前言:
我國是紡織大國,水資源緊缺。印染集中在江浙。廢水污染太湖和江南水系,印染廢水有機物濃度高,色度深成分復(fù)雜。每立方體積的廢水將污染20體積水體,其污染可想而知。研發(fā)節(jié)水技術(shù),爭取零排放,已迫在眉睫!也是雪豹人應(yīng)盡的責任。
現(xiàn)況:
印染廢水脫色采用:1、吸附法2、絮凝法3、氧化法4、生物法5、電化學法,投資和運行費用高,且治標不治本。
處在污染——處理——再污染——再處理的怪圈。雪豹公司童湘總工程師設(shè)想是否能另辟蹊徑,研究環(huán)保、節(jié)能、節(jié)水融為一體的技術(shù);三年前帶領(lǐng)課題組深入浙江嘉興地區(qū),研發(fā)“天然織物零排放的轉(zhuǎn)移印花技術(shù)”(無水印花)取代傳統(tǒng)的有水印花,向干法印染過渡,取得初步成效。
按童湘的理念,利用可再生并能持續(xù)發(fā)展的天然纖維原料(棉、麻、絲、毛),是節(jié)約資源回歸自然的方向。可促使種植業(yè)和養(yǎng)殖業(yè)和諧發(fā)展,既能節(jié)水又無污染,對產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和資源利用的合理化都將產(chǎn)生深遠的影響。
國內(nèi)外已有很多專家試用改性、搭橋、涂膜的方法進行研究,但由于得色率差、泳移(遷移)、色牢度差而無功而返。因此解決得色率、色牢度、遷移問題將是成敗之關(guān)鍵。
前處理劑(命名為“天然纖維轉(zhuǎn)移印花固色整挺劑”)和前處理工藝條件(包括前處理設(shè)備和色墨的配套)的研發(fā)是重點基礎(chǔ)。
2006年5月,童湘帶領(lǐng)的課題組已基本攻克了技術(shù)瓶頸,解決了困擾人們的得色率、遷移和色牢度問題。如何在節(jié)能減排的形勢下,完善推廣直至應(yīng)用是雪豹人和童湘總工程師的愿望。
從大量的生產(chǎn)性試驗中,領(lǐng)悟出一個新技術(shù)推廣是一項系統(tǒng)工程。諸如,相匹配的色墨,前處理工藝和設(shè)備互補支撐。
問題一:前處理劑是處理布面、紗線還是處理纖維? 實踐證明是處理纖維表面。如果是處理布面無異于擴大化了的“涂層印花”,其手感、吸水性和透氣性很差。(離經(jīng)叛道)如果是處理紗線,則無異于上漿工序。所以名正言順的前處理劑應(yīng)該以處理纖維為目標。
天然纖維的特點: 1,棉、麻纖維的單體是葡萄糖,是單體的天然高分子化合物。其纖維中有大量羥基和大量氫鍵,不同品種的棉、麻其結(jié)晶區(qū)所占比例不同。結(jié)晶區(qū)可理解為有機物的無機物現(xiàn)象,這是各種物理、化學作用的作用區(qū)域。絲、毛為蛋白質(zhì)纖維。它的單體為多種氨基酸(15—20種),單體復(fù)雜并且具有兩性性質(zhì),結(jié)構(gòu)復(fù)雜同樣存在非結(jié)晶區(qū)和結(jié)晶區(qū)。種屬差異極大,如羊毛和藏羚羊毛的差別。2,天然纖維具有很大的表面積和比表面積。布的表面積小于紗線表面積又小于纖維表面積。所以處理纖維和處理布面有著本質(zhì)的區(qū)別。這就要求前處理劑具有復(fù)雜的多元體系(多單體并有相當量的多功能活性單體,多組分多結(jié)構(gòu)。)并具有在熱、光驅(qū)動下的交聯(lián)與自交聯(lián)能力。其單體的官能度應(yīng)大于2。
問題二:如何處理天然纖維?
1、前處理劑如何進入纖維間隙?絞在一起的纖維具有毛細管效應(yīng),因其是固態(tài)物質(zhì),并有游離的極性基團,其吸水性和液滴附壁效應(yīng)是處理纖維的有利因素。前處理劑在表面活性劑作用下與浸潤時順利地進入纖維間隙。
實踐證明淀粉和PVA在纖維上的殘留物所產(chǎn)生的負面作用——改變了前處理劑的成分,部分割斷了前處理劑和纖維表面的作用,結(jié)果是濕擦牢度和皂洗牢度下降。而未上漿或退漿的紡織品經(jīng)過前處理后升華轉(zhuǎn)移印花織物的濕擦牢度和皂洗牢度都在四級以上。
凡是用乳化硅油類柔軟劑處理過的紡織品都產(chǎn)生不同程度的暈色現(xiàn)象,(即色墨顆粒向周圍遷移,圖案線條邊界模糊。)纖維表面過量的殘留物干擾破壞了前處理劑的體系與結(jié)果。
2、前處理劑(乳液)是如何破乳的?當紡織品浸漬于前處理劑時,乳液均勻地滲入纖維間隙,并飽含其中。只有前處理劑破乳后才能從分散相向連續(xù)相轉(zhuǎn)化。纖維表面帶弱酸性(PH值低于7)或者帶有正電荷,將有利于破乳。但破乳的主要條件是干燥脫水過程。當前處理劑徹底干燥時,其體積縮小十倍。這是一個強制破乳的過程。
3、如何控制前處理劑的量?前處理劑和纖維表面一定存在著一個量的關(guān)系。過多不浪費,
而且多余的聚合物將充填于纖維間隙,使部分纖維粘連,影響手感;(箱包用布、帳篷用布等除外。)用量不足則纖維表面尚有空白區(qū),不僅影響得色率,防止遷移和提高色牢度都難以保證。
生產(chǎn)中控制前處理劑和纖維間的量的方法只有兩種:1、調(diào)節(jié)浸軋液的濃度即調(diào)節(jié)前處理劑的加水量;2、調(diào)節(jié)軋輥壓力為3~5Kg/cm2。
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