染整是纺织品生产的重要环节,染整技术先进与否,直接影响到纺织品的使用价值。《纺织工业“十二五”科技进步纲要》(以下简称《纲要》)指出,“十二五”期间纺织工业科技进步的重点任务之一就是要加大印染高效短流程前处理技术、无水少水印染技术及功能性后整理技术的研发与推广力度。在《纲要》提出的亟待突破的十大类50项关键技术中,涉及印染高新技术的有6项(含22个子项),在全行业重点推广的110项先进适用技术中,涉及染整环节的有20项。
“十一五”期间,染整工艺技术的进步大大提高了纺织面料的质量和功能化水平,一大批新型印染技术得到不断推广。“十二五”期间,染整行业将重点研发哪些项目?重点推广哪些项目?近日,《纺织服装周刊》记者采访了中国纺织工业协会科技发展部主任、中国印染行业协会会长李金宝,就“十一五”期间我国纺织染整技术所取得的成绩以及“十二五”期间染整技术研发和推广的重点等话题进行了采访。
22项研发目标锁定
《纲要》提出的“十二五”纺织工业科技攻关及产业化项目涉及6项印染高新技术,分别是高效短流程前处理技术、少水及无水印染加工技术、印染在线检测及数字化技术、纺织品功能整理技术、麻纤维染整工艺技术及特种助剂、新型纤维及多组分纤维面料染整关键技术。
李金宝介绍,高效短流程前处理技术产业化项目主要是突破生物酶精练技术、棉织物低温漂白关键技术、茶皂素退煮漂等高效短流程技术以及针织物冷轧堆前处理加工技术。李金宝介绍,这些技术研究目前进展顺利,就在《纲要》发布后不久,由东华大学、辽宁宏丰印染有限公司等单位联合研发的生物酶前处理技术已经顺利完成并进行了产业化试点,接下来将进行重点推广;近期,由东华大学、华纺股份有限公司、青岛康地恩生物科技有限公司联合研发攻关的棉型织物低温漂白关键技术也取得了重大突破,目前正在华纺股份有限公司进行中试。
《纲要》提出,要重点发展少水及无水印染加工高新技术,为行业实现清洁生产、提高可持续发展能力提供技术支撑。李金宝介绍,活性染料湿短蒸染色主要采用特种蒸箱,通过电脑进行严格精确的控制,使温度和染料的上染和固着速度相适应,实现活性染料无盐、短流程染色。国内正在开发的湿短蒸技术,流程短,固色率高,染液渗透充分、色泽均匀鲜艳、节约能源和化学品,废水排放量少,与常规的轧蒸工艺相比,综合节约能源30%~50%。而新型转移印花技术今后要进一步解决的关键技术有三个方面,一是与数码喷墨纸相结合的转移印花开发;二是扩大天然纤维转移印花的色谱,提高色牢度;三是探索转移印花和无纸印花工艺和设备。据悉,目前化纤转移印花已经成功实现了产业化生产。
《纲要》指出,要重点研究印染生产过程全流程的网络监控系统、高效数字化印花集成技术等印染在线检测及数字化技术,提高生产效率,促进节能减排。李金宝介绍,印染生产过程全流程的网络监控系统,今后要进一步解决印染生产过程数字化在线采集系统关键技术。而高效数字化印花集成技术研发要在三方面着力,一是加强喷墨印花机喷头研制;二是加强高效、低成本喷墨墨水研制;三是加强高速喷墨印花机研制。截至目前,国内已成功开发电脑分色、喷墨制版及纺织品喷墨印花系统,并用于印染企业印花打样。如果用于产业化生产则需要进一步研发喷头、提高速度,开发较低成本墨水。
《纲要》提出的纺织品功能整理技术主要包括复合功能及整理加工技术和极端条件下的防护技术。李金宝介绍说,前一项技术今后要进一步解决的关键问题是实现蓄热调温、防水透湿、吸汗快干、护肤、负离子、抗菌、防紫外、防辐射、远红外整理功能与有效性、安全性与时尚性结合。目前国内正在开发多功能整理助剂及整理工艺,研究整理工艺的同步性及整理效果的协调性,赋予织物多种功能。目前在织物远红外、抗电磁波、拒水拒油、抗紫外线、抗菌纺织品开发方面取得了不错成绩。而后一项技术今后要解决的关键问题则是研究开发适用于高温差、高光热辐射、火场和高能射线等极端条件下的纺织品功能整理技术。
麻类纤维面料柔软性差,染色难,色牢度差,亟待开发相应的染整技术,提高服用性能。新型纤维及多组分纤维面料染整关键技术主要包括新型纤维染整加工技术和差别化、功能化高附加值纤维染整加工技术以及多组分纤维面料的短流程染整加工技术。
全面推广20项先进技术
《纲要》提出的“十二五”纺织工业先进适用技术推广项目涉及染整环节的有20项,分属于六大类技术,即高效短流程前处理技术、少水及无水印染加工技术、在线检测计量控制技术、特种后整理技术、印染废水治理及回用技术、资源综合利用技术。
高效短流程前处理工艺技术、生物酶退浆技术、冷轧堆前处理技术、针织物圆筒平幅连续前处理生产线这四项属于高效短流程前处理技术大类。据李金宝介绍,短流程前处理工艺流程短,效率高,实施后可节约水、电、汽消耗30%~50%。而生物酶退浆技术的显著特征就是用生物酶工艺代替传统碱处理工艺,采用该项工艺既有利于提高织物品质,也有利于节能减排。
