正文 第20章 低碳服裝行業的生態染整(1)(1 / 3)

一、超聲波染整技術了解

國外在20世紀40至50年代就已將超聲波技術應用於紡織品的濕加工過程。但按照Thakare等人的介紹,從應用效果和經濟上的因素考慮,在紡織品的濕加工過程中,超聲波應用於染色中最為有利,表現為輔助工藝中的應用和對染色過程的改進。

(1)超聲波在輔助工藝中的應用。Fredman首先用30kHz的超聲波製取了穩定的酞菁染料在蒸餾水中的分散液;Simanovich也研究了超聲波對分散質量的影響,獲取了穩定性較好的還原染料和分散染料的分散液。

(2)超聲波在染色過程中的應用。第一個研究應用超聲波用於紡織品染色可能性的人是Sokolov、Tumansky。Sokolov等人首先把9.5kHz的超聲波用於直接染料對全棉織物的染色,結果使染色速率提高2~3倍。此後在該領域內掀起了越來越大的浪潮。

Brauer評價這種染色方法用於縮短還原染料染色纖維素纖維的時間,結果染色深度增加、而染色時間則縮短了25%。

R a t h和M a r k研究了聲頻(1~8kHZ)和超聲(22~175kHZ)波,用於直接染料和酸性染料各自對棉、粘膠和羊毛染色的作用,他們也研究了分散染料在醋酸纖維表麵的吸著,結果他們發現低頻波對於直接染料染棉和粘膠纖維隻有輕微的影響,麵對於分散染料染醋酸纖維的影響則比較顯著。

後來Alexander和Meek應用了17.3kH的波,將它用於直接染料染棉、酸性染料染羊毛以及分散染料染聚酰胺和醋酸纖維,他們觀測得到,用分散染料染聚酰胺和醋酸纖維,得到的染色速率提高顯著,因此他們的結論是超聲波對非水溶性的分散染料染疏水性纖維最為有益。

與他們發現的相反,Chuz等人獲得了把超聲波大規模地應用於水溶液體係的優質染色,他們將22kHz的超聲波用於還原染料染棉,共生產了400批,其染色時間可縮短50%,然而他們並未提供定量的數據。

20世紀80年代中期,蘇聯提出並實踐了超聲波(1.9MHz)活化處理聚酯纖維,使纖維內表麵及結構的變形和提高分散染料的上染百分率成為可能。

1988年Roman的Bob進行了皮革的超聲染色實驗,獲得了滿意的效果。

在20世紀90年代,國外又先後利用超聲波對染料的振蕩分散性和對聚酯纖維的預膨脹作用實現了滌綸的低溫短時間染色。

同時India的一些學者對直接染料染色動力學進行了研究,證明了空穴效應和熱效應在染色過程中所起的單獨和共同的作用,人們也對活性染料染纖維素織物中超聲波能量的應用以及超聲波在染尼龍中的作用進行了研究,都獲得了令人滿意的結果。

1995年India的Bombay在陽離子染料、酸性染料和金屬絡合染料染絲綢中應用超聲波處理,可以實現織物的低溫短時間染色,並可以提高染料的上染率。

總之,國外過去四五十年的研究,按照Thakove等人的評價,在紡織品的濕加工過程中,最有希望的應用是用於染色,超聲波能量的應用可能是經濟的,具有的好處是較短的加工時間,較高的上染百分率,較低的纖維損傷,提高效率和具有重現性的染色色澤等,國外的研究資料表明,無論是對於水溶性染料染天然纖維,還是對於非水性染料染疏水性的纖維,超聲波技術的應用都有助於染色的進行。

國內雖然在超聲波技術的其他應用方麵已取得了顯著的成果,有的已經達到了或超過了國際水平,但超聲波在染色中的應用研究卻不多,有關於這方麵的研究報告的譯文有不少,這也說明了我國的有關學者對此課題的充分重視。

染色專業在我國紡織行業中占有十分重要的位置,印染技術的改進是紡織行業上質量、上層次、上效益的關鍵環節之一。目前國內外雖然提出了不少有關改進染色工藝的新方法和新技術,如溶劑法染色,無線電波和遠紅外加熱,在一定程度上使染色缺點得以改善。但麵對世界性的能源危機和科學技術的飛速發展,人們生活水平的提高,特別是自動化程度要求更高的科技,人們迫切要求開發一種能實現織物的低溫短時間染色,提高染料的上染百分率,降低環境汙染,提高勞動生產率的染色技術,使工人有更多的業餘時間用以提高他們的身心素質,形成良性循環,同時又能使高新技術滲透到紡織行業中去,便於紡織行業實現自動化的新方法新技術,超聲波染色確實具有這一時代特征。然而,國外有關這方麵的研究資料還缺乏足夠的數據說明,而且他們對於超聲波有利於染色進行即超聲波機理的解釋,還往往隻局限於超聲波作用,就是對這方麵的研究還不夠完善,例如缺乏最直觀的微觀觀察照片,而有關於超聲波能引起纖維微觀物理結構變化的詳細研究,迄今為止尚未見諸報道。按照Wisniewska的解釋,而且我們也堅信,纖維的大分子在超聲波的作用下並不能總是惰性的,因此超聲波的作用機理隻有從超聲波對染浴和纖維兩方麵的作用考慮,才能作出更加充分,更加全麵,更加科學的解釋。