我国针织染整发展趋势前瞻


全国针织专业委员会染整学组 孙耿诚

我国是世界纺织品生产的基地,而针织品作为纺织品的重要 一族,无论在满足国内人民的衣着需求,还是大踏步走向世界进入各国消费市场,都发挥了不可替代的作用。然而我们应该看到,世界纺织品在高新技术的推动下,其技术含量已不可同日而语,针织品也有了长足的进步,但我国的针纺织品生产与世界先进水平相比仍然有很大的可上升空间,尤其是针织染整更为落后。笔者所阐述的针织染整的涵义不仅仅限于机械设备、染化料助剂和加工手段,还应该包括工作理念、技术软件等。
站在世界针织品需求的高度,了解和掌握国际针织染整发展动向,前瞻我国针织染整发展的趋势,无疑能够在很大程度帮助我们厘清发展民族针织染整工业的方向和思路。
那么,如何对我国针织染整发展趋势作出正确的判别,依据何在,根据又何,笔者认为主要依据三个方面的实况判断。
1、国内外消费者对针织品(主要是服装,也包括装饰物等)的心理和生理的需求。在世界性崇尚自然、追求健康、向往绿色的消费浪潮下,新型针织品的各类特性就成为人们提高生活质量的一种希冀。
2、梭织品印染(色织、毛纺)行业的发展带动了针织染整的发展,而且染整新技术、新观念、新概念从一般纺织印染行业向针织品染整行业梯度转移的时间大为缩短,加速了针织染整的同化,两个行业间的坚固的界限正在减弱和模糊。
3、国内针织染整行业的实践者已经逐步将目光投向世界,跟踪世界纺织发展;大专院校以及科研机构的超前研究,也预示着先进技术发展的趋势。
据此,笔者认为在今后较长的一段时间内,我国针织染整工业的发展趋向主要集中在新型材料纤维、生态环保、节能、功能性整理和电子计算机应用等五个方面。而且围绕这几个方面,从硬件到软件都将有新的较大的提升,各类新技术、新工艺、新设备、新型染化料助剂、新的控制手段、新的品质标准的运用,必然给我们展现针织染整发展的美好前景。
一、 新型针织品材料(纤维)
在科学技术迅速发展和消费者生活质量不断提高的双重作用催化下,各种新型针织品材料(纤维)如雨后春笋层出不穷,一方面给针织染整加工创造了无限广阔的天地,另一方面也给针织染整提出了新的课题甚至挑战。我们了解新型的针织的材料,可以自如地、主动地把握针织品加工的先机与真谛。从某种意义上讲,新型纺织纤维将主导针织染整的发展方向。
我们大致可以将新型针织材料(纤维)分为四大类:绿色环保型纤维、高科技材料纤维、卫生保健功能性材料纤维和新合纤纤维。
1、 绿色环保型纤维。
⑴Lyoceell纤维;
⑵甲壳类纤维;
⑶聚乳酸纤维PAL;
⑷天然彩色棉;
⑸麻类纤维;
⑹莫代尔纤维;
2、 高科技材料(纤维)。
⑴碳纤维;
⑵芳纶纤维;
⑶阻燃纤维;
⑷光敏纤维;
⑸导电纤维;
⑹吸湿透湿纤维;
⑺纳米材料;
⑻牛奶丝。
3、 卫生保建功能性材料(纤维)
⑴永久性抗菌纤维;
⑵芳香纤维;
⑶远红外纤维;
⑷抗紫外线纤维;
⑸大豆蛋白纤维。
4、 新合纤纤维。
⑴coolmax纤维;
⑵CDP改性涤纶纤维;
⑶PTT纤维;
⑷超细纤维。
在目前以至今后的一段时间内,我们应该特别重视新型针纺织材料(纤维)的染整加工研究,要做到还原性和增创性的两者统一,即通过染整加工,最大可能保持新型纺织材料(织物)的原来风貌和特性(可称之还原性),又能赋予新的特点和功能(可称之增创性)。
根据我国针纺织材料(纤维)行业及本行业的情况,重点开发大豆蛋白纤维、甲壳类纤维、天然彩色棉、莫代尔纤维以及新合纤的针织品将是与国际先进水平接轨的契机。
二、 生态环保加工