涂料连续轧染、冷轧堆染色、退染一浴工艺、气流染色、丝绸数码印花等八项属于少水及无水印染加工技术大类。李金宝介绍,冷轧堆染色工艺设备和操作简单,与常规轧染工艺相比,可节约水15%、节约蒸汽30%,固着率提高约30%,染色质量稳定,染色牢度高,投资成本低,速度快,降低能耗,减少盐用量。据悉,山东华纺股份有限公司完成的“棉冷轧堆染色新技术及关键装置的研究开发”,作为“十一五”国家科技支撑项目,获得了“纺织之光”2010年度中国纺织工业协会科学技术奖一等奖。
助剂中央配送系统、在线检测控制技术两项属于在线检测计量控制技术大类。助剂中央配送系统是通过全闭环控制系统及传感器技术,在染料、助剂、设备、配方等环节实现信息化管理的基础上,实现自动称料、化料、管道化自动输送。而织物含湿率、热风湿度等在线检测控制技术,则是通过科学计算,精确计量投料,使印染生产由粗放型向精细化转变,不仅有利于产品质量的控制,还减少了因超量投料引起的环境治理负担。
泡沫整理技术和连续化机械柔软、磨花、剪花等整理技术两项属于特殊后整理技术大类。其中泡沫整理是通过空气代替水作介质来稀释化学品,泡沫携带化学品并施加到产品表面,这样可以使织物的带液量减低10%~50%,在烘干过程中大大节省了能源,可有效替代大量用水的传统加工方式,并减少了污水排放。而后项技术则改变了染整以化学加工为基础的模式,通过物理加工达到后整理的目的。
印染废水分质分流及深度处理回用技术治理及回用技术属于印染废水治理及回用技术大类。该项技术主要是对印染废水进行清污分流,对染色残液及初次漂洗水进行达标排放处理。目前,该项技术已经在部分企业应用,取得了一定的经济效益。
冷凝水、冷却水回用技术、印染废水余热回收利用、丝光淡碱回收利用三项属于资源综合利用技术大类。李金宝介绍,印染废水余热回收利用系统回收效率最高达90%。丝光淡碱回收利用技术则使用扩容蒸发器回收淡碱后,污水处理站需要处理的水量明显减少,且调节池用酸量大幅减少。
李金宝表示,“十二五”期间除了加强重点技术研发攻关,最重要的还是要加大先进技术的推广力度,让先进技术走进千万家企业,服务整个纺织行业。具体可以从四方面入手,一是建立生产联盟,提高先进技术应用比例;二是建立产业创新联盟,促进产学研合作;三是组织行业专家深入企业,推广先进技术;四是加大宣传力度。
研发重点:突破生物酶精练、棉织物低温漂白、茶皂素退煮漂等高效短流程前处理新技术,针织物冷轧堆前处理加工技术。到2015年,棉织物低温漂白等前处理新技术完成产业化研发,并在行业中加快推广;针织物冷轧堆前处理技术在圆筒推广50条以上生产线,平幅路线推广20条生产线。
发展少水及无水印染加工高新技术,为行业实现清洁生产、提高可持续发展能力提供技术支撑。到2015年,活性染料湿短蒸染色、新型涂料纱线染色、新型转移印花、针织物平幅冷轧堆染色、低给液率染色及整理、超声波染整加工等技术完成产业化研发。
研究印染生产过程全流程的网络监控系统、高效数字化印花集成技术等印染在线检测及数字化技术,提高生产效率,促进节能减排。到2015年,完成全流程的网络监控系统产业化研发,并推广到印染行业的20%;色差、克重、纬密、疵点(坯布)、带液量等在线检测及控制系统完成产业化研发,并推广到行业的10%。
研究碳纤维、聚乳酸、大豆、牛奶等新型纤维,差别化、功能性高附加值纤维,多组分纤维面料,化纤仿真面料的染整技术以及纺织品特殊功能整理技术,实现产品的多元化、个性化,全面提高国产面料的质量、档次和附加值。
推广重点:推广已经发展成熟的生物酶退浆、冷轧堆前处理等高效短流程前处理工艺技术。这些高效短流程前处理技术如推广到印染总量的40%,可实现年节水、减少污水排放11330万吨,节能121万吨标准煤,节电16878万千瓦时(折合6781万吨标准煤),到2015年力争实现推广到行业30%~40%。
推广已经发展成熟的涂料连续轧染、冷轧堆染色、退染一浴工艺、气流染色和浴比小于1:8的液流染色、丝绸数码印花等少水及无水印染加工技术。这些少水及无水印染加工技术如推广到印染总量的20%,可实现年节水、减少污水排放5000万吨,节能7.84万吨标准煤,到2015年力争实现推广到行业的20%~30%。
推广已经发展成熟的助剂中央配送系统,自动调浆系统,织物含湿率、热风湿度、液位、门幅、卷径、边位、长度、温度、速差、预缩率在线检测技术。上述技术如推广到行业的20%,每年可节水、减少污染物排放2450万吨,到2015年力争实现推广到行业的20%~30%。