黃廷盛
福建福能南紡衛(wèi)生材料有限公司(南平)
針織面料質(zhì)地柔軟、吸濕性和透氣性好,具有良好的彈性與延伸性。針織服飾穿著舒適,貼身合體,無束縛感。隨著生活水平的提高,人們對針織面料的要求也越來越高,不僅要求其舒適性好,而且對其功能性方面也提出較多要求,尤其是女性在塑型方面,既要顯出身材曲線,又要能保持體形。目前,針織服裝常用的材料有純棉面料和滌/棉混紡面料等,純棉針織面料是使用純棉紗線編織而成的針織物;滌/棉針織面料以滌綸為主要成份,通常采用質(zhì)量分數(shù)為51%~95%的滌綸和質(zhì)量分數(shù)為5%~49%的棉混紡紗線織制。采用高支紗制作針織面料或在原料中添加氨綸絲,可改變或提升針織面料的性能。
目前,中國國內(nèi)棉、滌/棉混紡織物面料的傳統(tǒng)染整加工普遍需經(jīng)過前處理煮練或氧漂、拋光蝕毛工序后,再進行染色,生產(chǎn)中大多采用高溫汽蒸退漿、煮練、氧漂、燒毛、蝕毛等多步驟多流程工藝[1];棉織物的染整加工則需進行退漿煮練,完全洗水干凈后,再經(jīng)一浴氧漂、一浴拋光、一浴染色。采用傳統(tǒng)工藝進行織物的染色整理時,具有工藝耗時長、效率低、能耗成本較高等問題,不符合綠色環(huán)保發(fā)展趨勢。
針織面料的染色必須使用高溫溢流染色機等設備,這些設備投資成本高,占地面積大。若能優(yōu)化改進生產(chǎn)工藝,則可提高染色生產(chǎn)效率,大幅減少企業(yè)的投資成本。傳統(tǒng)染色工藝需要耗費大量的蒸汽、水、電等。而在染色后處理階段,為了達到各項牢度指標要求,還需加大高溫皂洗、清水洗、染滌后水洗、固色水洗等工序的水洗量。這些使得傳統(tǒng)染整工藝能耗高、效率低,同時增加了生產(chǎn)成本和環(huán)保投入。傳統(tǒng)染整工藝高成本、高能耗、低效率等問題,已成為紡織染整業(yè)的難題。
為解決針織面料染整工藝成本高、能耗高、效率低的問題,開發(fā)滌/棉前處理-拋光-染色一浴工藝,以及染色后的皂洗-固色短流程工藝是主要的研究思路。
本文利用生物酶[2]的生態(tài)環(huán)保性,綜合工藝的互補性整合工藝,對前處理、拋光、染色等工藝方案進行改進,開發(fā)出棉、滌/棉棉針織面料前處理氧漂-煮練-拋光一浴新工藝,將傳統(tǒng)的前處理氧漂與拋光兩個獨立的工藝合二為一。傳統(tǒng)工藝在滌/棉針織面料的氧漂工序結(jié)束后,需先水洗后再進行單獨拋光(55 ℃),然后進入染色階段。利用工藝的互補性,將滌/棉織面料的前處理煮練-拋光-染色三個工藝合并為一個工藝:滌/棉針織面料于40 ℃下加入助劑,升溫至55 ℃后,加入中性拋光酶進行拋光,再加入染料染色;純棉針織面料于55 ℃下加入拋光酶、元明粉,通過加入堿劑對酶進行滅活。上述工藝已分別在實驗室和工廠實際生產(chǎn)中進行了驗證,并對各項性能指標進行了綜合評估。一浴工藝的可行性得以證實。
傳統(tǒng)的棉、滌/棉針織面料染整需經(jīng)多次高溫皂洗與多次洗水。利用助劑的化學皂洗特性,結(jié)合工藝的物理作用,可減少皂洗工藝次數(shù)。棉針織面料染中、深色原先需在98 ℃下皂洗2次,新工藝將其減少為98 ℃下皂洗1次。滌/棉針織面料的皂洗工藝同此。結(jié)合小樣、中樣、大貨的試驗跟蹤,進行浮色皂洗和固色,并測試比較染色織物各項牢度指標,開發(fā)出優(yōu)化的皂洗-固色工藝方案。新開發(fā)的皂洗-固色工藝流程與傳統(tǒng)工藝[3]相比,工藝流程縮短、洗水次數(shù)減少,皂洗后織物的各項牢度達標。新開發(fā)的工藝不僅流程短、能耗低、效率高、成本低,而且減少了污水處理量,符合可持續(xù)發(fā)展[4]的要求。
為更直觀地了解工藝改進后的效果,從工藝曲線、染色成品的色牢度,以及水、電、汽等能源的消耗與綜合成本性價3個方面,對棉、滌/棉針織面料傳統(tǒng)染整工藝(舊工藝)與新工藝進行對比。
棉、滌/棉針織面料傳統(tǒng)染整工藝與新工藝的工藝曲線對比如表1所示。由表1可以看出:傳統(tǒng)工藝染色流程長、時間長、用水量和耗能大,采用前處理-拋光-染色一浴及后處理短流程新工藝后,工藝流程大幅縮短,生產(chǎn)效率顯著提高,減少了設備投資,降低了運行成本,并且節(jié)能節(jié)水、綠色環(huán)保。
表1 傳統(tǒng)染整工藝與新工藝的工藝曲線對比
續(xù)表
傳統(tǒng)工藝與新工藝染色成品的色牢度測試結(jié)果對比如表2所示。由表2可以看出:采用前處理-拋光-染色一浴及后處理短流程新工藝后,大貨生產(chǎn)的滌/棉中、深色成品,其耐皂洗色牢度為4-5級、干態(tài)耐摩擦色牢度為4-5級、濕態(tài)耐摩擦色牢度為3-4級,各項牢度指標合格,新工藝染色成品的色牢度與傳統(tǒng)工藝相當。
表2 傳統(tǒng)工藝與新工藝染色成品的色牢度測試結(jié)果對比
以生產(chǎn)1 t滌/棉針織物為例,浴比按1∶5計,對比前處理-拋光-染色一浴及后處理短流程新工藝與傳統(tǒng)工藝的水、電、汽能源消耗與綜合成本性價,結(jié)果如表3所示。
由表3可知:與傳統(tǒng)工藝相比,采用新工藝生產(chǎn)1 t滌/棉針織物,可縮短工藝時間3.99 h,節(jié)約用水35 t,節(jié)約用電159.47 kW·h,節(jié)省蒸汽1.45 t。
表3 1 t滌/棉針織物采用傳統(tǒng)工藝與新工藝的水、電、汽能源消耗及綜合成本性價對比
本文對傳統(tǒng)的棉、滌/棉針織面料的染整工藝進行改進,開發(fā)出前處理-拋光-染色一浴及染色后的皂洗-固色短流程新工藝,并淘汰了傳統(tǒng)的前處理-拋光-氧漂工藝配方,開發(fā)出新型環(huán)保染整工藝配方。經(jīng)復合酶工藝處理,結(jié)合低浴比染機洗水染色等工藝整改,使棉、滌/棉針織面料的染整工藝流程大幅縮短,設備投資減少,運行成本降低,并且新工藝節(jié)能節(jié)水、綠色環(huán)保。隨著新工藝技術(shù)的大貨生產(chǎn)與產(chǎn)業(yè)化推廣應用,棉、滌/棉針織面料染整工藝效率顯著提高,產(chǎn)品品質(zhì)有較大幅度的提升。此外,新工藝符合可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略,具有良好的應用前景。