生態染色工藝的發展趨勢初探

許強

摘 要：目前國內外關于綠色染整工藝的研究和開發浪潮高漲，一些具有前瞻性、創新性和實用性的新工藝被開發出生態前處理工藝。生態染色工藝已經成為我國紡織行業關注和急待解決的問題。

關鍵詞：生態；前處理；染色；印花；后整理

1.生物酶精練

用于生物酶精練的主要是果膠酶、脂肪酶和纖維素酶等。其主要目的就是去除棉織物的天然雜質，為后續染色、印花、整理加工創造條件。果膠酶可以去除棉纖維表面的果膠物質，但是單純使用果膠酶很難達到理想效果，在果膠酶精練中加入少量非離子表面活性劑，不但可以大大提高織物吸濕性，而且明顯減小果膠酶的用量和處理時間。在精練過程中施加適度的機械攪拌以及選擇相容性和協同效應好的生物酶混合使用，會提高酶的活性和精練效率。生物酶精練大大降低了精練污水的毒性。

2.過氧化氫酶漂白

將過氧化氫酶應用于棉織物的過氧化氫漂白不僅可以去除織物上殘留的過氧化氫，而且可以直接染色，具有效率高，節能無污染的特點。用過氧化氫酶去除織物上殘留的雙氧水，能增加織物的染色深度。過氧化氫酶每分鐘能分解五百萬個雙氧水分子，并且分解溫度低，有利于節省能源。過氧化氫酶去除殘留雙氧水的最佳工藝條件為：溫度20℃，pH值6～8.酶用量4ml，處理5min。

3.超聲波前處理技術

超聲波是頻率在2×104～2×108Hz的聲波，它是人耳聽覺無法感知的振動波。超聲波應用在在前處理操作中，其目的是提高從纖維表面去除天然和外來的污染物質的處理速度。

3.1 超聲波退漿

使用超聲波退漿，可以減輕纖維的降解，紡織物的白度與潤濕性和傳統退漿方法相同。在退漿過程中，超聲波空化作用引起的分散作用使大分子之間產生分離，促進漿料與纖維的粘著變松。而超聲波的乳化作用可以去除的漿料溶解性能提高，使其具有較好的退漿效果。由于超聲波的吸熱效應可以使反應保持在一定的溫度，為反應提供了能量從而節省了其他能量。

3.2 超聲波煮練

超聲波在煮練工藝中的作用主要是源于空化作用引起的彌散作用、乳化作用、洗滌作用以及解聚等作用。超聲波空化作用是粘附在纖維上的污物表面張力降低，因此在各個表面上和低凹處起著清潔作用，同時空化作用使污物和油垢得以乳化，協助清除油垢和污物。

3.3 超聲波漂白

采用超聲波對棉織物進行雙氧水漂白，觀察到漂白速度提高，漂白時間縮短，織物的白度也優于傳統漂白法。用超聲波處理后的漂白棉織物對于直接染料、活性染料的上染率是很有效的。

4.生態染料

4.1 天然染料

天然染料一般無毒或低毒，容易生化降解，不會造成污染。其主要來源是植物的葉、花、果實、根莖和動物和礦物，現在研究發現細菌和真菌等微生物產生的色素也可作為天然染料來源。

4.2 新型傳統合成染料

傳統合成染料中發展最快的要數活性染料和分散染料，特別是活性染料已是纖維素纖維紡織品應用最廣的一類染料，大有取代還原、直接、硫化和不溶性偶氮染料的趨勢。

4.3 納米生態染料

納米染料是指利用納米技術制造，粒子三維尺寸均小于100nm。納米染料色牢度優良，工藝性能良好，對各種纖維無選擇性。納米生態染料開創了印染工藝新時代，

5.生態染色工藝

5.1 超臨界二氧化碳染色

超臨界二氧化碳染色是指當溫度和壓力超過二氧化碳的臨界值（31.3℃，7.39MPa）后，二氧化碳就轉變為超臨界流體狀態。即使怎樣加熱它不會變成氣體，不管如何加壓，它也不會變成液體和固體，它可以和氣體一樣，均勻分布在整個容器中。通過控制壓力，可達到和液體一樣的密度，它又有很強的滲透作用，對物質的溶解能力比氣體大得多，甚至比液體還強。染色的纖維包括滌綸、錦綸、醋酸纖維，也曾研究用于丙綸和芳綸的染色及羊毛和天然纖維的染色，其中最有前途的首推滌綸的染色。

5.2 活性染料冷軋堆技術

活性染料冷軋堆是將織物浸軋染液后，于室溫下打卷堆置，并不斷緩慢轉動，使染料均勻上染和固色，然后進行正常的水洗加工，去除水解染料等浮色。冷軋堆染色的活性染料分子的活性基結構主要有二氯均三嗪、一氯均三嗪和乙烯砜等。

5.3 氣相或升華染色

氣相或升華染色不用水作為染色介質，它是在較高溫度或真空條件下使染料升華成氣相，并吸附和擴散于纖維中，即發生上染過程。這種染色的染料轉移和上染機理與熱轉移印花類似，要求染料有較強的升華性，目前主要是一些非離子型的分散染料或易升華的顏料，染后不必水洗，有利于環境保護。

5.4 微波遠紅外染色

微波是一種波長極短的電磁波，當微波與物質分子相互作用，產生分子極化、取向、摩擦，吸收微波能產生加熱效應。微波加熱是物體吸收微波后的自身發熱，加熱是從物體內部開始的，能做到從里到外同時加熱。利用微波加熱具有好的穿透性，是體加熱，不需要傳熱過程，可大大縮短染色時間，實現快速勻染，降低能耗，提高產品的競爭力。微波技術適用于滌綸布、滌棉布、滌腈布等的染色。被染色體在微波的照射下，染液運動加劇，促進溶于水的染料分子在織物纖維中擴散而上染，因此染色時間短，一般為1～10min，比傳統的染色節約能源很多。染后的織物色牢度、色澤等各項指標均比傳統工藝有所提高。