针织面料节能减排工艺技术

黄廷盛

福建福能南纺卫生材料有限公司(南平)

针织面料质地柔软、吸湿性和透气性好，具有良好的弹性与延伸性。针织服饰穿着舒适，贴身合体，无束缚感。随着生活水平的提高，人们对针织面料的要求也越来越高，不仅要求其舒适性好，而且对其功能性方面也提出较多要求，尤其是女性在塑型方面，既要显出身材曲线，又要能保持体形。目前，针织服装常用的材料有纯棉面料和涤/棉混纺面料等，纯棉针织面料是使用纯棉纱线编织而成的针织物；涤/棉针织面料以涤纶为主要成份，通常采用质量分数为51%～95%的涤纶和质量分数为5%～49%的棉混纺纱线织制。采用高支纱制作针织面料或在原料中添加氨纶丝，可改变或提升针织面料的性能。

1 棉、涤/棉针织面料染整工艺现状与存在的问题

目前，中国国内棉、涤/棉混纺织物面料的传统染整加工普遍需经过前处理煮练或氧漂、抛光蚀毛工序后，再进行染色，生产中大多采用高温汽蒸退浆、煮练、氧漂、烧毛、蚀毛等多步骤多流程工艺[1]；棉织物的染整加工则需进行退浆煮练，完全洗水干净后，再经一浴氧漂、一浴抛光、一浴染色。采用传统工艺进行织物的染色整理时，具有工艺耗时长、效率低、能耗成本较高等问题，不符合绿色环保发展趋势。

针织面料的染色必须使用高温溢流染色机等设备，这些设备投资成本高，占地面积大。若能优化改进生产工艺，则可提高染色生产效率，大幅减少企业的投资成本。传统染色工艺需要耗费大量的蒸汽、水、电等。而在染色后处理阶段，为了达到各项牢度指标要求，还需加大高温皂洗、清水洗、染涤后水洗、固色水洗等工序的水洗量。这些使得传统染整工艺能耗高、效率低，同时增加了生产成本和环保投入。传统染整工艺高成本、高能耗、低效率等问题，已成为纺织染整业的难题。

2 棉、涤/棉针织面料染整工艺改进

为解决针织面料染整工艺成本高、能耗高、效率低的问题，开发涤/棉前处理-抛光-染色一浴工艺，以及染色后的皂洗-固色短流程工艺是主要的研究思路。

2.1 前处理-抛光-染色一浴工艺

本文利用生物酶[2]的生态环保性，综合工艺的互补性整合工艺，对前处理、抛光、染色等工艺方案进行改进，开发出棉、涤/棉棉针织面料前处理氧漂-煮练-抛光一浴新工艺，将传统的前处理氧漂与抛光两个独立的工艺合二为一。传统工艺在涤/棉针织面料的氧漂工序结束后，需先水洗后再进行单独抛光(55 ℃)，然后进入染色阶段。利用工艺的互补性，将涤/棉织面料的前处理煮练-抛光-染色三个工艺合并为一个工艺：涤/棉针织面料于40 ℃下加入助剂，升温至55 ℃后，加入中性抛光酶进行抛光，再加入染料染色；纯棉针织面料于55 ℃下加入抛光酶、元明粉，通过加入碱剂对酶进行灭活。上述工艺已分别在实验室和工厂实际生产中进行了验证，并对各项性能指标进行了综合评估。一浴工艺的可行性得以证实。

2.2 染色后的皂洗-固色短流程新工艺

传统的棉、涤/棉针织面料染整需经多次高温皂洗与多次洗水。利用助剂的化学皂洗特性，结合工艺的物理作用，可减少皂洗工艺次数。棉针织面料染中、深色原先需在98 ℃下皂洗2次，新工艺将其减少为98 ℃下皂洗1次。涤/棉针织面料的皂洗工艺同此。结合小样、中样、大货的试验跟踪，进行浮色皂洗和固色，并测试比较染色织物各项牢度指标，开发出优化的皂洗-固色工艺方案。新开发的皂洗-固色工艺流程与传统工艺[3]相比，工艺流程缩短、洗水次数减少，皂洗后织物的各项牢度达标。新开发的工艺不仅流程短、能耗低、效率高、成本低，而且减少了污水处理量，符合可持续发展[4]的要求。

3 棉、涤/棉针织面料染整新旧工艺对比

为更直观地了解工艺改进后的效果，从工艺曲线、染色成品的色牢度，以及水、电、汽等能源的消耗与综合成本性价3个方面，对棉、涤/棉针织面料传统染整工艺(旧工艺)与新工艺进行对比。

3.1 工艺曲线

棉、涤/棉针织面料传统染整工艺与新工艺的工艺曲线对比如表1所示。由表1可以看出：传统工艺染色流程长、时间长、用水量和耗能大，采用前处理-抛光-染色一浴及后处理短流程新工艺后，工艺流程大幅缩短，生产效率显著提高，减少了设备投资，降低了运行成本，并且节能节水、绿色环保。

表1 传统染整工艺与新工艺的工艺曲线对比

续表

3.2 染色成品的色牢度

传统工艺与新工艺染色成品的色牢度测试结果对比如表2所示。由表2可以看出：采用前处理-抛光-染色一浴及后处理短流程新工艺后，大货生产的涤/棉中、深色成品，其耐皂洗色牢度为4-5级、干态耐摩擦色牢度为4-5级、湿态耐摩擦色牢度为3-4级，各项牢度指标合格，新工艺染色成品的色牢度与传统工艺相当。

表2 传统工艺与新工艺染色成品的色牢度测试结果对比

3.3 能源消耗与综合成本性价对比

以生产1 t涤/棉针织物为例,浴比按1∶5计,对比前处理-抛光-染色一浴及后处理短流程新工艺与传统工艺的水、电、汽能源消耗与综合成本性价,结果如表3所示。

由表3可知：与传统工艺相比，采用新工艺生产1 t涤/棉针织物，可缩短工艺时间3.99 h,节约用水35 t，节约用电159.47 kW·h,节省蒸汽1.45 t。

表3 1 t涤/棉针织物采用传统工艺与新工艺的水、电、汽能源消耗及综合成本性价对比

4 结论

本文对传统的棉、涤/棉针织面料的染整工艺进行改进，开发出前处理-抛光-染色一浴及染色后的皂洗-固色短流程新工艺，并淘汰了传统的前处理-抛光-氧漂工艺配方，开发出新型环保染整工艺配方。经复合酶工艺处理，结合低浴比染机洗水染色等工艺整改，使棉、涤/棉针织面料的染整工艺流程大幅缩短，设备投资减少，运行成本降低，并且新工艺节能节水、绿色环保。随着新工艺技术的大货生产与产业化推广应用，棉、涤/棉针织面料染整工艺效率显著提高，产品品质有较大幅度的提升。此外，新工艺符合可持续发展战略，具有良好的应用前景。