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1．3“色媒體”無鹽無堿染色技術(shù)

2007年，廣東德美精細(xì)化工股份有限公司成功申請了“一種纖維材料改質(zhì)的方法及其染色工藝”的發(fā)明專利，提出了“色媒體”無鹽無堿染色概念及一種新的清潔生產(chǎn)技術(shù)。色媒體無鹽無堿染色原理是纖維陽離子改性研究的發(fā)展與完善，纖維陽離子改性能夠較好的實(shí)現(xiàn)染料的無鹽上染，但還不能完全解決需要加堿固色的問題。德美公司研發(fā)并提出的色媒體染色，可以實(shí)現(xiàn)在無鹽、無堿、無尿素環(huán)境下與陰離子型染料或涂料進(jìn)行常規(guī)染色，與傳統(tǒng)染色相比，縮短了工藝流程，提高了染料利用率，減少了對環(huán)境的污染，節(jié)省了大量能源。色媒體無鹽無堿染色技術(shù)的核心是色媒體的制備。色媒體是一種含有活潑氫和反應(yīng)性功能團(tuán)的預(yù)聚物，含氮量為5％～45％，其中至少含有羥基、氨基及亞氨基等活潑氫基團(tuán)的一種，以及少量含有異氰酸酯、環(huán)氧基、氯甲基等反應(yīng)性功能團(tuán)的一種。染色時(shí)用色媒體對纖維進(jìn)行浸軋或噴涂預(yù)處理，向纖維引進(jìn)陽離子染座從而使得陰離子染料或涂料迅速上染和固著。德美公司將色媒體無鹽無堿染色用于棉針織布的染色研究已取得較好的效果，確定了棉針織布的色媒體改性工藝為：色媒體用量2％(owf)，滲透劑DM一1231質(zhì)量濃度1 g／L，60℃處理30 min。改性后的染色工藝為：染料用量5％(owf)，60～80℃染色30 min。染色后織物強(qiáng)力保留率和手感均比傳統(tǒng)染色好，得色量也與傳統(tǒng)工藝相當(dāng)，雖然親水性較傳統(tǒng)工藝差，但基本不影響服用。利用色媒體無鹽無堿染色技術(shù)，德美公司通過在染色機(jī)中將不同顏色的活性染料或涂料分別滴加或噴灑到纖維織物的相應(yīng)位置，還實(shí)現(xiàn)了織物的多色彩染色，與傳統(tǒng)的印花工藝相比，簡化了工藝條件，減少了化學(xué)品用量，達(dá)到了環(huán)保節(jié)能目的。

1．4超臨界CO2染色技術(shù)

利用超臨界CO2，流體代替水作為染色介質(zhì)，可以解決染色用水問題，減少染料浪費(fèi)和環(huán)境的污染，同時(shí)由于超臨界CO2流體的低黏度和高分散性，使得染色速度更快，是一種新型生態(tài)染色技術(shù)。目前，關(guān)于超臨界CO2，染色的研究主要有分散染料染色、活性分散染料染色、改性天然纖維的分散染料染色以及天然染料染色。超臨界CO2，流體作為一種非極性溶劑，對分散染料有很好的溶解作用，其用于分散染料的染色研究最為深入且已取得了較多成功，相關(guān)染色工藝已較為成熟，一般為80～160℃，20～30 MPa，上染時(shí)間20—60 min，各項(xiàng)染色牢度可達(dá)到4～5級(jí)。這一染色技術(shù)正逐步應(yīng)用于實(shí)際生產(chǎn)中。活性分散染料超臨界CO2染色主要是通過將活性基引入分散染料，從而實(shí)現(xiàn)染料在超臨界CO2，中溶解且能上染極性纖維。Schmidt A等副利用均三嗪和溴代丙烯酸分別對分散黃23進(jìn)行改性，制成活性分散染料1和2，并將其分別用于纖維素纖維、蛋白質(zhì)纖維及合成纖維的超臨界CO2染色研究。結(jié)果表明，2號(hào)染料染色性能較好且蛋白質(zhì)纖維染色性能比纖維素纖維要好。但染色溫度較高時(shí)間較久(160oC，240 min)易造成纖維損傷。M van der Kraan等利用含乙烯砜或者二氯三嗪的活性分散染料對天然纖維及合成纖維進(jìn)行超臨界CO2，染色研究，發(fā)現(xiàn)當(dāng)在超臨界CO2系統(tǒng)中加入水，并不會(huì)影響染料在聚酯上的上染百分率，而對于錦綸、桑蠶絲和羊毛含有氨基的纖維，染料的上染百分率與超臨界CO2，和織物上的含水量有正相關(guān)性，當(dāng)超臨界CO2，流體和織物的含水量達(dá)到飽和時(shí)，纖維的得色量達(dá)到最大且固著率均達(dá)到80％以上。這為超臨界CO2，應(yīng)用于聚酯與錦綸、桑蠶絲或羊毛等混紡織物的加工提供了理論依據(jù)。通過對天然纖維進(jìn)行改性，如麻芐基化或表面有機(jī)硅改性、羊毛蠶絲等離子處理以及棉的多元羧酸處理等，可以增加纖維與分散染料的親和力、提高纖維容納染料的能力等，實(shí)現(xiàn)天然纖維的分散染料超臨界CO2染色。據(jù)報(bào)道，我國大連工業(yè)大學(xué)同光明化工研究設(shè)計(jì)院產(chǎn)學(xué)研合作研究的天然纖維超臨界CO2，染色，已具備了散纖維和成衣藝術(shù)染色產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)條件，并于2010年通過鑒定，預(yù)計(jì)該項(xiàng)目的推廣應(yīng)用可每年節(jié)約用水10～l5億t。天然染料超臨界CO2染色方面，國內(nèi)外研究相對較少。大連輕工業(yè)大學(xué)首次利用超臨界CO2對姜黃色素進(jìn)行了萃取染色一步法工藝研究，確定了最佳工藝條件為27MPa，140℃，染色60 min，最終樣品耐摩擦牢度和水洗牢度達(dá)到了3～5級(jí)。孫曉竹等以茶葉葉綠素為原料對牛奶纖維進(jìn)行超臨界CO2染色，確定了最佳工藝為：染料用量3％(owf)，pH值5，3 MPa，80℃，染色樣品各項(xiàng)牢度達(dá)到3～4級(jí)。