生态环保以及在针织品上的体现、对针织染整加工的要求,既代表了全球消费和生产的潮流,又集中体现了发达国家(如欧洲、美国、加拿大等对我国针织品需求最大的国家)在中国加入WTO以后,利用绿色壁垒限制进口的手段。所以生态环保加工将是应对绿色壁垒、扩大国际市场份额的最有效的途径之一,同时也是我国针织染整生产走向国际的最大难题之一,也必将是业内全体同仁在相当长的时间内为之倾注精力和心血的重要工作。
生态环保加工主要源于生态针织品的概念,它有四个层面的含义:
①针织品的原料(纤维)生产(种植)是生态环保的,未受到过杀虫剂、化肥、除草剂等化学物的污染,也未受到严重的大气污染、土壤污染等干扰,或者生产过程未造成环境污染;
②针织品生产过程处理是生态环保的,尽可能减少染料助剂以及能源、水资源的耗用,最大限度地限制污水排放,织物(面料、服装)不含有害有毒物质,推崇”清洁生产"。
③针织成品有害物质含量极低,对消费者无害无刺激。由于针织品比一般纺织品更多地接触人体的皮肤,所以,生态环保要求更高;
④针织品废弃物处理要符合环保,即对使用后的针织物回收利用,再循环使用,或者采用有利生存环境的新纤维做纺织原料。
目前我们要特别关注的生态环保加工主要是2、3点方面的工作。
从国际方面看,做好生态环保工作也是侧重于生产过程生态标准和产品生态标准的把握和运作。
第一,与针织染整生产过程相适应的生态要求是国际标准组织(ISO)环境管理技术委员会颁布的独立的评价标准,即ISO14000族标准,该族标准首先要求企业内部建立和保持一个符合要求的环境管理体系,要求实施从产品开发、设计、加工、流通使用,报废处理再到再生利用的全过程的产品生命同期评定制度。ISO14000族标准的实施与审定在我国针织染整界还是凤毛麟角,我们与国际先进水平的差距很大。
第二,应该看到,国际上最通用的最直接的就是设立生态针纺织品的生态标准,又称"绿色标签"或"生态标签"。
传统意义的质量评定主要着眼于针纺织品的外观质量和物 理指标。由于各类生态标准的广泛使用,仅从产地、规格、成份和厂商等指标来衡量针纺织品,已经无法满足日益变化的消费需求、政策环境,甚至国际形势的变化。一般地说,生态纺织标准主要从生态角度上指出产品中对人体有害的物质及用量的极限,采用的评价要素主要有:禁止规定、限量规定、牢度等级、主要评价指标等,在具体项目中涉及甲醛、pH值、重金属、杀虫剂、防腐剂、有机氯、染色坚牢度、可致癌芳香胺、异味、含氯酚、挥发性物质等大多数与染整加工有关的内容。
当前国际上通用的生态针纺织品标准有生态纺织品标准100(Oeko-Tex Standard 100)。另外欧共体生态标签(European Union Eco-Label)也会对我国的针织品出口产生重要的影响。最近,欧盟又颁布了关于针纺织品"生态标签"申请标准的新法规,推出了Eco-Label申请新标准的第2002/371/EC号法规。该项法规对几乎所有的针纺织品原料所含有害物质限量、针纺织品生产、运输、贮藏过程的禁用原料和有害物质限量,产品耐用性等提出了更加严格的要求,对产品各方面限制内容更加广泛,远远超出了产品本身的品质指标。
我国的生态针纺织品生产取得一定的发展,但总体上仍处于初 始阶段,与发达国家差距明显,坦率地说这也是针织染整发展的瓶颈。
