由于在染整生產(chǎn)加工過程中，大量使用了對環(huán)境有影響和妨礙人體健康的染化料助劑，其生物降解性差，毒性大，游離甲醛含量高，重金屬離子的含量超標(biāo)。這些助劑，以氣體、液體、固體的形態(tài)排放而污染環(huán)境，危害人類的健康，所以，綠色染整是人們對環(huán)保的重要性有了充分認識以后，對染整加工技術(shù)提出來的一個努力方向與最終目標(biāo)。所謂綠色印染生產(chǎn)，即染整工藝對生態(tài)環(huán)境無公害，包括排出廢棄物對人類生存環(huán)境無害，工藝操作環(huán)境對勞動者無害，以及成品給人們使用無害，這種工藝又可稱之為清潔性無害生產(chǎn)工藝。 目前國內(nèi)外關(guān)于綠色染整加工技術(shù)的研究和開發(fā)浪潮高漲，一些具有前瞻性、創(chuàng)新性和實用性的新工藝被開發(fā)出來，極大地提高了印染業(yè)的環(huán)保水平。 l.應(yīng)用于染整加工技術(shù)的物理方法 在近二三十年里，等離子體技術(shù)、微波技術(shù)、電子束及輻射技術(shù)、超聲波技術(shù)、激光技術(shù)、電磁場技術(shù)等足染整行業(yè)的新型加工技術(shù)，對紡織品可進行“干”加工，在染整加工中的纖維改性、練漂前處理、染色、印花、后整理及水洗烘燥中得到應(yīng)用，推動著這些方面的設(shè)備及加工技術(shù)的新發(fā)展和產(chǎn)品質(zhì)量的提高。這些加工技術(shù)污染較少，無污水排放，具有很高的應(yīng)用價值。年來國內(nèi)外已有相當(dāng)多的研究，應(yīng)用范圍也在不斷擴大。 1．1等離子體應(yīng)用 等離子體技術(shù)在紡織上的應(yīng)用始于50年代，我國從80年代開始對等離子體處理紡織品進行研究 J。等離子體技術(shù)在紡織加工中的應(yīng)用面十分廣泛，常用來提高纖維可紡性；改善羊毛防氈縮；提高纖維親水性；增加纖維表面粘結(jié)力；改進染色性能，提高染色深度；賦予纖維拒水拒油性能；提高天然纖維前處理效果(去油臘，脫膠等)；進行各種功能整理一一防皺、阻燃、抗菌、抗靜電；通過表面處理，提高染料和整理劑對織物的固著率。等離子體處理采用干法加工，不用水和化學(xué)助劑，從而可以節(jié)能節(jié)水、減少廢水、減少污染，有利于生態(tài)環(huán)保。 1．2輻射能的應(yīng)用 紫外線輻射在染整中的應(yīng)用：紫外線是波長為100～400nm的電磁波。紫外線有在紡織染整上有廣泛的應(yīng)用，用紫外線處理紡織品的優(yōu)點是，一方面它具有很高的能量，能夠?qū)徔棽牧线M行改性或加工，另一方面它不需在真空狀態(tài)，或不需引用專門的氣體，只需在常壓空氣中就能加工。利用紫外線輻射來改善棉織物的染色性能，紫外線輻射改善羊毛的染色和印花能，大大提高羊毛對染料的吸附和固著能力，紫外線輻射改善蠶絲的染色和印花性能，對蠶絲進行紫外線低溫染色試驗，發(fā)現(xiàn)可顯著提高某些染料的上染率。 1．3激光輻射在染整加工中的應(yīng)用 近年來激光在紡織染整加工中的應(yīng)用也越來越受到重視。這包括切割材料、熱處理、測試檢驗以及在纖維材料改性、雕刻和染色印花設(shè)備控制等方面。 1．