纤维素纤维高效环保型染整工艺发展
纤维素纤维分为天然纤维素纤维和再生纤维素纤维:天然纤维素纤维以棉为主,苎麻、亚麻、黄麻和竹纤维等天然纤维。再生纖維素纖維 (regenerated cellulose fiber)用纖維素為原料制成的、結構為纖維素II的再生纖維.有粘胶纤维,Lyocel(Tencel)纤维和莫代尔(Modal), 富強纖維(波里諾西克纖維 polynosic)等。纤维素纤维性能独特具有吸湿、透气、穿着舒适等优点,与其他纤维混纺,可得到许多风格各异的面料。 早期纤维素纤维染色主要使用直接染料、还原染料、硫化染料和碱性染料。活性染料问世后,受到普遍欢迎,用量逐年扩大。活性染料靠共价键与被染纤维结合,具有色光鲜艳、色谱齐全、染色工艺简单、色牢度优良等特点,被广泛应用于纤维素纤维的染色。目前,活性染料的产量仅次于分散染料,占据合成染料的第二位。 纤维素纤维的染色和前处理向高效、节能、节水、环保方向发展,一些新设备、新工艺的出现对染料和助剂提出了新的要求,这些短流程、高效率工艺和设备主要有冷轧堆前处理、湿短蒸前处理、卷布丝光、冷轧堆染色、湿短蒸染色、卷轧染色等。为了满足市场对活性染料的要求,染料化学工作者对活性染料的合成和应用进行了深入研究,研究了染色超分子化学、染料分子结构(包括空间构型)与染料性能之间的关系、染料拼混增效原理、助剂对染色性能的影响等。利用这些研究成果,开发出许多染料新品种。(A)新品种染料: (1)新的双活性基活性染料:在这些染料分子中含有乙烯砜/一氯均三嗪、乙烯砜/一氟均三嗪、双一氯均三嗪等双活性基,由于含两个活性基,增加了染料与纤维的反应机会,提高了上色率,两个活性基之间具有互补性,使染色宽容度增加,提高了染色重现性。 (2)溶解度活性染料:染料溶解度在200克/升以上,在小浴比染色时染料不易析出。 (3)低盐染色用染料:通过分子结构设计,提高了染料与纤维之间的亲和力,在染色时无机盐用量为普通活性染料的1/3~1/2,减少了三废量。 (4)特深色活性染料:利用分子内拼色原理,开发了几只特深色活性染料,这些染料具有较高的摩尔消光系数,用较少的染料即可染得深浓色泽。 (5)冷轧堆染色用染料:通过结构筛选和特殊加工,开发了一些适合冷轧堆染色的活性染料,这些染料具有优异的耐碱稳定性。 (6)连续染色专用活性染料:利用拼混增效原理,开发出直接性适中、固色率高、浮色易洗涤的连续染色专用染料。这些新染料问世将对染色新技术推广起到促进作用。(B) 高效无醛助剂: 助剂的主要进展是在提高效率和提升纺织品质量两个方面。 (1)高效渗透精炼剂:具有渗透、乳化、净洗等多重功效,可满足冷轧堆前处理、湿短蒸前处理、煮炼漂一步前处理的要求,缩短了前处理工艺,提高了前处理效率,并达到节能降耗的目的。 (2)酶制剂:被广泛应用到染整的各个工序中,如苎麻脱胶、织物精炼、双氧水去除、牛仔布水洗、纤维光亮整理 (去除纤维上的绒毛)、柔软整理等。酶具有非常高的单一选择性,处理效率高。(C)树脂整理剂: 纤维素纤维的免烫整理需要使用树脂整理剂,早期的树脂整理剂大多含有甲醛。生态纺织品标准(Oeko-TexStandard100)对纺织品中的甲醛含量有严格限制,为了满足生态纺织品标准要求,各助剂研究和生产单位在大力开发高效、无醛的树脂整理剂。高效生态环保型染整工艺 几类专用染料将发展成完整系列。通过染料合成、应用筛选、染料加工和拼混增效研究,将开发出满足生态纺织品染色要求的环保型活性染料;浅色匀染染色的超匀染活性染料;满足室外工作要求的高耐光牢度活性染料;满足运动衣染色要求的高耐洗牢度活性染料;满足低成本染色的特深色活性染料;耐碱性优异的冷轧堆染色专用活性染料;耐碱性优良直接性适中的湿短蒸染色专用活性染料;数码喷墨印花专用活性染料墨水;Lyocel(Tencel)纤维和莫黛尔(Modal)纤维专用染料等;这些系列染料将充分满足纤维素纤维的各种染色要求。 混纺染色用复合染料将有所发展。为了达到节能、节水、缩短流程的目的,能满足涤/棉一浴染色的分散/活性复合染料用量将不断扩大,一浴一步染色工艺将获得推广。 酶制剂将得到广泛应用。随着酶生产技术不断进步,酶制剂的成本将迅速降低,各种酶处理加工技术将广泛应用在染整工业中。 各种永久高效、环保型整理剂将得到广泛应用。无甲醛永久免烫整理剂、永久柔软整理剂、永久抗污整理剂、永久阻燃整理剂、具有反应活性的紫外线吸收剂等高效助剂将得到长足发展,这些助剂的应用将使纺织品的品质有很大提高。
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