21世纪世界科技的发展
昆山印染厂 徐谷仓
【前文提要】 前文论述的是21世纪科学技术发展的展望和在高科技的环境下服装面料的变化包括开发10种大类的新颖高科技服装及其具体的功能性。
【关键词】 20世纪 21世纪 科学技术 染整技术 展望
(续上期)
4 21世纪染整技术的展望
从目前国际染整工业加工设备和工艺技术创新发展看，染整工业整体上已进入一个用高新技术装备改造传统的染整加工设备和工艺的新时期，其今后发展趋势则是倡导应用三E系统(即:Effi2 cien t效能、Econom y经济、Eco logy生态)，加工生产要考虑效能、效益符合生态要求，人们的穿着将向更舒适、方便、特殊功能及回归自然的方向发展。
4.1 染整行业将实施可持续发展战略
目前我国环境污染严重，生态恶化，加上染整行业连年亏损，已严重影响染整行业的发展，因此染整行业要扭亏增盈，进行第二次创业实现跨世纪宏伟目标，必须实施可持续发展的战略，随着人们环保意识的加强及国际环保标准ISO14000和纺织生态标准O KO2T ex Standard100的推广，加上发达国家推行的“绿壁垒”政策，当前国际染整设备和高新技术的设计思想，已从过去的末端治理观念，改变为在整个生产过程的每一环节注意生态平衡的观念，为此今后染整行业必须建立“预防为主防治结合”“谁污染谁治理”和“强化环境管理”三大环保政策体系，并坚决贯彻、开发同环境友好的高新技术，实现清洁生产，加强污水治理，节约能源和废物的回收利用。其基本目标是减少乃至消除生产过程和产品的有害环境影响。对生产过程则要求节约原材料和能源，尽可能不用有毒原材料，并尽量减少排污数量和毒性，对产品则要求从投入原材料到最终处置报废产品的整个过程，都尽可能将对环境的影响减至最低，并减少产品的物质材料和能耗，扩大可再生资源的利用，提高产品质量和寿命，用高新技术来改造传统染整工艺装备，并以低耗高效低污染(无污染)的方向，重点发展功能性产品，开发绿产品来保证染整行业可持续发展战略的实施。如开发和采用环保型染料助剂和环保节能型设备，采用减少甚至不用助剂的染整设备如R aco2 yet前处理机组,in jecta高效冲洗等。采用少水和无水加工的染整新技术，如被视为当前染整高新技术发展前沿的四大高新技术：即超临界CO2介质的染和退浆技术、低温等离子体处理技术、喷射印花织物数字化印花技术，生物整理纺织品的酶处理技术等的开发应用[7]。
4.2 信息技术与染整科技的交叉融合，将根本改变染整生产面貌。染整技术将更加智能化，以现代电子计算机为主体的自动控制技术，现代测量技术和网络技术，已无所不在的渗透到染整加工的各个领域。由于普遍采用自动化、电脑程序控制和利用
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各种高新技术，来加强工艺过程的监控和先进的辅助生产手段，如工艺参数的自控，电脑测配提供配方，电脑分制版，自动称料、加料、化料、给浆，光监控，印花花位尺寸导带速度、刮印次数速度及对花等自动调节。机台对门幅、缩率、含湿率的自控，无版喷射印花，网络远程通讯确认订单等。已从一般意义上的小批量多品种加工进展为实行即时化生产和一次准确化生产。因而大大降低了生产成本，缩短了交货周期，增强了产品的竞争力。同时染整设备广泛应用微电脑和D.C.S技术，实现机电一体化，从而大大提高自动化、连续化、智能化水平，进而实现无人操作，并确保产品的重演性和质量的稳定性。染整企业的生产和管理系统，也将实现智能自动化，它通过企业管理智能机及企业自动化管理系统和软件，在信息收集、系统分析、企业规划和目标决策等，企业管理手段上实现智能自动化。目前纺织工业正处于第三次变革阶段，由于计算机带来的信息编码技术，将会使传统的染整行业数字化，从而改变过去的生产组合形式。这种由信息带来的变化实现了“需求引导加工”，人们可按个人需求在尽可能短的时间内获得符合自己要求的面料品种和服装款式等。目前，美国已在利用军工信息技术来改造染整服装行业，如应用由美国空军飞行员目标识别系统改造而来的“电脑辅助纤维
检验技术”，来检验各种颜图案和花的纺织品，每分钟可达100码，疵点检出率达98%。又如由核导弹跟踪技术改造而来的“电子指纹嵌入系统”，用于追踪面料及服装的生产过程，扫描器记录下来的纺织品的电子指纹信息之后，电脑可显示某种纺织品的种种数据，如颜、规格、款式、价格等，加工过程中一旦出现问题，不管发生在任何环节，立即可到根源。
4.3 生命科学技术和染整科学技术的交叉融合将是21世纪染整科技发展的新主流，将促使染整工业进入一个崭新时代，并大大改变染整行业的面貌。首先是各种生物酶在染整工艺中的应用，它将大大缩短染整工艺流程，提高产品质量和增加各种功能，如采用生物精练技术(果胶酶代替烧碱进行精练)，可缩短精练时间，提高精练效果、节约能源和减少污染。采用酶的生物整理可提高整理效果的永久性，和对环境的低污染性，并改善织物手感和悬垂性，亲水性，对染料的亲合性，均匀性及清洁织物表面，其次是采用细胞工程，应用于染整环境保护技术，如采用生物处理技术去除污水中的素，运用细菌传感器监测水中有毒物质，用细菌分解处理有毒废料和染整污水，再次是运用各种纤维素来开发各种生物工程用品，如人体中的血管、筋腱、韧带、皮肤等，均可由纤维或中空纤维制成，还可从研制新型纤维入手，来制成人造胃、胰、肺、喉、管、皮肤、关节等，及制成各种医疗器械，激光手术刀，光纤器，传感器及内窥镜等。[8]
