生态染色工艺的发展趋势初探

许强

摘 要：目前国内外关于绿色染整工艺的研究和开发浪潮高涨，一些具有前瞻性、创新性和实用性的新工艺被开发出生态前处理工艺。生态染色工艺已经成为我国纺织行业关注和急待解决的问题。

关键词：生态；前处理；染色；印花；后整理

1.生物酶精练

用于生物酶精练的主要是果胶酶、脂肪酶和纤维素酶等。其主要目的就是去除棉织物的天然杂质，为后续染色、印花、整理加工创造条件。果胶酶可以去除棉纤维表面的果胶物质，但是单纯使用果胶酶很难达到理想效果，在果胶酶精练中加入少量非离子表面活性剂，不但可以大大提高织物吸湿性，而且明显减小果胶酶的用量和处理时间。在精练过程中施加适度的机械搅拌以及选择相容性和协同效应好的生物酶混合使用，会提高酶的活性和精练效率。生物酶精练大大降低了精练污水的毒性。

2.过氧化氢酶漂白

将过氧化氢酶应用于棉织物的过氧化氢漂白不仅可以去除织物上残留的过氧化氢，而且可以直接染色，具有效率高，节能无污染的特点。用过氧化氢酶去除织物上残留的双氧水，能增加织物的染色深度。过氧化氢酶每分钟能分解五百万个双氧水分子，并且分解温度低，有利于节省能源。过氧化氢酶去除残留双氧水的最佳工艺条件为：温度20℃，pH值6～8.酶用量4ml，处理5min。

3.超声波前处理技术

超声波是频率在2×104～2×108Hz的声波，它是人耳听觉无法感知的振动波。超声波应用在在前处理操作中，其目的是提高从纤维表面去除天然和外来的污染物质的处理速度。

3.1 超声波退浆

使用超声波退浆，可以减轻纤维的降解，纺织物的白度与润湿性和传统退浆方法相同。在退浆过程中，超声波空化作用引起的分散作用使大分子之间产生分离，促进浆料与纤维的粘着变松。而超声波的乳化作用可以去除的浆料溶解性能提高，使其具有较好的退浆效果。由于超声波的吸热效应可以使反应保持在一定的温度，为反应提供了能量从而节省了其他能量。

3.2 超声波煮练

超声波在煮练工艺中的作用主要是源于空化作用引起的弥散作用、乳化作用、洗涤作用以及解聚等作用。超声波空化作用是粘附在纤维上的污物表面张力降低，因此在各个表面上和低凹处起着清洁作用，同时空化作用使污物和油垢得以乳化，协助清除油垢和污物。

3.3 超声波漂白

采用超声波对棉织物进行双氧水漂白，观察到漂白速度提高，漂白时间缩短，织物的白度也优于传统漂白法。用超声波处理后的漂白棉织物对于直接染料、活性染料的上染率是很有效的。

4.生态染料

4.1 天然染料

天然染料一般无毒或低毒，容易生化降解，不会造成污染。其主要来源是植物的叶、花、果实、根茎和动物和矿物，现在研究发现细菌和真菌等微生物产生的色素也可作为天然染料来源。

4.2 新型传统合成染料

传统合成染料中发展最快的要数活性染料和分散染料，特别是活性染料已是纤维素纤维纺织品应用最广的一类染料，大有取代还原、直接、硫化和不溶性偶氮染料的趋势。

4.3 纳米生态染料

纳米染料是指利用纳米技术制造，粒子三维尺寸均小于100nm。纳米染料色牢度优良，工艺性能良好，对各种纤维无选择性。纳米生态染料开创了印染工艺新时代，

5.生态染色工艺

5.1 超临界二氧化碳染色

超临界二氧化碳染色是指当温度和压力超过二氧化碳的临界值（31.3℃，7.39MPa）后，二氧化碳就转变为超临界流体状态。即使怎样加热它不会变成气体，不管如何加压，它也不会变成液体和固体，它可以和气体一样，均匀分布在整个容器中。通过控制压力，可达到和液体一样的密度，它又有很强的渗透作用，对物质的溶解能力比气体大得多，甚至比液体还强。染色的纤维包括涤纶、锦纶、醋酸纤维，也曾研究用于丙纶和芳纶的染色及羊毛和天然纤维的染色，其中最有前途的首推涤纶的染色。

5.2 活性染料冷轧堆技术

活性染料冷轧堆是将织物浸轧染液后，于室温下打卷堆置，并不断缓慢转动，使染料均匀上染和固色，然后进行正常的水洗加工，去除水解染料等浮色。冷轧堆染色的活性染料分子的活性基结构主要有二氯均三嗪、一氯均三嗪和乙烯砜等。

5.3 气相或升华染色

气相或升华染色不用水作为染色介质，它是在较高温度或真空条件下使染料升华成气相，并吸附和扩散于纤维中，即发生上染过程。这种染色的染料转移和上染机理与热转移印花类似，要求染料有较强的升华性，目前主要是一些非离子型的分散染料或易升华的颜料，染后不必水洗，有利于环境保护。

5.4 微波远红外染色

微波是一种波长极短的电磁波，当微波与物质分子相互作用，产生分子极化、取向、摩擦，吸收微波能产生加热效应。微波加热是物体吸收微波后的自身发热，加热是从物体内部开始的，能做到从里到外同时加热。利用微波加热具有好的穿透性，是体加热，不需要传热过程，可大大缩短染色时间，实现快速匀染，降低能耗，提高产品的竞争力。微波技术适用于涤纶布、涤棉布、涤腈布等的染色。被染色体在微波的照射下，染液运动加剧，促进溶于水的染料分子在织物纤维中扩散而上染，因此染色时间短，一般为1～10min，比传统的染色节约能源很多。染后的织物色牢度、色泽等各项指标均比传统工艺有所提高。