國外印染工業(yè)后期整理發(fā)展動態(tài)和未來趨勢
國外印染工業(yè)后期整理發(fā)展動態(tài)和未來趨勢
紡織品的化學加工，也稱濕加工或染整加工，是使紡織品成為被消費者接受的商品的極其重要的加工步驟.經(jīng)過化學加工后的紡織品的外觀、手感和性能都發(fā)生了巨大的變化，從而具備了美的吸引力.在這些化學加工工序中，整理加工，也稱后整理加工，是制成具有美的吸引力的商品重要的加工過程.一個經(jīng)過染、印加工的漂亮
織物，往往由于未經(jīng)恰當?shù)暮笳矶荒芪M者；一個看上去不受歡迎的織物，卻可通過合適的整理加工而使之成為有吸引力的商品。
紡織品的濕加工工藝更新瀕繁.從國際上的發(fā)展來看，幾乎每個年代都有源于市場需求的創(chuàng)造性的新工藝被研究開發(fā)，例如60年代的熱點是天然纖維織物的尺寸穩(wěn)定性；70年代阻燃整理發(fā)展迅速等，90年代對濕加工提出的挑戰(zhàn)除了由于纖維、紗、織物、服裝制造和市場的需求改變外，還有很重要的是來源于對環(huán)境保護方面的要求，這已成為并將繼續(xù)成為一個促使?jié)窦庸すに嚢l(fā)生新的改變的主要驅動力.因此90年代的熱點是有利于生態(tài)保護和節(jié)能，以及對市場需求能作出迅速反應的加工方法.下面簡要介紹近年來國際上在化學加工方面的主要動態(tài)。
一、有利于環(huán)保和節(jié)能
1、加工設備方面的發(fā)展發(fā)展前沿：——既節(jié)能又減少排污的設備，雖尚未被廣泛應用，但仍是宣傳熱點.——提供一種能嚴格控制加工過程的部件，適用予從坯布至成品的每一個加工過程，有助于節(jié)約成本、保證品質(zhì)、減少排污.這是一種比較經(jīng)濟的方法.——電子技術的水平已達到幾乎能檢測、校正和控制所有加工過程的每一個工藝參數(shù)。另一個需考慮的重要問題是加工設備.設備必須是機、電兩方面都能做到迅速、正確地將信息反饋至計算機。
(1)水洗
為了得到優(yōu)質(zhì)的整理成品，前處理后、染色或印花后的充分水洗是必須的，因此濕加工用水量大，造成能源消耗大和廢水處理負擔重.有人估計紡織品濕加工的能耗約為整個紡織工業(yè)的70%.因此，人們多年來致力于尋找更有效的，但具有與原設備相同清洗效果的水洗機.近年來已開發(fā)的有：平幅間歇式低浴比染色、水洗機，絕大部分具有成本低和有利于環(huán)境保護的特點.針織物的發(fā)展促進了這類水洗機的開發(fā)。平幅連續(xù)式在平幅連續(xù)水洗機上運用真空技術是令人鼓舞的.若在烘干前進行真空脫水，節(jié)能可高達60%.高效和低成本、廢水少是這類設備的特征，此外，還有占地面積少的優(yōu)點。美國南卡州Atlanta的TVE和Spartanburg的E-VAC已率先使用這類真空技術設備。
(2)烘干
整理車問的拉幅機與25～30年前的有很大的不同.由于熱源改變后，使較高溫度的加工成為可能，因此可以有多種用途，如熱定形、樹脂整理焙烘等。在當今情況下，快速是目的。Marshall＆WilliamsCo.新發(fā)展的拉幅機已能做到高速高效加工床單和其他寬幅織物，車速可高達200rpm。但對寬幅織物的幅面溫度不容易均勻，除非放慢車速.用獨立的交流或直流馬達驅動鋏鏈，鏈傳動是用無油滾珠軸承，可避免產(chǎn)生油污斑.控制在左右鏈速校正緯斜，出布輥可校弓緯.有監(jiān)控系統(tǒng)控制各工藝參數(shù)和脫鋏、緯斜、弓緯等故障。目前正試驗在拉幅機上施加整理劑時用真空技術去除多余的水分和化學品并重新利用，以達到烘干時節(jié)能、使化學品泳移減至小限度和充分滲透至織物中的目的。應用前景決定于化學家和設什工程師的創(chuàng)造力。此外，還研究了將真空技術用在連續(xù)水洗機上去除未固著的活性染料，效果很好.帶來的得益是解決了染深色時的牢度問題和可減少染色或印花后的平洗槽格數(shù)。
2.今后幾年將出現(xiàn)的新工藝
染色和印花廢水的去色(被認為有關這方面的法規(guī)將建立).靛藍染色機排出廢水中靛藍的去除和再利用.為達上述目的，設想的途徑和正在研究的新工藝有：
(1)采用超濾、膜分離、分子過濾等技術。
(2)利用鍋爐煙道廢氣中和廢堿液，達到的效果是節(jié)約了化學品并去除了煙道氣中的CO2。
(3)采用低浴比噴射染色、筒子紗染色，盡量少用水、化學品，節(jié)能省時.