4.4 新材料科学技术的发展，不仅推动了各行各业高新技术的发展，同时也促进了现代纺织染整行业的发展。现代纺织染整行业已不仅限于是一个解决穿衣的行业，它同时已渗透到其它各个领域，纺织
染整产品将成为人类使用范围最广的产品之一。其产品可用于农林水产方面，现代国防方面，环保和污染治理方面和能源开发方面，还可用于食品、交通和建筑方面[8]。
4.5 染整高新技术展望
(1)超临界CO2介质的处理技术
液态和超临界CO2在退浆中的应用。基于CO2在大于64B ar压力下25℃时是液态的：可代替退浆加工中用的水，如CO2在压力207B ar60℃时处于超临界状态也能代替水用于织物退浆，恢复到正常大气压，则液态CO2超临界CO2立即汽化，因此用于织物干燥的能量极小，因而极大程度降低了废水废物的排放，符合环保要求。超临界CO2介质的染，目前仅限于聚酯，聚酰胺织物染的开发研究，其原理是气体在高压高温下超过临界点后，其超临界流体的粘度较低，染料自动溶解，且具有较高的扩散性能。染料在超临界CO2中的溶解度随着流体密度的提高而提高，提高温度降低了流体密度和染料在溶液中的数量，促进了染料扩散到纤维中去，因此超临界CO2介质的染技术其优点十分明显。如不用水，不用助剂，不需烘干，节能
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第22卷第6期
2000年12月染 整 技 术
无废水，染时间短，不需后处理,CO2无毒能循环使用，符合环保要求，同样可利用该系统进行羊毛脱脂，以取代全氯乙烯，有利于环保[9]。
(2)低温等离子体技术的应用。等离于体技术是属于在织物表面进行处理的方法。是非传统的干法物理加工，是属于固体与气体之间的直接反应，可大幅度节水、节能、减少环境污染。该技术可应用于各种纺织品，对织物表面进行改性，接技和聚合处理。如对坯布进行处理，可大大减轻前处理的负担，减少练漂用助剂，对织物(包括天然和合成纤维)进行表面改性，可改变织物表面性能，如亲水、吸湿、染、反射光线、摩擦、手感、防污、抗静电等功能。如使用等离子体状态的气体与涤纶纤维发生聚合或接技聚合，使表面形成低折射率的薄膜，可提高上染率和泽深度。如羊毛用等离子体处理并引入活性基因，则羊毛表面增加部分电荷中心，改变了羊毛在水中带电状态，从而提高对酸性染料的吸附力，改善羊毛染性能，提高羊毛上染率，及对染料的吸附量。如麻经等离子体处理后。改变了麻的表面结构，使纤维的空隙增大，提高染料上染率，从而提高染深性。[10]
(3)喷墨印刷技术在染整中的应用。数码喷墨印花技术是一种清洁的无环境污染的高科技印花技术。其设备是一种机电一体化新型的印花机。能适应高品质、小批量、多品种的市场需要。该技术从印花工艺上可省去描稿、制片、制网、雕刻等工艺，从设备上可省去制片机、制网、雕刻等设备。从材料上
可省去胶片、丝网、圆网、辊筒等材料，从环保上由于喷射印花是将染液装在专用盒中，按需喷射在织物上，几乎没有浪费。印花过程无废水，不必设置调浆间，印花机冲洗而排放的废液达到印花过程无污染，并省人力设备、材料的目的。数码喷射印花机的技术特征，为通过数码相机、扫描仪，把所需的图案，通过数字化输入计算机，经过电脑印花分描稿系统(CAD)编辑处理后，再经过电脑控制微压电式喷墨嘴机构，直接将活性、分散、酸性等专用染液喷射到织物上，印出所需各种印花图案。该机操作简单，由电脑控制，可自动真空清洗擦拭。喷嘴可单独更换、与织物表面距离可调整。可连续喷印数小时而无须操作人员监管，另该机采用C、M、Y、K (青、品红、黄、黑)四十专印花喷头，就可印出1670万种颜，即可达到各种印花图案要求。再在紫外光下快速完成上染固而不需水洗。为提高印制效果减少渗化，在喷射印花前，必须对织物进行特殊的前处理，如加入无机的填料，对染料固有帮助的助剂及一些表面活性剂，另外对特殊产品、易折皱和擦伤的织物，及小批量多品种产品，可采用喷射染技术，该技术是通过计算机连接的喷嘴控制器，控制喷射喷嘴将染料喷向织物。可得到均匀的多层次的染效果[11]。
(4)超声波技术在染整加工中的应用。如应用超声波加速织物上的浆膜膨化和脱离，可提高退浆效率并节水节能。如应用超声波(20KH z频率)对棉织物进行H2O2漂白，可加快漂白速度，节省时间。如对亚麻纤维加工，应用超声波技术，则白度也比常规方法的好。超声波应用于染加工，效果也更明显，它能使纤维表面的染液动力边界层减薄，起有力的搅拌作用，加速了染料对纤维表面的吸附，并
提高透染和匀染效果，并能加速染料在纤维内的扩散速率，对一些难溶或容易聚集的染料，超声波还可增加染料的溶解度或降低它的聚集程度，因而可加速上染作用。另外施加超声波后，可把溶解或截留的气体从织物内部驱逐至染液中，并通过气穴作用而排除，这样，就改善了染液对织物表面的渗透和润湿，缩短了染时间。
