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　　1、微懸浮體染整技術(shù)

　　微懸浮體染整技術(shù)（Micro-suspension Dyeing Technology）是中國研究人員自主研發(fā)的一種新型染整技術(shù)[5]。微懸浮體染整在理論和實踐上均與傳統(tǒng)的染整加工技術(shù)有著明顯的不同，它是由西安工程大學(xué)紡織與材料學(xué)院以邢建偉教授為首的技術(shù)研究小組發(fā)明并命名的一系列新型染整專利技術(shù)。我國對此技術(shù)擁有完全的知識產(chǎn)權(quán)，此技術(shù)得到了中國紡織工業(yè)協(xié)會的重視和支持，中國印染行業(yè)協(xié)會和紡織工業(yè)科學(xué)技術(shù)發(fā)展中心對技術(shù)研究小組的各項工作也給予了全方位的支持和幫助。

　　微懸浮體染色技術(shù)[6-7]的核心是在染色過程中加入微懸浮體化助劑，該助劑與染料在染浴中形成較強(qiáng)疏水性的穩(wěn)定微懸浮體體系，該體系與纖維間存在較強(qiáng)的親和力，能在染色初始階段較低的溫度下，即在纖維表面發(fā)生均勻吸附。隨著染浴溫度升高，微懸浮體系逐漸解體，釋放出的染料分子向纖維內(nèi)部擴(kuò)散，進(jìn)而固著于纖維內(nèi)部。由于染料微懸浮顆粒極細(xì)小，對于織物及布料的組織結(jié)構(gòu)有很強(qiáng)的穿透力，且染料微懸浮體顆粒具有均勻吸附的特性，可使染料顆粒在織物表面不同部位均勻吸附，因而緩解了染色不勻的現(xiàn)象。同時該技術(shù)的使用可使染色時間大大縮短且廢棄染料數(shù)量明顯減少，從而達(dá)到節(jié)能環(huán)保的目的。

　　2 、微懸浮體染整技術(shù)的應(yīng)用

　　2.1 微懸浮體染色技術(shù)在蛋白質(zhì)纖維染色中的應(yīng)用

　　剛開始研發(fā)時，微懸浮體染色技術(shù)主要局限于蛋白質(zhì)纖維的染色加工應(yīng)用，包括羊毛、山羊絨、大豆蛋白織物及蠶絲[5,8]。在羊毛和山羊絨的染色過程中，通過特種復(fù)合高分子助劑的加入，在染浴中自行形成染料微懸浮體顆粒，在30～50℃下，這些顆粒會在纖維表面均勻吸附，待吸附過程基本完成后，可將染浴迅速升溫，在一定的溫度下染料顆粒發(fā)生解體，釋放出的染料分子就會向纖維內(nèi)部擴(kuò)散并發(fā)生固著[8]。該技術(shù)與傳統(tǒng)的染色過程相比，纖維的受熱時間明顯縮短，因此會明顯減少纖維損傷；并且由于微懸浮體化的染料在纖維表面的吸附率很高，故使染料上染率和固色率顯著提高，同時使染品色澤鮮艷手感改善。

　　羊毛纖維表面存在鱗片層，染料向纖維內(nèi)部擴(kuò)散較慢，所以需要較高的染色溫度，但這勢必給纖維造成一定的損傷。傳統(tǒng)的羊毛色纖維染色過程中減少羊毛損傷的方法主要有低溫染色工藝和添加保護(hù)劑的高溫染色工藝等，而蛋白質(zhì)纖維微懸浮體染色技術(shù)是通過縮短染色時間來減少纖維在染色過程中的損傷。西安工程大學(xué)的邢建偉[9]等人采用Lanasol系列染料以微懸浮體染色工藝對羊毛纖維進(jìn)行染色，比較了微懸浮體染色和傳統(tǒng)染色工藝下Lanasol染料對羊毛纖維的染色性能以及染品的損傷程度。結(jié)果表明，采用微懸浮體染色工藝能顯著縮短羊毛的染色時間，減少纖維在染色過程中所受的損傷，節(jié)約能源，且其上染百分率和固色率較傳統(tǒng)染色工藝高，染品色澤也較鮮艷。