(4)在超臨界(Supercritical)CO2介質(zhì)中染色。
該法首先用于聚酯染色的研究，雖然尚處于開發(fā)階段，但是一個具有非常大的可能性的加工方法，正引起人們極大的關注。氣體在高壓、高溫下超過臨界點，稱為超臨界流體。在超臨界狀態(tài)的體系中，流體的低粘度和溶解物的較高擴散性能決定了該體系適用于染色加工。
進行染色試驗時將織物放入高壓容器，染料在容器底部。封閉后通入CO2氣體，加熱至工作溫度(如130℃)，等溫條件下壓約CO2，直至達到選定的工作壓力(如250bars)。分散染料自動浴解并上染纖維.染色完成后去壓，CO2轉為氣體逸去，得到干的染好色的織物。
超臨界CO2染色的優(yōu)點是：無水(缺水地區(qū)能用此法)，不需助劑，無烘干能耗.染色時間短，不需后處理如還原洗滌.CO2無毒，能從自然界得到，能循環(huán)使用。除聚酯纖維外，聚酰胺纖維包括芳族聚酰胺和諾梅克斯(Aramid，Nomex)等特種纖維也能用這個方法染色.天然纖維如羊毛和棉經(jīng)特殊處理后，在超臨界CO2中染色的研究正在進行中。
關于工業(yè)化前景的預計是，工業(yè)生產(chǎn)上能用的高壓系統(tǒng)已在紗線染色中開發(fā)應用，因此建立超臨界CO2染色工業(yè)生產(chǎn)線的趨勢很大。此外，由于環(huán)保問題，全氯乙烯在紡織品前處理和干洗方面的應用受到限制，因此正在研究超臨界CO2能否替代全氯乙烯的問題，例如用于脫羊毛脂。
(5)噴射印花(JetPrinting)
這是一個新的無水的印花技術，還處于早期開發(fā)階段。StorkScreensBV專門開發(fā)了一臺用于織物印花的TruColorJetPrinter2500(TCP-2500)。它的噴嘴和控制打印機的軟件是為用于織物而開發(fā)設計的。StorkBrabantBV的R.Kool認為，即使到1999年圓網(wǎng)印花仍然會保持它的杰出的印花方法的地位。
3.紡織生態(tài)學(TextileEcology)
紡織生態(tài)學比較全面的概念應包括紡織品的生產(chǎn)、對人類的影響和處理生態(tài)學三個方面.這三個方面中早引起討論的是紡織品如何處理的問題，例如在垃圾堆里的染料和各種助劑會產(chǎn)生些什么情況等，這就是處理生態(tài)學的內(nèi)客.與此同時，消費者認為重要性在于貼近皮膚穿的和在家中用的紡織品對人類健康的影響，即人類生態(tài)學.近又對生產(chǎn)生態(tài)學引起重視，即生產(chǎn)過程對人和環(huán)境的影響.
為了解決這個問題，需要用一種標記來告訴消旨者該紡織品上無有害物質(zhì)，這就要規(guī)定檢測內(nèi)容和建立測試標標.
當前認為需檢測的內(nèi)客有：紡織品萃取液的PH值、甲醛含量、可萃取的重金屬、殺蟲劑和除草劑含量、五氯苯酚、四氯苯含量、偶氮染料、染色牢度、某些阻燃劑、有機氯載體以及產(chǎn)生異味的物質(zhì).
