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

欢迎访问e展厅 展厅 5 印染整烫设备展厅 浆纱机, 印花机, 刷花机, ... 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。 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)

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