生态友好型牛仔服水洗工艺理念

G.A.Sadath，M.Shafi，A.Patel

Arvind公司（印度）

牛仔布为一种经面斜纹织物，一面以蓝色经纱为主，另一面呈现白色纬纱。这使得蓝色牛仔服从内部看呈白色。最初用于牛仔布染色的染料源于植物靛蓝，现大多采用合成的靛蓝染料染色。染色过程中，纱线被反复浸渍和氧化。在牛仔布领域，需约6 800L水才能种植足够多的棉花生产1条牛仔裤。牛仔布加工废水排放前需经污水处理厂（ETP）的设施处理，以减少生物需氧量并保持水体健康。在使用染料和颜料的情况下，还需具有附加功能的ETP以降低化学需氧量。

1 可持续性理念

可持续的环境友好型制造工艺是服装工业的重要环节，其重点关注产品质量和制造过程，包括从初始产品到终端产品，需通过改进程序和工艺，维护环境健康。

企业可通过品牌建设，向公众承诺可持续发展，并以特殊标签标记告知消费者为使服装对环境影响最小所做的努力。可持续性指以不损害后代满足自身需求的能力为前提，满足当前需求。鲜有研究探讨相关方法和标准工具，以指导服装制造商、经销商和消费者适应环境问题带来的新变化。在此情况下，设计师、制造商和消费者必须从生产方法到政府法规再到生命周期分析，充分认识环境问题。他们应综合考虑所用材料、产品生产和包装方式及消费者使用和处理这些产品对环境的影响。因此，越来越需要通过标准方法、工具和技术来衡量服装行业与环境的可持续性发展，使其对环境的影响最小化。本研究试图分析有关服装产品的可持续性问题。

1.1 生命周期评价

生命周期评价（LCA）是实现环境友好型产品的重要工具。LCA系统地告知消费者，产品在整个生命周期中对环境的影响和后果，包括水耗、二氧化碳排放及富营养化过程。

1.2 环境影响测量

环境影响测量（EIM）软件是首个专为服装整理行业设计的软件，旨在帮助用户建立更可持续的流程。应用EIM软件，用户可获取必要信息，清楚地了解环境危害的主要来源，从而采取对环境更加友好的工序、流程。EIM提供有价值的信息，确保服装整理过程达到预期目标，并减少对环境的影响。服装整理过程中对环境有影响的相关因素如下所述。

——耗水量：所用水的总消耗量取决于服装整理中每个工艺步骤的浴比，以每件服装整理所需水的体积衡量。

——能源消耗：主要源于生产所需，如机械能和电能，用于机器运转和其他用具工作。整理过程中消耗的总能量是每步整理工艺中所消耗的能量总和。

——化学品：EIM考虑了所使用的化学品对环境的危害。按照对环境的高、中、低影响，化学品被分为3类。

——影响工人健康的因素：主要为对洗衣工健康造成影响的因素，其部分来自于处理过程中所用的化学品，另一些则源于工人的操作。

2 技术发展

服装业消耗大量的水、能源和化学品。高锰酸钾和浮石是工业中最常用的有害化学品。这些化学物质会影响环境及服装的功能性。本文介绍了一些对环境影响最小的牛仔布水洗工艺处理技术。

2.1 电子流工艺

为解决环境问题，一些新兴整理技术已用于替代传统湿加工工艺。一种被称为电子流的基于纳米气泡的新技术已被开发。电子流可改变服装表面结构，用水量最少且过程零排放。将空气引入电子流反应器中并进行机电冲击，产生纳米气泡和湿气流。然后，这些纳米气泡混合物被输送至含有牛仔服的旋转滚筒中，与牛仔服接触后达到预期效果。最后牛仔服在滚筒中干燥。该工艺适用于酶洗、树脂整理、易护理及防水整理。

2.2 纳米催化技术

纳米催化技术是一种对硬水中的水垢形成条件有显著影响的且无需添加化学试剂的水处理技术。其独特概念是将水分子与溶解的物质结合形成微米粒子，降低水分子之间的结合力，并通过减少水分子与其他化合物之间的黏结束缚，促使分子分离，从而阻止水垢形成，软化水质。此外，液态水的表面张力非常高，这意味着藻类和细菌可附着于水表面。带正电荷的钙镁离子在杀死细菌和藻类过程中消耗殆尽，也在一定程度上软化了水质。

2.3 臭氧

臭氧分解时可生成自由氧，是一种强效氧化剂，可以快速起效，用于服装加工，以减少化学品用量。与一些传统的服装清洗工艺相比，采用臭氧工艺时，使用的水要少得多，且在室温下有效，同时可实现与漂白剂非常相似的洗涤效果。根据臭氧用量，可在5～15min的臭氧暴露下实现牛仔服颜色的完全去除。

2.4 酶替代浮石

可在洗衣机中进行牛仔服的石洗工艺，使用的石头直径为2.5～7.6cm。但这种石头会对洗涤滚筒造成过载损坏，从而显著增加机器的维护成本。浮石和颗粒物质会堵塞机器的排水管和下水道管路及市政下水道，并损坏污水处理设备。在洗衣制剂中添加纤维素酶，通常可降解去除纤维素织物表面的原纤维或颗粒，并可释放织物染料或使织物具有褪色外观效果的染料。在生化－石击过程中，纤维素酶作用于棉织物，断开纱线表面上的小纤维末端，使多余染料变得松散，并在洗涤循环中通过机械磨擦去除。

2.5 激光替代PP

用于产生局部褪色效果的高锰酸钾（PP）喷雾是牛仔布水洗工艺中最不环保的技术，会对工人和环境产生非常不利的影响。使用激光替代PP喷雾可改变全世界牛仔服的生产工艺。

3 结语

服装领域的可持续性理念旨在改善服装生产工艺，维持健康的环境。在此理念下，使用LCA和EIM工具可以向消费者提供通过环境友好型工艺制造的相关产品信息。使用电子流和臭氧工艺不仅可实现化学品零排放，还可避免普通水洗工艺导致的缩水现象。纳米催化技术工艺消耗的化学品最少，可为牛仔服带来良好的手感。纤维素酶可用于替代石洗工艺，节省能源、时间，提高生产率，最大程度地降低织物强度损失，在不影响机器设备或环境的情况下，使牛仔服具有石洗外观。