在維也納的奧地利紡織研究院(AustrianTextileResearchInstitute)設計了Oko-TexStandard100(生態(tài)-紡織品標準100)，德國的Hohenstein研究院(HohensteinResearchInstitute)采納了該標準，并得到全歐洲的“國際研究測試協(xié)會”的支持，在13個國家，幾乎是所有歐洲國家的13個獨立的研究院中進行了“Oko-Tex”的研究測試工作。1994年3月德國的“消費者和環(huán)境保護紡織品協(xié)會決定放棄他們原用的MST標記，認可“Oko-Tex”標記.因此，現(xiàn)在有一個大的國際標記。
凡被檢定合格的紡織品帶有“TextileTrust”標記.對織物上甲醛的限量各國有不同的標準.日本商業(yè)和工業(yè)部［MinistryofTradeandIndustry(MITI)根據(jù)JapaneseLaw112/1973規(guī)定了以下服裝的游離甲醛限量：
直接接觸皮膚的服裝75ppm
直接接觸皮膚較少的如男女襯衫、睡衣300ppm外衣100ppm2歲以下小孩子服裝20ppm
美國服裝工業(yè)(UnitedStatesApparelIndustry)自動提出對各種服裝的釋放甲醛限量為500ppm.
德國進口商按Eco-standards規(guī)定以下服裝游離甲醛限量：密切接觸皮膚的服裝75ppm嬰兒服裝20ppm
“綠色”纖維，這是美國的WellmanInc.用100%回收聚酯瓶為原料生產(chǎn)的纖維，商品名稱為FortrelEcoSpun.用這種纖維做的產(chǎn)品正在增多。個產(chǎn)品是由Patagonia于1993年秋生產(chǎn)的套衫，現(xiàn)已擴大到制造保暖內(nèi)衣、睡裝、枕頭、茄克衫和鞋帶等.這種纖維所以會受歡迎，是因為小孩和消費者懂得環(huán)保的重要.
二、微纖維(Microfibers)
近年來，開發(fā)的微纖維的細度為1.0～＜1.0旦，傳統(tǒng)纖維的細度通常為1.0～4.0旦.超細纖維的細度一般指0.3和＜0.3旦，以日本生產(chǎn)較多，主要用以制造合成皮革和清潔布.微纖維織物與常規(guī)纖維織物不同，前者的表面積大得多，同時微纖維織物的手感如絲般的柔軟，因此在化學加工中會表現(xiàn)出不同的性能.如何制訂佳工藝以及柔軟整理是否能進一步增進它的獨特的手感、如何選用柔軟劑等，都是感興趣的研究內(nèi)容。
經(jīng)對聚酯纖維仿真絲性能的努力改進，自90年代以來，日本的化纖生產(chǎn)進人了“Singosen”時代，即新合纖時代。仿真絲的技術要點是：截面形狀的設計；增進懸垂性；產(chǎn)生適度膨松和柔軟的手感；如天然絲般的外觀.日本之所以在新合纖這類刨新的產(chǎn)品方面取得成功，原因之一是纖維制造者與紡織品制造者之間有較長的密切合作的歷史。
1994年夏在美國Greenville舉行的“紡織微旦纖維會議(TextileworldMicrodeierFibersConference)”傳出了對這個引起大家興趣的纖維的新發(fā)展信息。總的看法是微旦纖維比天然絲細，是一種具有高價值的纖維，有廣闊的用途，除用于服裝外，在裝飾和工業(yè)方面都能有新的用途。尋找新用途的競爭已開始。
微旦纖維在美觀和功能兩方面都有價值。美觀是指柔軟和懸垂性；功能是指依靠結構變化可做到高度拒水的透氣織物.與此同時還能感受到舒適和能隨便穿(easycare)。