由于全球消费者环保意识的逐渐加强,尤其是在西方发达国家,"回归自然"的理念日渐融入针纺织服装的消费偏好中,越来越多的人愿意支付更高的价格来购买绿色商品,生态针纺织品前景十分广阔,相信随着生态针织品不断提高,强调人与自然的和谐最终将成为针织行业的主旋律。我们必须充分地认识生态环保加工的重要意义和巨大的潜力,应该清醒地看到,拥有"生态标签",既可以适应国际消费的潮流,拥有更广阔的市场空间,又可以提高产品的档次,增加产品出口附加值,避免低水平、低层次竞争。
三、 节能
在针织品的生产过程中,染整加工是耗能最为庞大的,可以说传统的针织染整就是建筑在巨大的能源消耗基础上的。
能源的巨大消耗,一方面大幅度地增加了产品成本,延长了产品的加工过程,另一方面也造成了不可逆转的浪费和严重的环境污染,特别是后者业已成为全员关注的社会问题。
早在二十世纪八、九十年代人们已经意识到针织染整所伴随着的大量的能源消耗问题,只是限于当时的技术水平以及配套行业的发展水平,节能工作一直没有取得突破。水、电、汽、污水仍然困惑着业内同仁。进入本世纪,节能的理念深入人心,技术理论、技术装备、技术要素的不断变革,大大地促进了节能工作发展。
1、技术理论:最主要的是化学和生物技术的应用。无碱精炼、液氨丝光、以及号称染整技术发展四大前沿的超临界流体染色(SFD)、数码喷射印花、生物酶处理和低温等离子体处理理论与实践,无不与节能紧密地联结在一起。
2、技术装备:最为显著的是染色设备的不断改革,以至目前推出染色设备新机型的响亮招牌也是冠以"最大的节能效果"。目前,国际先进的针织染色设备在节能方面主要有三大"流"派:
⑴气流型染色设备
气流染色机械与传统的(溢流、喷射)染色机的主要区别在于气流染色机采用空气动力系统改变针织物输送形态,替代传统染色机依靠液流推动针织物运行,并在雾化状态下进行染色交换。由于气流染色机没有液体循环,因而可以实现极低的浴比,该机种最适宜于超细纤维针织物、化纤仿真类等针织物的染色。
⑵布液分流型染色设备
该类型染色设备采用机内针织物与染液分离的技术,使织物在储布槽内运行,而染液在另外一个层面中快速循环,仅有部分针织物浸在染液中。因此降低了染液的用量,使染色浴比有明显下降,通常在1:5-1:6。由于染液量的减少,染化料在染液与针织物的交换主要在喷口运行中完成,时间相对较短,所以对染化料的选择有所讲究。
⑶清污分流型染色设备
这种清污分流型染色设备,摒弃了主要通过降低浴比来达到节能目的一般做法,在适当降低浴比的基础上,以一种全新的理念设计了清污分流的特殊设备结构,旨在染色的全过程中实现洗前清水和洗后污水的分流,最大程度地提高了洗涤效果,缩短洗涤时间,从而有效地减少了总用水量,在节能的问题上与其他新机型殊途同归。
3、技术要素:针织染整工程中最重要的技术要素是染化料助剂选择、工艺和流程的选配,适宜设备的选用及其综合优化。
染化料助剂是针织染整最活跃的要素,随着现代化学的发展,有利于增强节能效能的染料以高提升率、高吸尽率、高附着率的"三高"改善了染色大量耗水的旧局面,而各类性能各异的助剂又可以使处理时间,处理温度,处理途径发生革命性的变化,大大地促进了人们在节能方面的步伐。
工艺及流程的设计在染化料和适宜设备的配合下,已经充分的发挥最大最快最好的功能,"短、快、好"也成为工艺设计的重点,由此而带来的综合效益,即源于"节能"又超越"节能"。
有关节能工作,在针织染整的其他方面如冷漂冷染技术及设备、热定型机设备、无张力烘干机设备等都有新的建树。
四、 功能性整理
针织品功能性整理是时代的产物,并且随着时代的发展将会不断赋予新的内涵。针织品的功能特性除了一部分依靠特种纤维材料 获得以外,大部分是通过染整后整理而取得的。
