水是生命之源,是維持生命的基本液體。全球水資源總量不足140億億噸,其中淡水占2.5%,而供給人及生物享用僅有0.01%的地面河流和部分湖泊的水。20世紀世界人口增長了兩倍,而人類用水量增加了5倍之多。
我國的人均水資源只有2200噸,僅為世界平均水平的四分之一,我國每萬元工業(yè)產(chǎn)值取水量為90噸,約為發(fā)達國家的3-7倍。我國每年的工業(yè)污水只有不到30%經(jīng)過處理, 而處理過的污水不到50%達到國家排放標準。
印染工業(yè)既是一個用水大戶,又是污水排放大戶——紡織品染色一直以水為介質(zhì),已經(jīng)延續(xù)數(shù)千年,除了水是紡織染料的良好溶劑外,主要因為水易得、價廉,且純化方便。 我國紡織工業(yè)年用水量為90多億噸,其中印染工業(yè)總用水量為紡織工業(yè)的70%,新鮮水取水量達60億噸,占紡織工業(yè)新鮮水取水量的88%,而重復(fù)利用率較低。
比如:家紡面料傳統(tǒng)染色工藝每100米就要用掉2~3噸的淡水。如果一個大型家紡企業(yè)每年需要采購數(shù)百萬米的面輔料來相乘,我們就面臨了兩個極為嚴峻的環(huán)保問題,數(shù)千萬噸混雜了化學制劑的廢水和數(shù)千萬噸消耗掉的清水。另外染色后的烘干、廢水處理的巨大能耗問題,同樣形式嚴峻。
搞好污水處理首先要從源頭做起:
1. 要樹立節(jié)約用水和環(huán)保的理念,提高到可持續(xù)發(fā)展和對后代負責的高度上來認識
2. 建立節(jié)水管理制度,同時要注重染整工藝的優(yōu)化。
3. 逐步過渡到少水染色或無水染色才能從根本扭轉(zhuǎn)紡織行業(yè)污染問題。
所以,如果染廠的印染工藝中不需要用水,水資源污染將大幅減少,絕對是一個利國利民,造福子孫的大好事。但是,不用水真的可以染色嗎?下面小編不帶大家來見識一下紡織行業(yè)的前沿科技“無水印染”,目前無水印染的研發(fā)方式主要集中在納米生態(tài)染色、超臨界二氧化碳染色、低溫等離子體染色三個方向。
第一種:納米生態(tài)染料
納米染料是指染料利用納米技術(shù)制造,其產(chǎn)品三維尺寸小于100nm,而普通染料粒徑小于175μm。納米生態(tài)染料具有一系列神奇而優(yōu)良的性能,是由于它具有不同染料和涂料粒子的結(jié)構(gòu)。染料存在于納米級(粒子小于100nm)粘合劑之中,因而它具有優(yōu)良的粘合性能,干、濕摩均為4-5級,沒有浮色,不用水洗,不產(chǎn)生廢水。比如:當前熱門的噴墨印花墨水并是納米生態(tài)染料一種主要應(yīng)用方式,噴射印花技術(shù)也已成為印花無水工藝的主要發(fā)展方向之一。

MS大型數(shù)碼印花設(shè)備
荷蘭stork公司在1998年于日本大阪紡機展出噴墨印花機。瑞士ciba公司在1998年初推出噴墨印花用活性染科及分散染科用墨水。日本canon公司與kenebo公司合作,先后推出噴墨印花技術(shù),以數(shù)碼相機將攝入景物,經(jīng)取景修改,再輸入電腦,以噴墨打印方式打出攝入景物真相,任何名畫均可逼真的復(fù)制在紙上或紡織品上。
第二種:超臨界二氧化碳染色
超臨界二氧化碳染色屬于生態(tài)染色,主要適用于非離子類難溶解性的分散染料。它有以下優(yōu)點:上染速率快,10min內(nèi)可以完成上染;勻染、透染、重演性好;染色過程短,大多數(shù)情況下不必還原清洗;屬于非水染色,染后不必烘干,無廢水產(chǎn)生;未上染的染料可重復(fù)使用,減少污染,提高利染料用率。下圖為無水染色設(shè)備原理圖:

超臨界CO2染色是1989年由德國西北紡織研究中心E.Schollmeyer發(fā)明的無水染色技術(shù)。該技術(shù)采用超臨界CO2作為染色介質(zhì),把染料溶解送到纖維孔隙,使染料快速、均勻地上染到織物上,染色結(jié)束后CO2又能與染料充分分離,不需要清洗、烘干等操作過程,未利用的染料可回收再利用。

超臨界二氧化碳染色設(shè)備

阿迪達斯無水印染T恤
第三種:低溫等離子體染色
低溫等離子體不僅在前處理中應(yīng)用,在染色加工中也得到應(yīng)用。纖維經(jīng)等離子體處理后,表面化學組成和物理動態(tài)都發(fā)生變化,在纖維素表面引入了更多極性基團,從而降低了纖維表面張力,增加了纖維表面潤濕性能,增大了染料與纖維之間的作用力,有利于染料的吸附入及向纖維內(nèi)部擴散,使染色時間縮短、生產(chǎn)率提高……所以低溫等離子加工技術(shù)在染整工業(yè)應(yīng)用是符合清潔生產(chǎn)的要求,能大幅度節(jié)水、節(jié)能、無公害。



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