4 超聲波在染整加工中的應(yīng)用 近年來，超聲波在紡織行業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用，并且其應(yīng)用技術(shù)日益成熟，它可以改善退漿、煮練、漂。白、染色、整理與洗滌等多種紡織加工工藝。 2.生物酶對紡織品的處理 生物酶應(yīng)用于紡織工業(yè)始于1857年，最初是用麥芽提取物去除織物上的淀粉漿料。1900年，德國的Diaman公司應(yīng)用退漿酶進行退漿，它與老的酸退漿法相比，不但退漿效率高，而且對織物無損害。酶制劑作為一種生物制劑，無毒性，污水排放少，有利于生態(tài)環(huán)保，加工工藝也比較簡單，在印染工業(yè)上展示了良好的前景。 2．1生物醇去除纖維上的雜質(zhì) 果膠是原棉和麻纖維中的一種伴生物，除了果膠質(zhì)外，還伴有其他一些天然雜質(zhì)，這些伴生物在煮練時應(yīng)該加以除去。棉和其他纖維素纖維的煮練通常是在堿性介質(zhì)中進行的，而且還要加入表面活性劑等助劑。利用果膠酶來去除棉纖維中的果膠質(zhì)，使纖維表面的纖維素大分子分解，同時果膠呈游離狀態(tài)，達到棉纖維表皮雜質(zhì)去除的效果。 亞麻、苧麻等麻纖維的前處理，傳統(tǒng)是先將纖維發(fā)酵，然后用堿精練來去除其中的果膠質(zhì)。對于亞麻，若用此法精練，則纖維容易互相纏結(jié)，從而難于進行紡織，目前脫膠常采用堿液煮練，此法對纖維造成一定程度的損傷，且煮練殘液中含有較多的堿，污水處理難度大，從環(huán)保角度考慮，酶法及微生物法脫膠被認為是極有發(fā)展前途的。 2．2去除織物上的殘留物退漿是織物練漂的重要過程，它不僅可以去除織物上的漿料，而且還可以去除棉纖維上大部分雜質(zhì)，傳統(tǒng)的棉織物退漿采用氧化劑、酸等退漿劑。采用化學(xué)試劑來退漿時，退漿劑在與淀粉作用的同時，也會與纖維素發(fā)生作用，使纖維損傷，降低織物的強力，并且殘留液中含有大量的表面活性劑。由于酶有高度的催化專一性，可以將淀粉催化水解變成可溶狀態(tài)，易于洗去，即達到高效的退漿目的，而又不會損傷纖維素纖維。酶在漂白的用途是去除過氧化氫，棉紡織品或其它纖維的紡織品經(jīng)過氧化氫漂白后，部分紡織品要進行染色或印花。如果殘留有過氧化氫，在染色和印花時會破壞染料或使染色不勻，或降低上染率。為了除盡殘留的過氧化氫，在漂白后用過氧化氫酶處理紡織品，將殘留過氧化氫分解成水和氧而提高水洗效率，改善紡織品的染色性能 。 2．3改善織物的服用性能 織物表面的拋光整理：用纖維素酶對纖維素纖維織物進行整理，減少織物表面茸毛、小球，提高織物的光潔性，即進行所謂拋光整理。毛羽的存在會使織物外觀顯得不光潔，染色織物的顏色不鮮艷，手感不滑爽。生化拋光主要用于棉、麻天然纖維以及容易起毛 起球的Tencel等人造纖維織物。此外，還用于去除染色等加工產(chǎn)生的表面茸毛，使纖維和織物表面變得光潔。 牛仔布的水洗和石磨處理：近年來水洗褪色風(fēng)格的織物或服裝大量流行。在這類加工中，最為重要的是牛仔布的洗滌和石磨加工。牛仔布通常是加工成服裝后，用冷水及熱水進行水洗，以后用次氯酸鈉漂白褪色。后來為了產(chǎn)生穿舊感，推出用金剛砂紙進行部分磨白洗滌整理，也有加石磨洗滌。它是將牛仔布服裝與浮石等磨料一起用轉(zhuǎn)鼓水洗機進行洗滌，不過使用浮石洗滌時，容易造成斷紗等損傷現(xiàn)象，浮石等碎石砂粒也會殘留于牛仔布服裝里面，甚至使洗滌設(shè)備出現(xiàn)問題。