浴中的聚集狀態,到染料對纖維表面的吸附模式以及染料分子向纖維內部的固著,均與常規染色有著本質不同。該工藝上染率可達到95%以上,縮短了染色流程,節省染料並明顯減少染色廢水處理量,染色時間及能源均減少了1/3,提高了生產效率,降低了能耗,符合清潔生產要求。
7)仿生染色
色素在生物中具有良好的相容性,這是因為色素中除了發色體系外,還具有可以和周邊組成充分結合的結構。色素以各種不同結構,在生物中通過不同形式與生物體中不同組成結合,而不是簡單地分散在生物體中,這種結合原理應用於染色加工,就可大大改善染料的結合狀態,甚至使一些無法染色的染料也能上染纖維 由於纖維表面結構的物理形態不同,會產生不同波長的幹涉波和散射波,使纖維表面呈現不同的顏色。根據這一理論,在纖維的表面進行某種特定的處理,就會使纖維的表面具有所希望的顏色,包括色散生色、散射生色、幹涉生色和衍射生色。從色素生色和結構生色兩種起因考慮,開發新色素(染料、顏料)纖維以及紡織品結構加工劑,減少染料用量、節水、節能、減少汙水。提高生色效果。