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节水减排新方案:生化印染和一次成功染色技术
作者:Adsale    来源:CTA中国纺织及成衣
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有研究报告显示,中国纺织行业全过程能耗大致为4.84吨标煤/吨纤维。其中,服装行业能耗为1.05吨标煤/吨服装,织造行业能耗为0.95吨标煤/吨纤维左右,印染行业能耗大体在2.5~3.2吨标煤/吨纤维,平均为2.84吨标煤/吨纤维。

印染行业约占纺织全行业能耗的58.7%,因而是新形势下纺织业节能减排的重点环节。

6月18~19日,由中国纺织工程学会、雅式出版有限公司等单位共同在杭州举办的“2010年中国国际染整新技术论坛”上,国内外众多专家、学者从印染技术的节能、环保、减排需求出发,就新型染色及前处理技术、工艺、设备和染料助剂的应用和技术提出了许多新思路。

以生物酶为主的生化技术具安全性

酶作为一种环境友好型制剂,已经在纺织印染加工中得到广泛使用。目前在纺织印染中使用较广泛的酶制剂是淀粉酶、果胶酶、纤维素酶、漆酶、蛋白酶。生物酶技术在改进染整加工工艺、节约能耗、减少环境污染、提高产品质量、增加附加值和开发新兴原料的产品等方面,都具有独特的优势。

上海市纺织科学研究院副院长张庆特别强调,因为可以有效缩短加工时间,节约水、电、能耗,所以以生物酶为主的生化印染技术是节能减排发展的应用方向。

他分析说,这是基於生物酶的基本特性,其一,高效作用,可加快反应速度,比无机催化剂高105~8倍;其二,高度专一,只对一类结构的底物或反应有效;其三,加工处理条件温和,可在常温、常压或弱酸、弱碱、中性条件下进行。

除了“全棉梭织物的生化染整工艺”,张副院长还介绍了棉/氨抛光染色针织物的生化染整工艺、棉混纺织物的炼染一浴生化染整工艺、全棉深色织物的生化染整工艺、麻织物的生化处理技术、生物酶技术在净洗方面的应用等课题。

“以生物酶为主的生化印染技术具有良好发展应用前景。”张庆副院长总结说。因为,第一,它无毒无害并可生物降解,对操作人员和环境无任何不利影响;第二,加工处理条件,如温度、pH值等较温和,节约能源,提高品质;第三,快速高效,提高经济效益;第四,易控制,具操作安全性;第五,降低综合生产成本,提高质量。

生物酶+H2O2/活化体系=全程低温前处理

棉织物在用生物酶前处理工艺进行加工时,虽然实现了低温,退浆、去杂效果也好,但织物白度和毛效均达不到要求的问题也随之而生。对很多要求较高的产品,还必须在酶处理後再进行高温氧漂。

这一做法使得织物仍然要经受高温处理,生物酶的低温优点就大打折扣,节能效果不理想,纤维损伤也难以避免。

针对此问题,浙江理工大学教授邵建中重点介绍了一个新的漂白方法—H2O2/活化剂低温漂白体系。

据介绍,H2O2/活化剂体系是一种有效的低温漂白体系,能够在比较温和的条件下,对棉、亚麻织物漂白,获得令人满意的白度,从而减少纤维在处理过程中的损伤。“应用该技术,有望实现生物酶处理加氧化漂白的全程低温前处理工艺,有利於节能降耗和提高产品品质。”邵建中教授如是说。

目前,染整业采用的最普遍的天然纤维用三种漂白体系是次氯酸钠体系、亚氯酸钠体系以及H2O2/NaOH体系。但是。由於生态和环保越来越成为当今社会关注的问题,亚漂和氯漂的重要性日益下降,双氧水/NaOH体系成为目前天然纤维最重要的漂白方法。