(5)活性染料受控染新工艺，通过严格精确控制染过程，采用先进合理的染工艺，达到所谓“第一次正确”生产。即高生产效率、高正品率、短生产周期、低生产成本，最少的废水污染的生产。它不单是生产工艺问题，而且是染料、染技术和管理技术的有机结合，但最主要的还是合理选用染料，达到最好的配伍，并通过一定的程序合理控制染过程。还应根据纤维性质和织物结构，以及产品要求选用合理的染工艺。不同的染工艺应采用不同染性能和配伍因子的染料[12]。
(6)微胶囊化在染整加工中的应用。将某种物
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质用某些高分子化合物采用机械或化学方法包复起来制成颗粒，在常态下为稳定的固体颗粒，在适当条件下它又可释放出来，这种颗粒称为微胶囊。目前微胶囊技术在不断开发新的用途，有很广泛的应用前景，主要有以下几方面：如微胶囊染料和涂料的应用，微胶囊功能整理剂的应用，有抗菌杀虫整理微胶囊、香气整理微胶囊、阻燃整理微胶囊、防皱拒水整理微胶囊、拒油整理微胶囊、紫外线吸收
流(H)剂微胶囊、化学消毒剂微胶囊、漂白剂微胶囊、粘合剂微胶囊等应用，可获得常规工艺不能得到的效果。
(7)织物的新型功能整理。随着社会环境的变化，消费者生活水平的提高和需要的多样化，对纺织材料和服装提出了具有多功能，以适应环境和生理需要的新要求，为使服装穿着舒适，并具有良好的防护性和医疗保健作用，而开发了许多新型的功能整理：如防紫外线整理，减少紫外线对皮肤的伤害，必须减少紫外线透过织物的量，主要有二个途径:①增强织物对紫外线的吸收能力，可通过选用适当的纤维和用紫外线吸收剂进行整理来达到。②增强织物对紫外线的反射能力，可通过选用适当的纤维，如高比表面纤维及含高比率的T I O2纤维，也可选择适当的组织结构(织物厚度，表面平整度，织物重量，孔隙度等)来增强对光的反射和散射，在染整加工时可使用反光陶瓷粉等，反射性强的物质，对织物进行整理加工。阳光蓄热保温整理保温织物，有防止人体热量散逸的消极保温织物和从外部吸收热量的积极保温织物两种。要解决保温问题，首先要设法使热能不散发或少散发掉，如在涂层树脂中，加入陶瓷粒子或碳粒子，铝金属颗粒，可增强对辐射的反射作用，有较好保温效果。积极保温织物有利用电池和膜状发热体将电能转换为热能的电热织物，但携带不便，耐久性差。利用太阳能集热装置，选择性地吸收太阳能，然后逐渐放出，可永久地利用太阳能来保温。将ZrC混入纤维后，可吸收太阳能辐射线中的可见光和近红外线，并可反射人体热辐射，具有保温功能，可制作阳光蓄热保温织物和冬季运动服。透湿防水整理有二种途径:①微孔途径，在涂层加工时，涂层薄膜中形成无数5210u
m的微孔，穿着时内部湿气可通过微孔向外散发。②吸湿性透湿，涂层薄膜本身具有吸湿性，如一些具有极性甚至离子基团的高分子物作为涂层树脂，这些高分子物具有较好的吸湿性，在相对湿度较低的一侧，它又可以向外蒸发去除水份。如在这种涂层的外侧，再经拒水整理，则对外有拒水防水作用，又可将内侧的水分排出。高吸水性整理，一些卫生材料、园艺农场用材料、化妆用材料及工业和医疗用材料等纺织材料，要求有高吸水性，通常用高吸水性树脂整理来得到，高吸水性树脂应具备两个功能，一是吸水的功能，二是保住水的功能，为了能吸水还必须有三个条件即被水润湿，毛细管吸水和较大渗透压[13]。
5 参考文献
[1]中国科协首届学术年会，特邀报告汇编《科学技术百年
口型钢回顾和展望》第123页。
[2]《科学技术百年回顾与展望》第4216页。
[3]《21世纪科普小百科》第4、728页。
[4]《21世纪科普小百科》第9212页。
[5]《科学技术百年回顾与展望》第28230页。
[6]《21世决科普小百科》15220、22、24225、27228、33页,772
78页101221015页。
[7]《论我国染整行业的可持续发展战略》第9210页《浙江
印染信息与技术》2000年一月份，第31页。
[8]《高新技术改造传统纺织染整工业》第7212页,17219
页。
[9]《99中国国际染整技术与发展会议论文集》第82、83紧急切断装置
页,《浙江印染信息与技术》2000年一月份，第32页。[10]《新型染整技术》第29页,《浙江印染信息与技术》2000
年一月份，第11、33页。
[11]《99国际染整技术与发展会议论文集》第992101页。
《新型染整技术》第14、15、17、19页,《浙江印染信息与技术》第11页。
[12]《新型染整技术》第63、66、68页,219、223、136、1472
154页。
[13]《新型染整技术》第2682269、2752277页。
(续完)
(来稿日期2000204228)
内孔撑圆涨紧夹具
:215300
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TEXTI L E DY E ING AND F IN ISH ING JOURNAL
V o l.22,N o.6,D ec.2000