近年來，隨著酶在紡織工業(yè)中的應(yīng)用，開始不用浮石，而采用纖維素酶來加工，以獲得石磨洗滌的效果。羊毛紡織品的防氈縮：傳統(tǒng)防氈縮整理是用氧化或還原方法使纖維表面改性，或施以樹脂整理，或前兩種方法的結(jié)合使用。這些改性方法，例如氯化改性或樹脂整理，不僅會造成環(huán)境污染，而且羊毛紡織品手感也會變差。所以應(yīng)用酶來處理，達到防氈縮的目的很有吸引力。最初用酶對羊毛處理的目標(biāo)是改善羊毛織物的舒適性，減少粗毛紗的刺痛感，發(fā)現(xiàn)經(jīng)酶處理后的羊毛織物，大大減少了起球，外觀也明顯改善，手感特別柔軟。一些較粗的羊毛經(jīng)酶處理后可能變細，具有開司米的手感，并改善了它們的可紡性。 Tence1人絲織物的風(fēng)格整理：Tencel類纖維在濕處理過程中由于物理摩擦容易產(chǎn)生原纖化，其原纖維較長，易相互纏結(jié)，伏在織物表面而影響外觀。通過生物酶處理，可去除原纖茸毛，經(jīng)干態(tài)下轉(zhuǎn)鼓處理，產(chǎn)生次級原纖化，這時的原纖與水洗濕處理所產(chǎn)生的初級原纖維不同，它通過酶對軸向最上部的纖維切斷，在其末端形成微原纖維。微原纖比較短，而且均勻，不會發(fā)生相互纏結(jié)，具有桃皮絨的效果，解決Tencel纖維難以解決的原纖化問題。 棉纖維的超級柔軟整理：利用纖維素酶對棉的水解作用使織物表面改性，控制減量率在3%~5%左右，就能得到絲一般的超級柔軟手感，獲得新的織物風(fēng)格。纖維索酶同樣也可用于處理麻織物或粗麻紗，讓酶作用于纖維或紗線表面伸出的羽毛，將其硬而直的尖端部分原纖化，使之柔軟，以改善粗硬麻制品的肌膚觸感和穿著舒適感，亦可將粗麻紗變?yōu)槊鹕?、條干均勻、可撓度高的細麻紗，尤適合于針織品，提高麻制品品位和質(zhì)量。 3生態(tài)染色印花技術(shù) 染色印花是造成環(huán)境污染的重要一環(huán)，如何在染色過程中避免污染，改變傳統(tǒng)的染色印花方法，研發(fā)新型生態(tài)染色技術(shù)是至關(guān)重要的一項措施。下面介紹一些新型的生態(tài)染色印花方法。 3．1新型染色工 超臨界二氧化碳染色：它是采用二氧化碳來代替以水為介質(zhì)的染整加工技術(shù)，工藝中無需清洗，無需烘干，二氧化碳可循環(huán)再利用。該技術(shù)可避免大量廢水對環(huán)保帶來嚴重污染問題。保護了水資源，省去還原清洗和烘干工序，降低了能源消耗，染色過程無有害氣體排放，殘余染料可循環(huán)使用，提高了染料利用率。此外，超臨界二氧化碳流體染色主要適用于非離子類的難溶性分散染料，對分散染料有很好的溶解能力，并且對疏水性的滌綸等合成纖維有很強的增塑作用，可以增加纖維中大分子鏈的活動能力和擴散自由體積，加快染料在纖維巾的擴散，從而大大提高上染速率，有很好的透染和勻染效果。 超聲波染色：超聲波應(yīng)用于紡織染色是由SokolovTumansky在1 94 1年首先開始的，隨后Brauer又將該方法應(yīng)用于纖維素織物的還原染料染色當(dāng)中，以期降低染色時間。在相同條件下，超聲波染色可以顯著地縮短染色時間，或者是在相同的染色條件下降低染液的染料濃度，還由于超聲染色可以不用或少用在常規(guī)染色中所使用的各種助劑，因此超聲染色還能明顯地改善染色廢液對環(huán)境的污染程度，以及降低藥品消耗等。