但是H2O2漂白工艺需要高温和强碱,体系的稳定性易受外界影响,从而不节能环保,容易损伤纤维。

在新思路的引导下,邵建中教授研究提出H2O2/活化剂低温漂白体系,它的组成是双氧水(H2O2)+活化剂。活化剂的种类很多,目前,在欧洲和美国得到成功应用的主要是四乙酰乙二胺(TAED)和壬酰氧基苯磺酸(NOBS)。

据介绍,该体系在浴中产生的过氧酸具有很强的低温漂白能力,在40℃到70℃的温度条件下处理纤维素纤维,能在短时间内获得满意白度。

此外,H2O2/活化剂体系也是基本无污染的体系。以TAED为例,TAED本身以及反应产物过醋酸和DAED均无毒,且可生物降解,降解的最终产物为二氧化碳、水、氮和氨。

邵建中教授认为,在全球对生态环保日益重视和中国纺织业急需转型升级的大气候下,该技术具有广阔的应用前景。

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但是,活化剂价格贵可能会影响到这一技术的推广。在这样一个成本为王的时代,寻找更为便宜的化合物作为双氧水激化物质,成为业内研究的又一方向。

东华大学黄茂福教授表示,能使双氧水激化的物质很多,凡是对双氧水有催化分解和活化作用的物质都是双氧水的激化剂,它包括激化物质及活化剂两类,如碱。碱可使双氧水分解加速,碱就是双氧水的激化物质。

据黄教授介绍,在他主持研发低温练漂剂之初,就选择了几种比较适合的双氧水激化物质,与活化剂进行合理复配,使使用量远低於TAED、NOBS、BAN的水平。只需0.1~0.4g/L激化剂(根据漂白温度高低选用),达到了印染厂能接受的价格,练漂一步法的温度最低可达40℃。

目前最先进的控制染色技术:一次成功染色

当今,染色加工工程的重要管理方法是采用控制染色技术,它是企业的管理技术、染料的设计技术和先进的染色技术三者融合的统一整体。

作为一种先进的控制染色技术,一次成功染色是节能减排最有效的方法之一,它不仅节约染色时间,提高染色能力和生产率,降低能耗,还能明显减轻染色废水负荷和环境污染。

这个系统工程的影响参数归纳起来有9个,即坯布(或织物)、染料、助剂、其它添加剂、染色工艺、染色条件、染色设备、管理体系和人员素质等。上海染料有限公司教授级高级工程师章杰分析说,为了实现一次成功染色,坯布的因素是最重要的,但染料和助剂是否稳定和高效是确保坯布一次成功染色的重要条件。

助剂也是一次成功染色技术中重要的影响参数,特别是前处理剂的质量稳定和高效直接关系到坯布(或织物)的质量稳定,而且是一次成功染色的技术的基础。

近年来,市场出现了一些适用於一次成功染色技术的重要新型助剂,前处理剂有Depicol PC9、Solopol ZF、Sultafon D、Tissocyl RC9,染色助剂有Setavin PAS、Egasol SF、Depicol AY、Colorf CIM。

除了助剂,染料的质量和稳定也是一次成功染色技术的关键。开发以一次成功染色为目标的新型活性染料,是确保棉织物及其混纺织物一次成功染色的重要条件。

例如,近年采用CAE技术开发成功的Procion H-EXL染料,以及Procion XL+、Levafix CA、Novacron NC和Drimaren HF-CD染料等,它们具有共同特点:极佳的RCM要素;优异的匀染性和重现性;对染色工艺参数变化的低敏感性;优异的可洗涤性;高色牢度;稳定的产品质量。

开发以一次成功染色为目标的新型分散染料,是确保聚酯纤维及其混纺织物一次成功染色的重要条件,主要有Dianix E-Plus、Dianix Plus 、Dianix T-CA、Lumacron MFB。

它们的共同特点是优异的提升性与相容性,好的匀染性和重现性;对染色工艺参数变化的低敏感性;高色牢度;产品质量稳定。(end)
文章内容仅供参考 (投稿) (如果您是本文作者,请点击此处) (1/1/2011)
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