旱開發(fā)的是聚酯微纖維。由于微纖維的出現(xiàn)，使現(xiàn)在的市場與以往有很大的不同，美國的消費者已不像10年前那樣不喜歡聚酯，歐洲也是如此。因此應抓住機會改變織物結構和式樣，吸引消費者。同時微纖維由于纖維細，可以做成緊密織物，具有抗?jié)B性和透氣性.因此聚酯微纖維可開發(fā)的工業(yè)用途有：空氣袋、抗?jié)B織物、船帆、降落傘和氣球.正在進行應用的方面為人造血容器、廢水處理、防塵罩、防護服、人造革、空氣過濾器、外科用面罩等。將微旦短纖維包在抗微生物的醋酯長絲外，做成背帶用于外科手術后，可抗菌同時使人體感到舒服。
DuPont公司新的微纖維McromattiqueXF(Extrafine)細度為0.3旦。產(chǎn)品是200根長絲組成的70旦變形絲，手感柔軟，不需堿減量處理。
繼聚酯微纖維后，還開發(fā)了聚丙烯腈和聚酰胺微纖維，它們的產(chǎn)品已進入市場.CytecIndustries生產(chǎn)的Microsupreme，0.9dpf的聚丙烯腈微旦纖維，有原色和著色兩種，4年前開發(fā)，1年前進入市場.目標是針織外衣、襪子、非織造織物、起絨織物等。聚丙烯腈微纖維的制成品已進入了原來并不是腈綸纖維制品的市場。
聚酰胺微旦纖維在美國的首先目標是制成天鵝絨出口，已被較多地用作裝飾織物.他們認為，這種織物終會進入美國市場。
CourtauldsPibersInc.在1994年AATCC國際學術年會和展覽會上展示了微旦粘膠纖維。
對不同品種的微旦纖維織物和不同的終用途，需研究制訂不同的化學加工方法.表1所示為在美國的微旦纖維制造商和產(chǎn)品。
注：F—長絲；MD-細旦；POY-低取向絲；PT-化纖廠生產(chǎn)的變形絲；S-短纖，T—散纖.
三、牛仔布(Denim)
國際上對牛仔布的新評價是：牛仔布得到全的歡迎，因為它象征休閑，穿了舒服，適合于各種年齡層次。牛仔布有各種顏色和花色，如提花織物。不僅可用于做牛仔褲，還能做成各種服裝包括時裝，如襯衫、茄克衫、短褲、裙、連衣裙、背心等，還有其他各種用途如用以制作家具布、橡膠底牛仔布面輕便鞋、帽子、罩被、窗簾等。一些制造商說，這種織物的應用是無止境的，無論何種物品一旦用上牛仔布，人們就會購買.雖然牛仔布市場曾經(jīng)有過周期性，但現(xiàn)在的趨勢是峰、谷之分已不明顯，已從周期循環(huán)中走出來。所以牛仔布的流行是一個趨勢，而不是一時的風尚.
美國的許多工廠都在增加靛藍(Indigo)染色生產(chǎn)線。其中新建的Graniteville(S.C.)Co.擁有新的40頭、8浸靛藍繩染生產(chǎn)線，以適應目前的勞動布市場和今后消費者要求更新及不同的喜愛.這是一家當前上新的用Indigo染色的工廠。牛仔布可以有各種不同的顏色，但當前受歡迎的是黑色套染.對用Indigo染色的來說，三種色澤受歡迎，即石洗、浸漬2次(2dips)暗藍色和過漂.
有人研究利用Indigo的環(huán)染性能，改變?nèi)旧橘|(zhì)的PH值，如從原來的PH值12.0～12.7改至10.8～11.2，使染料和纖維的離子化程度降到低以提高瞬染率，增加環(huán)染程度，從而達到節(jié)約染料、減少洗滌對氧化劑用量或縮短洗滌時間的效果.這樣帶來的好處是提高了洗滌效率、降低染色和洗滌成本、減少環(huán)境污染。
如何提高靛藍染色色澤重現(xiàn)性和做成服裝洗后色澤重現(xiàn)性，也是一個被關心的問題。研究結果認為染浴PH值的選擇和保持PH值的穩(wěn)定很重要，例如可用緩沖溶液來控制.牛仔布的Eco-products主要有兩種.一種是用回收的聚酯飲料瓶創(chuàng)成的纖維用于牛仔布，混紡比為棉滌80/20，每條牛仔褲相當于含有2個大瓶.顏色主要是Indigo、黑色和原色三種，已經(jīng)或即將進入市場。另一種是用50%回收牛仔布碎片的纖維混紡而得的產(chǎn)品.牛仔布和服袋加工中用纖維素酶處理，可以獲得不同的整理效果.可從采用不同品種的酶和改變處理工藝參數(shù)來達到所需的終效果。9cdeBI3W1U