1．5仿生發(fā)色

仿生發(fā)色是指模仿某些昆蟲和鳥類如蝴蝶、孔雀羽毛的發(fā)色機(jī)理，直接利用光線的折射反射或干涉等原理進(jìn)行發(fā)色。其“染色”概念已不是傳統(tǒng)的染色概念，仿生發(fā)色幾乎不用染料或色素，而是將染色與纖維結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、合成加工結(jié)合起來，只要材料的折射率和尺寸不發(fā)生改變，所得到的顏色也不會(huì)消失，可以真正做到對環(huán)境無污染。

目前關(guān)于仿生發(fā)色的研究尚少。日本基于自然界蝴蝶翅瓣表面薄片的折射率、大小、形狀和厚度不同，通過薄膜干涉生色產(chǎn)生各種顏色的原理，開創(chuàng)性地研制出了結(jié)構(gòu)生色纖維Motphotex絲。國內(nèi)，亦有研究者對甲蟲及蝴蝶顏色做了系統(tǒng)的研究，指出甲蟲的三維光子晶體和蝴蝶的一維光子晶體結(jié)構(gòu)是其顏色形成的主要因素。龔龔等通過研究孔雀羽毛的結(jié)構(gòu)，發(fā)現(xiàn)其發(fā)色是由于孔雀羽毛小羽支中存在蛋白纖維的二維光子晶體結(jié)構(gòu)，提出這些由黑色素棒、“黏合劑”和空氣構(gòu)成的二維光子晶體結(jié)構(gòu)，是孔雀尾羽產(chǎn)生靚麗色彩的主要原因，并給研究者們提出了一個(gè)新的研究方向。隨著當(dāng)今納米技術(shù)和生物工程的發(fā)展，仿生發(fā)色將逐漸成為可能，這將給紡織品染色帶來一次新的革命。

1.6染色功能整理一體化技術(shù)

染色功能整理一體化技術(shù)是由蘇州大學(xué)鄭敏等研究提出的一種新型染色技術(shù)，通過相轉(zhuǎn)移技術(shù)和微晶控制技術(shù)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了無機(jī)納米粒子對纖維的染色和整理一體化。其工藝流程為：無機(jī)納米微晶分散體制備一軋染(軋液率85％～100％)一預(yù)烘(80oC，3 min)一焙烘(140℃，2 min)，工藝流程簡單，對環(huán)境無污染，所得產(chǎn)品染色牢度和勻染性都較好，具有抗菌、防紫外(UPF指數(shù)達(dá)到80以上)、阻燃等功能。在用無機(jī)微晶水性分散體nano．super(R)對真絲進(jìn)行染色和功能整理的研究中，該染色整理方法還表現(xiàn)出了快速、高效、節(jié)能等符合生態(tài)染色的優(yōu)點(diǎn)，給紡織品染色提供了一個(gè)新的方向。

2結(jié)語

隨著科技的發(fā)展及人們對紡織染色行業(yè)的關(guān)注，越來越多的新型紡織品染色技術(shù)接踵而至，它們要么是減少了水資源的浪費(fèi)和污染，要么是提高了染色的性能和能源的利用，比傳統(tǒng)染色方法更符合生態(tài)標(biāo)準(zhǔn)，給行業(yè)實(shí)現(xiàn)清潔生產(chǎn)、摘掉其“污染大頭”的帽子帶來了希望。但對于目前所出現(xiàn)的新型染色方法，大都還處在實(shí)驗(yàn)室階段，離工業(yè)化生產(chǎn)有一定的距離。要真正利用新型染色技術(shù)實(shí)現(xiàn)行業(yè)生態(tài)化，可以從以下方面加強(qiáng)：①對于新興的染色方法，研究者或研究機(jī)構(gòu)本身要盡可能爭取資源或與廠家聯(lián)合研究，而相關(guān)單位對于有潛能的新型技術(shù)應(yīng)大力協(xié)助和支持，使其盡早脫離實(shí)驗(yàn)室階段而進(jìn)入生產(chǎn)化研究。②對于取得一定研究成果的新型技術(shù)，應(yīng)加強(qiáng)宣傳和利用，使其真正成為對行業(yè)和社會(huì)有用的技術(shù)力量。③在新技術(shù)新思想突飛猛進(jìn)的時(shí)期，應(yīng)加強(qiáng)相關(guān)技術(shù)人員或研究人員的培訓(xùn)和培養(yǎng)，使新技術(shù)能夠得以掌握和運(yùn)用，同時(shí)使更多的思想和創(chuàng)意融會(huì)貫通，最終實(shí)現(xiàn)整個(gè)行業(yè)的發(fā)展和進(jìn)步。