　　徐成書[10]等人采用Lanaset系列染料以微懸浮體工藝對拉細(xì)羊毛進(jìn)行染色。結(jié)果表明，采用微懸浮體染色工藝比傳統(tǒng)染色工藝縮短染色時間約40%，并能減小纖維在染色過程中所受的損傷，染品手感得到改善，且色牢度指標(biāo)與傳統(tǒng)染色樣品相當(dāng)。

　　張衛(wèi)東[11]等人采用Lanasol系列染料以微懸浮體染色工藝對絲光羊毛進(jìn)行染色。結(jié)果表明,采用微懸浮體染色工藝,在保證勻染和透染的前提下,能顯著縮短絲光羊毛的染色時間,并能減少纖維在染色過程中所受的損傷,而且染色樣品色澤鮮艷,色牢度均與常規(guī)染色樣品相當(dāng)。

　　在大豆蛋白織物及蠶絲織物的染色過程中，由于微懸浮體化的染料在織物表面的吸附率很高，可提高織物的染料上染率及固色率。刑建偉[12]等人采用Cibacron KS系列活性染料微懸浮體染色工藝，對大豆蛋白纖維染色性能進(jìn)行研究，研究采用微懸浮體化助劑ZX以提高染色效果，結(jié)果表明，微懸浮體染色技術(shù)可提高染料對纖維的上染率和固色率，且染品的鮮艷度有所提高。同時邢建偉[13] 等人也采用Lanasol染料以微懸浮體染色方法（MSD）對絲綢纖維進(jìn)行無鹽染色。研究結(jié)果表明，采用MSD工藝可防止織物表面擦傷，明顯提高上染百分率和固色百分率；其染品色光純正、色澤鮮艷。

　　據(jù)有關(guān)資料[5]介紹，采用微懸浮體染色技術(shù)對蛋白質(zhì)纖維進(jìn)行工業(yè)化染色生產(chǎn)，可以使染色時間縮短1/3～1/2，具有顯著的節(jié)能效果。同時，染料的固色率提高10%～30%，在染制同樣色深度時，可以減少10%左右的染料用量。從實踐情況來看，該技術(shù)已經(jīng)為使用的企業(yè)帶來了一定的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。該技術(shù)屬于低溫、節(jié)能、環(huán)保的染色技術(shù)，具有染色質(zhì)量好、效率高、成本低，安全可靠等優(yōu)點(diǎn)，用該技術(shù)染色的產(chǎn)品手感蓬松柔軟、色澤鮮艷。該技術(shù)已在羊毛、羊絨、絲綢以及大豆蛋白纖維的染色中得到成功應(yīng)用，產(chǎn)生了良好的社會、環(huán)境和顯著的經(jīng)濟(jì)效益。

　　2.2 微懸浮體染色技術(shù)在棉纖維染色中的應(yīng)用

　　傳統(tǒng)的棉纖維活性染料染色需在存在大量鹽的條件下進(jìn)行，并在堿性條件下固色。而棉纖維上染料的固著率通常較低，污水中染料含量較高，而且有大量的鹽殘留在染色廢液中，對環(huán)境造成嚴(yán)重污染[14-15]。而微懸浮體染色方法的主要優(yōu)點(diǎn)是可使染色時間縮短，同時在染料用量相同的情況下，由于加入了微懸浮體化助劑，不僅可以減少無機(jī)鹽元明粉的用量，而且還會提高染料的上染百分率和固色率，相應(yīng)提高染色織物的染色深度。

　　殷娟[16]等人采用活性染料以微懸浮體形式對純棉織物進(jìn)行染色，結(jié)果表明，采用微懸浮體染色工藝，可顯著提高染料的上染百分率和固色率，同時減少了元明粉等無機(jī)鹽的用量，染色織物光澤鮮艷，手感柔軟。

　　王銀銀[17]等人采用微懸浮體化助劑CAT對純棉燈芯絨進(jìn)行預(yù)處理，并用活性染料對經(jīng)預(yù)處理的織物進(jìn)行染色。實驗結(jié)果表明，純棉燈芯絨織物經(jīng)過CAT預(yù)處理可以節(jié)約活性染料染色時染料的使用量，并減少染色廢棄染料的排放，經(jīng)預(yù)處理的織物和普通織物染色所得樣品色牢度基本一致。該技術(shù)提高了純棉燈芯絨織物活性染料染色的固色百分率，符合紡織印染行業(yè)節(jié)能減排的發(fā)展要求，并具有顯著的社會和經(jīng)濟(jì)效益。

