針織面料節能減排工藝技術

黃廷盛

福建福能南紡衛生材料有限公司(南平)

針織面料質地柔軟、吸濕性和透氣性好，具有良好的彈性與延伸性。針織服飾穿著舒適，貼身合體，無束縛感。隨著生活水平的提高，人們對針織面料的要求也越來越高，不僅要求其舒適性好，而且對其功能性方面也提出較多要求，尤其是女性在塑型方面，既要顯出身材曲線，又要能保持體形。目前，針織服裝常用的材料有純棉面料和滌/棉混紡面料等，純棉針織面料是使用純棉紗線編織而成的針織物；滌/棉針織面料以滌綸為主要成份，通常采用質量分數為51%～95%的滌綸和質量分數為5%～49%的棉混紡紗線織制。采用高支紗制作針織面料或在原料中添加氨綸絲，可改變或提升針織面料的性能。

1 棉、滌/棉針織面料染整工藝現狀與存在的問題

目前，中國國內棉、滌/棉混紡織物面料的傳統染整加工普遍需經過前處理煮練或氧漂、拋光蝕毛工序后，再進行染色，生產中大多采用高溫汽蒸退漿、煮練、氧漂、燒毛、蝕毛等多步驟多流程工藝[1]；棉織物的染整加工則需進行退漿煮練，完全洗水干凈后，再經一浴氧漂、一浴拋光、一浴染色。采用傳統工藝進行織物的染色整理時，具有工藝耗時長、效率低、能耗成本較高等問題，不符合綠色環保發展趨勢。

針織面料的染色必須使用高溫溢流染色機等設備，這些設備投資成本高，占地面積大。若能優化改進生產工藝，則可提高染色生產效率，大幅減少企業的投資成本。傳統染色工藝需要耗費大量的蒸汽、水、電等。而在染色后處理階段，為了達到各項牢度指標要求，還需加大高溫皂洗、清水洗、染滌后水洗、固色水洗等工序的水洗量。這些使得傳統染整工藝能耗高、效率低，同時增加了生產成本和環保投入。傳統染整工藝高成本、高能耗、低效率等問題，已成為紡織染整業的難題。

2 棉、滌/棉針織面料染整工藝改進

為解決針織面料染整工藝成本高、能耗高、效率低的問題，開發滌/棉前處理-拋光-染色一浴工藝，以及染色后的皂洗-固色短流程工藝是主要的研究思路。

2.1 前處理-拋光-染色一浴工藝

本文利用生物酶[2]的生態環保性，綜合工藝的互補性整合工藝，對前處理、拋光、染色等工藝方案進行改進，開發出棉、滌/棉棉針織面料前處理氧漂-煮練-拋光一浴新工藝，將傳統的前處理氧漂與拋光兩個獨立的工藝合二為一。傳統工藝在滌/棉針織面料的氧漂工序結束后，需先水洗后再進行單獨拋光(55 ℃)，然后進入染色階段。利用工藝的互補性，將滌/棉織面料的前處理煮練-拋光-染色三個工藝合并為一個工藝：滌/棉針織面料于40 ℃下加入助劑，升溫至55 ℃后，加入中性拋光酶進行拋光，再加入染料染色；純棉針織面料于55 ℃下加入拋光酶、元明粉，通過加入堿劑對酶進行滅活。上述工藝已分別在實驗室和工廠實際生產中進行了驗證，并對各項性能指標進行了綜合評估。一浴工藝的可行性得以證實。

2.2 染色后的皂洗-固色短流程新工藝

傳統的棉、滌/棉針織面料染整需經多次高溫皂洗與多次洗水。利用助劑的化學皂洗特性，結合工藝的物理作用，可減少皂洗工藝次數。棉針織面料染中、深色原先需在98 ℃下皂洗2次，新工藝將其減少為98 ℃下皂洗1次。滌/棉針織面料的皂洗工藝同此。結合小樣、中樣、大貨的試驗跟蹤，進行浮色皂洗和固色，并測試比較染色織物各項牢度指標，開發出優化的皂洗-固色工藝方案。新開發的皂洗-固色工藝流程與傳統工藝[3]相比，工藝流程縮短、洗水次數減少，皂洗后織物的各項牢度達標。新開發的工藝不僅流程短、能耗低、效率高、成本低，而且減少了污水處理量，符合可持續發展[4]的要求。

3 棉、滌/棉針織面料染整新舊工藝對比

為更直觀地了解工藝改進后的效果，從工藝曲線、染色成品的色牢度，以及水、電、汽等能源的消耗與綜合成本性價3個方面，對棉、滌/棉針織面料傳統染整工藝(舊工藝)與新工藝進行對比。

3.1 工藝曲線

棉、滌/棉針織面料傳統染整工藝與新工藝的工藝曲線對比如表1所示。由表1可以看出：傳統工藝染色流程長、時間長、用水量和耗能大，采用前處理-拋光-染色一浴及后處理短流程新工藝后，工藝流程大幅縮短，生產效率顯著提高，減少了設備投資，降低了運行成本，并且節能節水、綠色環保。

表1 傳統染整工藝與新工藝的工藝曲線對比

續表

3.2 染色成品的色牢度

傳統工藝與新工藝染色成品的色牢度測試結果對比如表2所示。由表2可以看出：采用前處理-拋光-染色一浴及后處理短流程新工藝后，大貨生產的滌/棉中、深色成品，其耐皂洗色牢度為4-5級、干態耐摩擦色牢度為4-5級、濕態耐摩擦色牢度為3-4級，各項牢度指標合格，新工藝染色成品的色牢度與傳統工藝相當。

表2 傳統工藝與新工藝染色成品的色牢度測試結果對比

3.3 能源消耗與綜合成本性價對比

以生產1 t滌/棉針織物為例,浴比按1∶5計,對比前處理-拋光-染色一浴及后處理短流程新工藝與傳統工藝的水、電、汽能源消耗與綜合成本性價,結果如表3所示。

由表3可知：與傳統工藝相比，采用新工藝生產1 t滌/棉針織物，可縮短工藝時間3.99 h,節約用水35 t，節約用電159.47 kW·h,節省蒸汽1.45 t。

表3 1 t滌/棉針織物采用傳統工藝與新工藝的水、電、汽能源消耗及綜合成本性價對比

4 結論

本文對傳統的棉、滌/棉針織面料的染整工藝進行改進，開發出前處理-拋光-染色一浴及染色后的皂洗-固色短流程新工藝，并淘汰了傳統的前處理-拋光-氧漂工藝配方，開發出新型環保染整工藝配方。經復合酶工藝處理，結合低浴比染機洗水染色等工藝整改，使棉、滌/棉針織面料的染整工藝流程大幅縮短，設備投資減少，運行成本降低，并且新工藝節能節水、綠色環保。隨著新工藝技術的大貨生產與產業化推廣應用，棉、滌/棉針織面料染整工藝效率顯著提高，產品品質有較大幅度的提升。此外，新工藝符合可持續發展戰略，具有良好的應用前景。