Con ten ts and Abstracts
FEA TURES
1 Bleach i ng of W ool with Ka ta la se a s Ca ta lyst
B y R ong biao S H EN R uoy ing ZH U Y ing S H A N et a l
L ow tem peratu re b leach ing of w oo l w ith hydrogen perox ide u sing katalase as catalyst under acid conditi on has been studied as w ell as the related facto rs influencing it.
Key Ter m s: W oo l Hyd roge n P e rox ide Enzym e B le a ching
6 Sc ience and Technology D evelop m en t of The W orld i n the21st Cen tury and Prospect of Advance m en t to
D ye i ng and F i n ish i ng Technology( )
B y Gucang X U
Key Ter m s: The Tw e ntie th C e ntury The Tw e nty2firs t C e ntury S c ie nce a nd Te chno logy D ye ing
a nd F inis hing Te chno logy P ros pe c t
10 Pol ish i ng of L i nen Cotton Kn itted Fabr ic with Enzy m e
B y R ong lian H UA N G
T h rough exp eri m en ts,the do sage of enzym e and the p rocess conditi on s in po lish ing of linen co t2 ton kn itted fab ric w ith enzym e has been op ti m ized,thu s dem on strating the i m po rtance of po lish ing w ith enzym e in developm en t of linen fab ric p roducts.抽油机模型
Key Ter m s: L ine n C o tton Knitte d Fa b ric C e llula s e Enzym a tic P o lis hing
12 D evelop m en t of Padd i ng Process with Reactive D yes
B y H ao W A N G
Key Ter m s: Re a c tive D ye D e ve lopm e nt A pp lica tion
PRODUC T I O N TECHN I Q UE
16 D ye i ng of Polyam ide Cotton Un ion Fabr ic with Ac id Reactive D yes
B y X iaohong GA O X iny uan SON G
T he op ti m al p rocess conditi on s fo r dyeing of po lyam ide co tton un i on fab ric w ith acid reactive dyes are derived by m ak ing a com parative analysis of the dyeing behavou r of the dyes and studying the effect of the dyeing conditi on s on the rates of up2tak ing and fixati on.
Key Ter m s: Re a c tive D ye s A c id D ye P o lyam ide C o tton Union Fa b ric D ye ing
19 Con trol and M i n i m isi ng the Colour D ev i a tion i n D ye i ng( )
B y Z hongj ian H UA N G W ei PA N G
Key Ter m s: C o lour D e v ia tion C ontro l a nd M ini m is a tion
预制梁
23 Appl ica tion of Reactive D B3R100%i n Yarn D ye i ng
B y L ix in YA N G
Key Ter m s: Re a c tive D ye Ya rn D ye ing