　　2.3 微懸浮體染整技術(shù)在棉紡織品前處理中的應(yīng)用

　　在棉紡織品的前處理過程中，特定的微懸浮體化助劑可以使前處理過程中的常用助劑對纖維上各種雜質(zhì)的接觸更加充分，使纖維的除雜效率顯著提高。在棉針織物前處理的大生產(chǎn)試驗過程中，與傳統(tǒng)工藝相比，在最高溫度下保溫時間縮短2/3的前提下，仍然可以使處理后的毛效提高，白度也有相應(yīng)的提高[5]。結(jié)果還表明，經(jīng)微懸浮體前處理技術(shù)處理后的織物在其后活性染料染色過程中的染料固色率一般可以提高10%以上。此外，大生產(chǎn)試驗結(jié)果表明，采用微懸浮體技術(shù)對棉散纖維進(jìn)行前處理后除了獲得上述效果外，同時可使纖維的氈并現(xiàn)象明顯降低且棉結(jié)明顯減少，使纖維在其后的烘干、開清棉、梳棉、并條、精梳、粗紗以及細(xì)紗的加工可以順利進(jìn)行。采用微懸浮體技術(shù)對棉散纖維進(jìn)行前處理后再進(jìn)行染色加工也能夠獲得類似的效果，從而使色紡紗的生產(chǎn)效率及產(chǎn)品的質(zhì)量明顯提高。

　　2.4 微懸浮體染整技術(shù)在后整理中的應(yīng)用

　　微懸浮體染整技術(shù)在紡織品后整理過程中的應(yīng)用目前主要體現(xiàn)在柔軟整理方面。在棉紡織品后整理加工過程中運(yùn)用最廣泛的助劑是雙氨基改良有機(jī)硅柔軟劑及陽離子柔軟劑，然而盡管這兩種柔軟劑的性能優(yōu)異，但是在后整理的高溫加工條件下容易使紡織品泛黃，對產(chǎn)品的外觀色澤造成不良影響。針對這種情況，技術(shù)研究小組在采用雙氨基改性有機(jī)硅柔軟劑和陽離子柔軟劑的后整理過程中采用了微懸浮體技術(shù)[5]。相應(yīng)的實驗結(jié)果表明，所整理的紡織品色澤不變，柔軟平滑度亦未降低，因此該技術(shù)受到試用廠商的高度重視。

　　3 、微懸浮體染色存在的優(yōu)勢

　　微懸浮體染整技術(shù)屬于高效短流程、節(jié)能減排染整技術(shù)，該技術(shù)與傳統(tǒng)染色技術(shù)相比，存在的優(yōu)勢[6-17]有主要有以下幾個方面：

　�。�1）微懸浮體染色工藝中，染料以微懸浮體狀態(tài)存在于染浴中，改變了傳統(tǒng)的染料對纖維的上染模式，縮短了染色時間，特別是高溫染色階段的時間。

　�。�2）與傳統(tǒng)染色工藝相比，微懸浮體染色工藝能實現(xiàn)上染階段的快速升溫，在保證良好勻染性和固色率的前提下，顯著減少了染色過程中纖維的損傷，并降低了廢棄染料的排放量和生產(chǎn)能耗，符合紡織印染業(yè)“節(jié)能減排”的發(fā)展要求。

　　（3）與傳統(tǒng)工藝染色織物相比，采用微懸浮體染色工藝，染色織物色光未發(fā)生變化，色澤更鮮艷，手感更柔軟，從而提高了染色織物的品質(zhì)。

　�。�4） 采用微懸浮體染色工藝可以增強(qiáng)預(yù)處理織物對染料的吸附能力，從而提高了染料在織物上的固著率和染色織物的K/S值。

　　4、結(jié)語

　　中國印染行業(yè)要保持經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展、經(jīng)濟(jì)和環(huán)境保護(hù)協(xié)調(diào)發(fā)展，整個印染行業(yè)都要積極地探尋更多節(jié)能減排、生態(tài)環(huán)保的工藝技術(shù)。微懸浮體技術(shù)作為一種經(jīng)濟(jì)、節(jié)能、環(huán)保的新技術(shù)，在紡織印染方面已有相當(dāng)多的成果和進(jìn)展，該技術(shù)具有顯著的社會和經(jīng)濟(jì)效益。

來源：陳新華