我们可以注意到传统的抗菌、免烫抗皱(洗可穿,机可洗)、 阻燃、防起毛起球、防水、防静电等功能性处理无论在方法(手段)还是在功能强度方面都发生了日新月异的变化。
除外,一些具有高科技、高功能特性和特点的整理方式已成雏形,并将得到更快的发展。特别值得关注的是功能性整理已经从单一的后处理发展到与纤维材料、编织结构相结合,创造出前所未有的新功能,其主要属性可以大致分为三类:
1、物理性功能:导电性、抗静电性、高绝缘性、电磁屏蔽性、耐高温性、绝热性、防火阻燃性、耐光抗紫外线性等。
2、化学性功能:光降能性、消臭功能等。
3、生物适应性功能:抗菌性、芳香性、肌体适应性、生物吸收性、生物相容性等。
可以预见,针织物的抗菌卫生整理将会得到全面的发展。该项整理的重要目的不仅是为了防止针织物被微生物沾污而损伤,更重要的是为了保障消费者的卫生健康和穿着舒适。在"健康第一"的旗帜下,针织物品(服装)的功能将从蔽体–美观,进化到追求健康清洁。
同时,我们还应该看到,功能性的针织品已经跳出家纺服饰型态,完全深入装饰、医疗、环保、农业、建筑、地质、交通工具、包装、化工、汽车等领域。
同样可以预言,针织物(服装)的功能性整理的意义将超过染色本身,而成为染整工程中最活跃的部分,也必将成为染整工作者的工作重点,一个好的染整工作者应该是称职的针织物后整理专家。
五、 电子计算机的应用
电子计算机在针织染整(设备)上的应用,最早可以追溯到上个世纪八十年代初期。当时从日本、德国等先进国家进口的染色机已经装配了可以控制温度、时间以及进排水的电脑程序控制器,(俗称"单板机"),应该说这在那个时代还是十分先进的稀罕物。近二十年过去了,电脑程序控制已经成为各类染整设备(尤其是染色机)的标准配置。
即便如此,国内针织染整(技术、设备、工艺)中的计算机的应用仍然处在起步阶段,目前大部分还是停留在数据采集、分段使用层面上,主要用于测色配色方面。
国际上,针织染整的电子计算机应用已经相当成功和成熟。中央计算机控制系统利用计算机网络对所有染色机进行中央控制,实现生产管理和生产过程的现代化、即时化。
先进的电子计算机控制特点是:⑴单机自动化向计算机联网发展,形成完整的系统的全面的数据采集,智能化生产管理系统;⑵采用各种在线检测装备,保证产品质量;⑶染整工艺参数通过计算机认定、显示,操作管理方便、简单,提高了控制的可靠性;⑷电子计算机的应用还得益于机电一体化、变频技术等的同步革新。
结合中国的国情,在当前的情况最能引起人们兴趣的是染整生产的颜色质量控制技术和生产(染料)自动计量系统,这是一套硬件与软件结合的计算机系统的范例。
该项技术及系统是针对颜色再生产从定性到定量管理而设计的,主要由电脑测色配色系统、化验室自动配液系统、染料计量系统和颜色检测系统组成。整个系统可以相继完成颜色的测量、参考染料处方、自动配置溶液、高精度称量染料配方、在线检验针织物(面料)色差等功能,较好地实现颜色的全过程控制。由于本系统的单元性和配伍性都是上乘的,所以,人们可以根据需要选择其中的一单元或数单元,以达到符合本企业实际情况的最大整合。
随着计算机本身技术的发展和人们用高新技术改造传统行业的认识加深,步伐加快,投入加大,我国针织染整生产对计算机的依赖性将进一步凸显。
人们生活水平的提高和对消费品的要求是无止境的,科学技术的发展是无止境的,针织染整的发展也是无止境的,要达到理想的彼岸,我们除了努力,还是努力。
笔者在形成本篇文章思路的过程中,曾受到许多同仁的影响,并部分接受了他们的思想,受益匪浅,对此一并表示谢意。