馬亮
在人們的冬裝中,羊絨制品以纖細、柔軟保暖又色澤柔和而深受消費者的喜愛,然而羊絨制品的打理也是出了名的麻煩,除此之外,羊絨的價格也遠遠高于其他纖維,目前市面上一件羊絨衫的售價往往在1500元以上。
在將來,這些問題都有望得到緩解。2014年,由東華大學、上海聯(lián)吉合纖有限公司合作完成了“多元共聚酯連續(xù)聚合和柔軟易染纖維成型及節(jié)能染整關(guān)鍵技術(shù)”項目,該項目研制的“超柔軟易染聚酯纖維產(chǎn)品”具備常壓沸染、不需堿處理的低碳環(huán)保特性,超柔軟手感、吸濕性良好和抗起毛起球性能顯著等仿棉功效,在未來將有廣泛應用,日前,這一項目榮獲2014年國家技術(shù)發(fā)明二等獎。
三項發(fā)明 多項收獲
據(jù)了解,目前我國化纖年產(chǎn)量已達4000萬噸,預計到2015年,化纖產(chǎn)能將達到4600萬噸。這一數(shù)據(jù)占世界總量的70%以上,其中,大容量連續(xù)聚合熔體直紡聚酯產(chǎn)能已超過總量的2/3,且大多生產(chǎn)常規(guī)聚酯纖維。
多數(shù)聚酯是剛性大分子結(jié)構(gòu),纖維結(jié)構(gòu)緊密,這就導致了聚酯纖維染色性和觸感較差,長久以來消費者普遍認為化纖服裝質(zhì)量不如天然纖維。
“所以要把聚酯纖維功能化,一個很重要的方向就是改進纖維的染色性?!睎|華大學教授顧利霞介紹說。
據(jù)了解,目前在國內(nèi)外已經(jīng)有了染色改性聚酯纖維,但已有的技術(shù)仍然存在聚合難以控制、能耗高、污染嚴重等問題,這些問題影響了聚酯纖維改性技術(shù)的推廣應用。而在我國,還存在著聚酯纖維同質(zhì)化嚴重的問題,廠商間產(chǎn)品差距不大,轉(zhuǎn)型升級困難。
在這一背景下,東華大學與上海聯(lián)吉合纖有限公司合作完成了“多元共聚酯連續(xù)聚合和柔軟易染纖維成型及節(jié)能染整關(guān)鍵技術(shù)”項目。
顧利霞說,這個項目列入了國家“十一五”科技支撐計劃,項目基于大分子多重結(jié)構(gòu)與性能關(guān)系的系統(tǒng)研究,為使聚酯纖維兼具易染性和柔軟性,項目組首先發(fā)明了含側(cè)甲基丙二醇(MPD)為四單、陽離子染料染座間苯二甲酸二乙二酯-5-磺酸鈉為三單、與銻系復合催化劑形成銻-多元單體絡合體系和共縮聚可控關(guān)鍵技術(shù),有效抑制了三單離子聚集和自催化,合成了可紡性良好、結(jié)構(gòu)均勻、易染的新型共聚酯;其次發(fā)明了錯位均化、階段強化反應新技術(shù),解決了三單、四單濃度局部漲落、分散不勻問題,實現(xiàn)了MCDP在大容量連續(xù)聚合裝置上的穩(wěn)定生產(chǎn);再次創(chuàng)建了熔體直紡短纖維和高速紡長絲低溫高效凝固和中溫均區(qū)定型技術(shù),生產(chǎn)了柔軟易染細旦、超細旦、潛在卷曲等系列新型共聚酯纖維,纖維手感柔軟、光澤和風格獨特,染色飽和值在1.52~4.45可控,可用于仿棉、毛、真絲等;最終突破了織物低溫低張力定型、常壓深染、中淺色可控均染等關(guān)鍵技術(shù)。開發(fā)了集柔軟、高染色牢度和抗起毛起球性于一體的系列舒適性高中檔面料。
通過聚酯大分子結(jié)構(gòu)設計,課題組優(yōu)化酯化、縮聚工藝,解決了陽離子染料可染基團的自催化和離子化聚集作用的關(guān)鍵技術(shù),實現(xiàn)了超柔軟易染共聚酯的分子量、序列分布可控,精選了多種改性組合。
在這種優(yōu)化后,新的面料手感柔軟,同時解決了纖維和面料常壓陽離子染料深染的關(guān)鍵技術(shù),用新纖維制成的面料擁有良好的柔軟性、抗起毛起球、光澤柔和、色彩鮮艷而且染色牢度高。
低價環(huán)保 推動升級
這一新型面料不僅擁有良好的使用性能,而且相比之前的技術(shù),生產(chǎn)成本更低,也更加環(huán)保。
顧利霞說:“這個項目屬于新型纖維材料與紡織染整技術(shù)集成創(chuàng)新,紡織染整技術(shù)創(chuàng)新和纖維柔軟性能的提升也尤為重要。項目聚合和紡絲溫度低于常規(guī)聚酯,降低能耗約15%,常壓染色,織物無需堿減量處理,降低水耗、能耗約20%。”
據(jù)了解,這一項目在聚酯合成中采用了低溫反應,在紡絲工藝中無論是干燥溫度、紡絲溫度、加熱溫度都要低于常規(guī)聚酯。特別在染整過程中,新型聚酯產(chǎn)品采用常壓沸染工藝,無需堿減量處理工序,在節(jié)約能源和保護環(huán)境方面尤為顯著。
通過這一項目生產(chǎn)的新纖維產(chǎn)品所涉及的工藝主要產(chǎn)業(yè)鏈都有著節(jié)能減排、低碳環(huán)保的特性,對節(jié)能節(jié)約、保護環(huán)境具有重要的積極意義。
顧利霞還表示,在科研過程中,產(chǎn)學研用聯(lián)合的攻關(guān)方法起到了重要的作用。
“超柔軟易染聚酯纖維制備及應用技術(shù)”作為一個具有自主知識產(chǎn)權(quán)的產(chǎn)學研課題,東華大學與上海聯(lián)吉合纖有限公司建立了聚合、紡絲、織造、印染、服裝產(chǎn)業(yè)鏈一條龍示范基地,工藝技術(shù)成熟穩(wěn)定,節(jié)能減排效果顯著,對改性聚酯纖維的產(chǎn)業(yè)升級和提升產(chǎn)品的附加值起到良好的示范效應,開發(fā)的系列舒適性高中檔面料,集柔軟、抗起球和高色牢度于一體,加工適應性強,光澤、風格獨特,仿真效果突出,成功開發(fā)了高檔棉、毛、真絲類產(chǎn)品等,對化纖產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級、大容量聚酯功能化起到引領(lǐng)和示范作用。
如今,該項目已經(jīng)建立了聚合、紡絲、織造、印染、服裝產(chǎn)業(yè)鏈,引領(lǐng)了輕薄舒適針織、精仿毛混紡服用面料和高耐光、耐磨裝飾用織物市場對聚酯纖維新需求,收到了良好的市場反響。
據(jù)了解,目前全國已有80多個企業(yè)應用這一新技術(shù),三年利潤近億元。而應用該技術(shù)的下游企業(yè)也達到了130多家,累計新增產(chǎn)值4.58億元,利稅5476萬元,出口創(chuàng)匯達322.78萬美元。