氣相或升華染色：氣相或升華染色不用水作為染色介質(zhì)，它是在較高溫度或真空條件下使染料升華成氣相，并吸附和擴散于纖維中，即發(fā)生上染過程。這種染色的染料轉(zhuǎn)移和上染機理與熱轉(zhuǎn)移印花類似，要求染料有較強的升華性， 目前主要是一些非離子型的分散染料或易升華的顏料，染后不必水洗，有利于環(huán)境保護?。微波遠紅外染色：利用微波加熱具有好的穿透性，不需要傳熱過程，可大大縮短染色時間，實現(xiàn)快速勻染，降低能耗，提高產(chǎn)品的競爭力。微波能技術(shù)適用于滌綸布、滌棉布、滌睛布等的染色。傳統(tǒng)的方法長達幾小時，熱能損失多，工作環(huán)境惡劣。在微波的照射下，染運動加劇，促進溶于水的染料分子在織物纖維中擴散而上染，因此染色時間短，一般為1～10 min，比傳統(tǒng)的染色節(jié)約能源很多。 染后的織物色牢度、色澤等各項指標(biāo)均比傳統(tǒng)丁藝有所提高。 綠色天然染料染色：天然染料是一種從植物物質(zhì)和動物剩余物提取的染料。包含一種或幾種金屬鹽保證在日照和洗滌條件下理想的顏色牢度。隨著合成染料中的部分品種受到禁用，人們對天然染料的興趣又重新增濃。主要原因是大多數(shù)天然染料與環(huán)境生態(tài)相溶性好，生物可降解，而且毒性較低。加上石油資源的消耗已顯示合成染料原料不足，也促進開發(fā)天然染料來補充合成染料。 3．2新的印花工藝 光電成像印花：光電成像印花是將染料制成帶電荷或磁性的顆粒，然后在電場或磁場中，通過靜電或磁性吸引施加到紡織品上，再經(jīng)過汽蒸或熱壓方式使染料吸附、擴散并固著在纖維中。這是一種不接觸成像技術(shù)，無污染，不需分色制網(wǎng)和調(diào)漿，印制精密度高。在光電成像中，電子攝影機取代的普通照相機，磁盤取代了鹵化銀膠片。如果該系統(tǒng)與適當(dāng)印刷機相連接，則可得到全色復(fù)制品或印染產(chǎn)品。熱轉(zhuǎn)移印花：熱轉(zhuǎn)移印花，或稱干法轉(zhuǎn)移印花、升華法轉(zhuǎn)移印花。用于聚醋纖維、聚酰氨織物，以及它們的混紡織物與交織物。染料熱擴散轉(zhuǎn)移技術(shù)是目前最有希望成像技術(shù)之一，具有巨大的市場。其所用染料主要是升華性的分散染料、油溶性染料和堿性染料。數(shù)碼噴墨印花：數(shù)碼噴墨印花是集電腦、網(wǎng)絡(luò)、數(shù)字和信息技術(shù)、精密機械加T和精細化工于一體的新技術(shù)群體。早在1991年ITMA國際紡機展上，荷蘭斯托克公司的數(shù)碼噴墨印花機首次亮相便引起了參觀者極大的興趣，經(jīng)過十幾年的努力，數(shù)碼噴墨印花工藝和設(shè)備已從實驗室逐步進人了工業(yè)化生產(chǎn) 。數(shù)碼噴墨印花是將含有色素的墨水在壓縮空氣的驅(qū)動下，經(jīng)由噴墨印花機的計算機分色處理噴嘴噴射到被染基材上，由計算機按設(shè)計要求控制形成花紋圖案，根據(jù)墨水系統(tǒng)的性能，經(jīng)適當(dāng)處理(如焙烘加工)，使紡織品具有一定的牢度和鮮艷度。數(shù)碼噴墨印花無廢棄的染化料產(chǎn)生；廢水減少到最低量，廢水處理費用也最少等優(yōu)點。