【集萃網(wǎng)觀察】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(zé)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(xué)法，投資和運行費用高，且治標(biāo)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�？纱偈狗N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(biāo)。

    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(xué)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(dāng)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(dāng)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(dāng)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。

    濕態(tài)的軋余率和干態(tài)的增重百分比是確定前處理劑量的簡單手段。

    實踐證明全棉織物在同樣濃度的浸軋液中浸漬后，當(dāng)軋輥壓力為3Kg/cm2時，軋余率為61-67.2%；當(dāng)軋輥壓力為4Kg/cm2時，軋余率為46.5~50.0%；當(dāng)軋輥壓力為5Kg/cm2時，軋余率為42.0~43.1%。 

    當(dāng)軋余率大于60%時手感偏硬；

    當(dāng)軋余率在45~50%時手感較好；

    當(dāng)軋余率在45%以下時好。

    在干燥后（干燥溫度160℃），其增重率（即棉織物吸收前處理劑的干物重），低的為1.45%左右，中的1.80%左右，高的2.45%左右。轉(zhuǎn)移印花后的顏色鮮艷度、圖案、線條的清晰度無明顯差異。凡增重率小于1.50%者手感良好；增重率在1.80%左右手感較好；增重率等于或大于2.45%者手感偏硬。

    問題三：干燥是前處理劑簡單的脫水過程還是前處理劑的固定過程？

    干燥過程并非簡單的脫水過程或簡單的破乳過程——由分散相轉(zhuǎn)化為連續(xù)相。此脫水過程中同時進行的是纖維上聚合物的交聯(lián)。由于前處理劑中交聯(lián)劑的作用，三維立體交聯(lián)過程不斷形成孔徑不同的格柵。估計格柵直徑在5~15納米間。這些格柵的形成為以后鎖住分散染料顆粒提供了物質(zhì)基礎(chǔ)，是防止遷移和提高色牢度的微觀結(jié)構(gòu)保證。

    干燥過程是一個加速交聯(lián)的聚合物的成熟過程。如何在常溫下任其自交聯(lián)達到交聯(lián)終止需要20~22天。因此干燥過程應(yīng)認定為固定過程。應(yīng)該階梯式升溫。烘道進口溫度約為110℃，出口溫度可到160℃，時間不少于40秒。然后存放12小時讓其繼續(xù)交聯(lián)，接著就可以進行傳統(tǒng)的轉(zhuǎn)移印花了。如果軋輥壓力不夠（即織物含水量很高），可采用100~110℃干燥1~2分鐘，然后在160℃下固定。時間不少于40秒。

    我們認為將前處理后的棉織物先分級干燥固定，再在短波紫外燈或汞燈的適度照射下，將會加速交聯(lián)。（因為復(fù)合交聯(lián)劑中有光敏單體。）

    問題四：如何篩選分散染料（色墨）？如何確定轉(zhuǎn)移印花的工藝條件？

    選分散染料應(yīng)符合下列條件：

    a，不含偶氮結(jié)構(gòu)；

    b，相近的升華溫度（發(fā)色溫度）；

    c，相近的顆粒大小。

    2.移印花溫度和時間之間的關(guān)系大致如下：

    183~190℃時，時間為18~20秒；

    200~210℃時，是為10~15秒；

    超過23秒有黃變可能。

    問題五：遷移是如何發(fā)生的？

    很多聚合物（天然的和合成的）都能在轉(zhuǎn)移印花中很好地完成升華上色過程，但遷移現(xiàn)象很難防止。究其根本原因是經(jīng)過前處理的纖維表層聚合物對分散染料吸附力不夠，更主要的是沒有交聯(lián)而形成的格柵將染料顆粒封閉（即鎖�。�。它的作用有點類似于分子篩。交聯(lián)或自交聯(lián)需要時間和能量，只要“格柵群”已基本形成，遷移現(xiàn)象就因染料顆粒被格柵包裹而根本消除。

    遷移可根據(jù)染料顆粒的運動方向而分為：a氣相遷移：即染料顆粒向空氣中遷移。當(dāng)溫度高于50℃時，遷移速度加快。別人研制的前處理劑在70℃時烘箱中數(shù)小時后，染料幾乎全部氣相遷移。b纖維遷移：染料顆粒因為格柵的初步形成而阻止了氣相遷移，但因纖維上的“格柵群”尚不完整（交聯(lián)度不足）而發(fā)生的染料顆粒沿著纖維向背面遷移。比如其具體表現(xiàn)為顆粒較小的黃色染料首先向背面跑，造成復(fù)合色中鮮亮的橘紅色逐漸變成紅色；黃棕色變?yōu)樯钭厣��?/FONT>