節(jié)能、環(huán)保、高效是21世紀(jì)紡織印染工業(yè)可持續(xù)發(fā)展的方向,在能源供應(yīng)緊張和生態(tài)環(huán)境不斷惡化的情況下,印染行業(yè)的生存和發(fā)展面臨著嚴(yán)峻的考驗(yàn),環(huán)境保護(hù)已成為當(dāng)今國(guó)內(nèi)外最關(guān)注的話題[1-2]。節(jié)能減排是緩解資源和環(huán)境壓力的重要措施,也是落實(shí)科學(xué)發(fā)展觀,實(shí)行可持續(xù)性發(fā)展的有效途徑。節(jié)能減排的印染工藝具有短流程、少污染、提高染化料的利用率、節(jié)約用水等特點(diǎn)。如冷軋堆工藝技術(shù)、微懸浮體染色技術(shù)、微膠囊染色技術(shù)等。目前國(guó)內(nèi)外整個(gè)印染行業(yè)以提高產(chǎn)品質(zhì)量,強(qiáng)化環(huán)境保護(hù)為前提,大力研發(fā)推行節(jié)能減排新工藝[3-4]。微懸浮體染整技術(shù)作為一種節(jié)能環(huán)保的高新技術(shù),在紡織印染工業(yè)中越來(lái)越受到人們的重視。本文主要介紹了微懸浮體染整技術(shù)在纖維染色、棉紡織品后整理中的應(yīng)用。
1、微懸浮體染整技術(shù)
微懸浮體染整技術(shù)(Micro-suspensionDyeingTechnology)是中國(guó)研究人員自主研發(fā)的一種新型染整技術(shù)[5]。微懸浮體染整在理論和實(shí)踐上均與傳統(tǒng)的染整加工技術(shù)有著明顯的不同,它是由西安工程大學(xué)紡織與材料學(xué)院以邢建偉教授為首的技術(shù)研究小組發(fā)明并命名的一系列新型染整專利技術(shù)。我國(guó)對(duì)此技術(shù)擁有完全的知識(shí)產(chǎn)權(quán),此技術(shù)得到了中國(guó)紡織工業(yè)協(xié)會(huì)的重視和支持,中國(guó)印染行業(yè)協(xié)會(huì)和紡織工業(yè)科學(xué)技術(shù)發(fā)展中心對(duì)技術(shù)研究小組的各項(xiàng)工作也給予了全方位的支持和幫助。
微懸浮體染色技術(shù)[6-7]的核心是在染色過(guò)程中加入微懸浮體化助劑,該助劑與染料在染浴中形成較強(qiáng)疏水性的穩(wěn)定微懸浮體體系,該體系與纖維間存在較強(qiáng)的親和力,能在染色初始階段較低的溫度下,即在纖維表面發(fā)生均勻吸附。隨著染浴溫度升高,微懸浮體系逐漸解體,釋放出的染料分子向纖維內(nèi)部擴(kuò)散,進(jìn)而固著于纖維內(nèi)部。由于染料微懸浮顆粒極細(xì)小,對(duì)于織物及布料的組織結(jié)構(gòu)有很強(qiáng)的穿透力,且染料微懸浮體顆粒具有均勻吸附的特性,可使染料顆粒在織物表面不同部位均勻吸附,因而緩解了染色不勻的現(xiàn)象。同時(shí)該
2、微懸浮體染整技術(shù)的應(yīng)用
2.1微懸浮體染色技術(shù)在蛋白質(zhì)纖維染色中的應(yīng)用
剛開(kāi)始研發(fā)時(shí),微懸浮體染色技術(shù)主要局限于蛋白質(zhì)纖維的染色加工應(yīng)用,包括羊毛、山羊絨、大豆蛋白織物及蠶絲[5,8]。在羊毛和山羊絨的染色過(guò)程中,通過(guò)特種復(fù)合高分子助劑的加入,在染浴中自行形成染料微懸浮體顆粒,在30~50℃下,這些顆粒會(huì)在纖維表面均勻吸附,待吸附過(guò)程基本完成后,可將染浴迅速升溫,在一定的溫度下染料顆粒發(fā)生解體,釋放出的染料分子就會(huì)向纖維內(nèi)部擴(kuò)散并發(fā)生固著[8]。該技術(shù)與傳統(tǒng)的染色過(guò)程相比,纖維的受熱時(shí)間明顯縮短,因此會(huì)明顯減少纖維損傷;并且由于微懸浮體化的染料在纖維表面的吸附率很高,故使染料上染率和固色率顯著提高,同時(shí)使染品色澤鮮艷手感改善。
羊毛纖維表面存在鱗片層,染料向纖維內(nèi)部擴(kuò)散較慢,所以需要較高的染色溫度,但這勢(shì)必給纖維造成一定的損傷。傳統(tǒng)的羊毛色纖維染色過(guò)程中減少羊毛損傷的方法主要有低溫染色工藝和添加保護(hù)劑的高溫染色工藝等,而蛋白質(zhì)纖維微懸浮體染色技術(shù)是通過(guò)縮短染色時(shí)間來(lái)減少纖維在染色過(guò)程中的損傷。西安工程大學(xué)的邢建偉[9]等人采用Lanasol系列染料以微懸浮體染色工藝對(duì)羊毛纖維進(jìn)行染色,比較了微懸浮體染色和傳統(tǒng)染色工藝下Lanasol染料對(duì)羊毛纖維的染色性能以及染品的損傷程度。結(jié)果表明,采用微懸浮體染色工藝能顯著縮短羊毛的染色時(shí)間,減少纖維在染色過(guò)程中所受的損傷,節(jié)約能源,且其上染百分率和固色率較傳統(tǒng)染色工藝高,染品色澤也較鮮艷。
徐成書(shū)[10]等人采用Lanaset系列染料以微懸浮體工藝對(duì)拉細(xì)羊毛進(jìn)行染色。結(jié)果表明,采用微懸浮體染色工藝比傳統(tǒng)染色工藝縮短染色時(shí)間約40%,并能減小纖維在染色過(guò)程中所受的損傷,染品手感得到改善,且色牢度指標(biāo)與傳統(tǒng)染色樣品相當(dāng)。
張衛(wèi)東[11]等人采用Lanasol系列染料以
在大豆蛋白織物及蠶絲織物的染色過(guò)程中,由于微懸浮體化的染料在織物表面的吸附率很高,可提高織物的染料上染率及固色率。刑建偉[12]等人采用CibacronKS系列活性染料微懸浮體染色工藝,對(duì)大豆蛋白纖維染色性能進(jìn)行研究,研究采用微懸浮體化助劑ZX以提高染色效果,結(jié)果表明,微懸浮體染色技術(shù)可提高染料對(duì)纖維的上染率和固色率,且染品的鮮艷度有所提高。同時(shí)邢建偉[13]等人也采用Lanasol染料以微懸浮體染色方法(MSD)對(duì)絲綢纖維進(jìn)行無(wú)鹽染色。研究結(jié)果表明,采用MSD工藝可防止織物表面擦傷,明顯提高上染百分率和固色百分率;其染品色光純正、色澤鮮艷。