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非水介质染色技术

  纺织印染行业染色用水量和废水排放量问题突出。采用非水介质染色,从源头制止污染、减少反应副产物,符合绿色发展理念。重要的非水介质染色技术包括有机溶剂染色和超临界CO2染色等。

  有机溶剂染色技术

  溶剂染色以有机溶剂作为染色介质,在有机溶剂中染料更容易与纤维结合,染色温度比传统工艺低,可减少热量消耗,节省能源;染色介质采用有机溶剂,染色时不需水,节省染色过程水消耗;溶剂与水不相溶,染色后废液易于回收。早期用于染色的溶剂多为氯代烯烃,因其无法溶胀纤维、溶解染料,比较适用于分散染料染合成纤维,但易发生氧化还原反应,对环境和健康也有严重危害。

  溶剂反胶束染色法是一种新型的溶剂染色方法,该染色方法是将活性染料先溶解于少量水中制备高浓度的染料水溶液,然后将其分散于有机溶剂连续相中形成反胶束,再对纤维素纤维进行染色。浙江理工大学刘今强教授等人利用D5(十甲基环五硅氧烷)作为非水介质,开发出活性染料/D5悬浮体系染色方法。

  此外,浙江理工大学王际平教授主要负责的“非水介质染色关键技术研究与产业化示范”国家重点研发计划项目,主要针对传统印染行业在纺织品染色过程中水资源的巨大消耗和污水排放多、难处理的问题,采用两种不同的原创性关键技术体系(硅基非水介质染色关键技术和极性/非极性二元非水介质染色关键技术)来达到染色全过程节水95%、污水零排放的目的。

  超临界CO2流体染色技术

  超临界CO2流体染色技术主要适用于非离子类的难溶性分散染料,适染的纤维包括涤纶、锦纶、醋酯纤维,也曾被研究用于丙纶和芳纶染色,最近被研究用于羊毛和棉等天然纤维的染色,其中最有前景的首推涤纶染色。

  该技术采用CO2作为染色介质,把染料溶解送到纤维孔隙,使染料快速均匀地上染到织物上,染色结束后,CO2又可与染料充分分离,不需要清洗、烘干等操作过程,未利用的染料可回收。超临界CO2染色技术在染色过程中无需助剂,不用水做介质,不用染色后处理和染后烘燥,可节能80%左右,染色速度也比传统工艺快好几倍,效率较高。CO2还可以反复循环使用,残留的染料可以粉末状态回收,真正实现了高效节能环保。

  但是,采用超临界CO2流体染色也存在一些需要解决的问题。一是生产设备价格高,而且是高压系统,一次性投资较大;二是适用于超临界CO2流体染色的染料品种不够齐全,有关染色工艺也有待于进一步研究完善。

  磁控溅射“染色”技术

  磁控溅射技术不需要使用水、蒸汽和化学品,不存在环境污染,所制备的复合织物镀层致密均匀,结构稳定,不仅保持了织物原有的柔软性和服用性,还赋予纺织品各种功能。磁控溅射技术在染色加工中同样有用武之地,将金属材料及其氧化物、半导体材料或非金属材料转化为复合纳米粒子,直接溅射到织物表面,从而产生色彩和图案。(纺织导报)

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