發表時間:5/9/2023
本期介紹了溶劑染色技術、電化學染色技術、亞微米分散染料軋染技術,對其現狀和發展趨勢進行了闡述,以期為印染行業的綠色發展提供一定參考。
溶劑染色技術
溶劑染色是以有機溶劑為介質對纖維或織物進行染色的一種方法,優點是不需要用水,溶劑可回收循環利用。20世紀初日本的研究人員就提出了溶劑染色,但由于工藝不成熟,最終未能完成產業化應用。隨著水污染問題日趨嚴重,環保法規日趨嚴格,印染用水排水被嚴格控制,溶劑染色又開始得到重視和發展。由于極性和非極性溶劑對不同染料的溶解性不同,因此要根據纖維和染料的特性,選擇不同的溶劑或混合溶劑進行染色。而且,所選的溶劑必須是安全且可回收循環利用的。近年來國內外研究較多的有十甲基環五硅氧烷(D5)非水介質染色、棉籽油/水體系、乙醇/水體系和二甲基亞砜(DMSO)、二甲基乙酰胺(DMAc)混合溶劑體系等,主要用于分散染料染滌綸、活性染料染棉等。
上海工程技術大學王際平教授及其團隊利用D5介質染色體系一浴兩步法染滌棉織物,在達到相同染色效果的前提下,比傳統的水介質染色節約97.7%水,活性染料和分散染料的利用率分別比水介質染色體系高13.4%和15.0%,減少了廢水排放,縮短了染色時間,實現了少堿、無鹽染色;在D5體系中用分散染料染錦綸,染色后織物的各項色牢度優良,D5體系還可用于洗去表面浮色,無需后道水洗;將天然染料指甲花溶于D5體系后對殼聚糖預處理后的羊毛進行染色,能有效改善染色效果,提高色牢度。目前,D5非水介質體系染色可達到染色全過程節水95%、污水零排放的目標,關鍵技術路線的可行性已經在實驗室、小試和中試中得到驗證,有待大規模產業化應用。
電化學染色技術
靛藍是牛仔染色中最常用的染料,靛藍染色一般需要先使用大量堿劑和還原劑將其還原成水溶性隱色體,導致廢水處理難度大,容易造成環境污染。伴隨著環保要求的提高以及牛仔染色污染事件的曝光,相關染色設備制造商和染料制造商提出了一些綠色解決方案,提高了牛仔染色加工的生態環保性。SEDO公司曾推出針對靛藍染色研發的SEDO Smart-IndigoTM設備,通過電還原的方式產生靛藍隱色體,從而替代保險粉。
從工作原理來看,Smart-IndigoTM采用的是直接電化學還原方式,其核心部件為電極反應裝置,每個裝置主要由陽極室和陰極室組成,之間由離子交換薄膜隔開。運行時,NaOH溶液流經陽極室,在電極作用下,鈉離子通過離子交換薄膜進入陰極室,與染料懸浮體結合形成隱色體鈉鹽,之后隱色體溶液被注入密閉的儲存罐中備用。為了增大反應速率,陰極室內置導電網格以增加反應面積。據悉,一套Smart-IndigoTM設備一天能生產 1 t隱色體溶液,其中隱色體鈉鹽濃度為30%,用電量為650 kWh,能源消耗量為傳統工藝的1/6,碳排放降至1/10,且排放物為氧氣,極具環保優勢。
亞微米分散染料軋染技術
亞微米分散染料軋染技術是一種低給液技術,由常州運達印染有限公司研發。該技術是采用高分子亞微米染色助劑,在裝有多微孔纖維低帶液軋輥的連續軋染設備上進行滌綸織物染色,其帶液率僅為30%左右。由于帶液率低,生產過程中每噸布的耗水量從100 t降到30 t,綜合能耗也降低60%左右。利用該技術生產的滌綸面料的耐水色牢度、水洗尺寸變化率等指標較好,具有很好的應用前景。亞微米級分散染料色漿、多微孔纖維軋輥及配套的連續軋染工藝是該技術的關鍵所在。據悉,該技術經多家企業應用驗證,運行正常,應用良好,經濟效益顯著。
(來源:紡織導報)
主辦:中國紡織信息中心
主管:中國紡織工業聯合會
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