王凡能 趙連英

（1.浙江省新型紡織品研發(fā)重點實驗室，浙江杭州 310009；2.浙江中大集團國際貿易有限公司，浙江杭州 310003；3.浙江紡織服裝科技有限公司，浙江杭州 310009）

紡織產品在生產加工過程中接觸到各種化學品，特別是后整理加工會用到種類繁多的后整理劑。隨著紡織品貿易中各類法規(guī)對生態(tài)要求的提高，如國際環(huán)保紡織OEKO-TEX100,歐盟Ecolabel/歐盟REAXH 法規(guī)的監(jiān)控的有害化學品的項目越來越多，紡織品貿易中的生態(tài)壁壘問題越來越嚴重，為了減少化學品的使用和對環(huán)境的影響，采用生物酶、超聲波、等離子體處理等生物和物理的技術來代替?zhèn)鹘y(tǒng)化學處理方法將是今后印染新技術研究的熱點。

1 生物酶處理技術

1.1 紡織用生物酶的優(yōu)勢、主要類別及作用原理

生物酶是一種無毒無害，對環(huán)境友好的生物催化劑，且由于酶本身就是由生物產生的，反應后殘留的酶又可以完全由生物降解，因此是一種真正意義上環(huán)保型紡織加工劑，使用生物酶是一種工業(yè)問題的自然解決方案。

主要優(yōu)勢：可降低紡織加工溫度，改善工作環(huán)境，降低能源消耗；可減少燒堿、染料等強污染物質的用量，降低污水排放，保護生態(tài)環(huán)境；縮短工藝流程和時間；能獲得獨特的整理效果，提高紡織品的綠色競爭力。

1.2 生物酶在紡織中的主要應用

1.2.1 酶在前處理中的應用。在退漿、煮練、漂白、洗滌中都可以采用生物酶的處理方法。

1.2.2 酶在后處理中的應用。酶洗和生物拋光，能處理的纖維材料包括棉、麻、再生纖維素纖維、柞蠶絲和羊毛，能替代傳統(tǒng)牛仔的石磨水洗工藝，避免產生石灰粉塵對織物色彩的影響，和石塊對織物或服裝的損傷；能使織物表面組織更清晰、光潔，顏色更艷亮；織物的手感、懸垂性和吸水性都能得到改善。

1.2.3 腈綸、滌綸纖維的表面改性。經腈水合酶改性后纖維親水性得到提高，抗靜電性與手感均有所改善。經酯酶處理后的滌綸纖維斷裂強度下降，織物起球現象得到改善，吸濕性增強，表面光澤下降，外觀感覺較好。

1.3 主要工藝影響因素

影響生物酶處理效果的主要因素有酶種類、濃度、反應液、PH 值、溫度以及加工設備和液流速度等，同樣還同纖維、紗線及織物的組織結構和前處理條件有關。

1.4 酶在紡織中應用的發(fā)展方向

酶在紡織中應用的發(fā)展方向有研究開發(fā)新型的能去除印染廢水中染料成分的酶，能分解PVA 漿料的酶，使合成纖維生物降解的催化酶，如尼龍酶、聚酯酶、聚丙稀酸酶，能降低棉織物樹脂整理中的反應溫度的聚合有機酸和脂肪酶體系。但這方面的應用大多還處于研究階段，離實際應用距離還很遠。

2 超聲波

2.1 超聲波的作用原理

超聲波是一種頻率很高的聲波，即超出人類聽覺范圍17KHZ 以上到頻率振動。在液體內，分子在縱向產生了壓縮和稀松，即存在壓縮、高壓、松弛和低壓四個階段和部位，低壓部位會形成氣穴（或稱空穴）或氣泡，這些空穴發(fā)生膨脹，最后猛烈地塌陷或破滅而產生激波，這種作用成為氣穴作用?？墒菇橘|局部的溫度上升到攝氏幾百度，水中的壓力上升到幾百個大氣壓。

2.2 超聲波在染整加工中的應用

超聲波在染整加工中的應用大致可分為應用于助劑加工和紡織品前處理、染色、整理加工等方面。

2.2.1 超聲波在助劑加工中的應用。超聲波可應用在制漿、乳化和染料溶解及分散等加工中，可以加速糊化，制糊均勻，流動性好，可使乳液分散穩(wěn)定性好，顆粒小，可改善染料的染色性能。

2.2.2 超聲波在紡織品前處理加工中的應用。超聲波可加速織物上的漿膜膨化和脫離，提高退漿效率，節(jié)水節(jié)能。超聲波可加速羊毛的精練，減少對纖維的損傷，減弱精練液的堿性。超聲波可加快雙氧水漂白時的速度，白度更好。

2.2.3 超聲波在紡織品染色加工中的應用。超聲波可幫助染料的溶解和分散，加速染料上染，改善紡織品的透染程度。

2.2.4 超聲波在紡織品后整理及水洗加工中的應用。超聲波可改善棉織物到脲醛樹脂整理中的滲透效果，可提高水洗效果并節(jié)約用水。

超聲波在加工成本、方向性、噪聲等方面還存在很多問題，對一些難滲透擴散的紡織品采用超聲波染色尤其獨特的優(yōu)勢，從節(jié)能、節(jié)水、降低化學品和染料消耗和減排方面的具有較好的經濟效益和社會效益。

3 低溫等離子處理

3.1 等離子體作用原理

發(fā)生了電離（無論是部分電離還是完全電離）的氣體，雖然在某些方面跟普通氣體有相似之處，但是它們的主要性質卻發(fā)生了本質的變化。氣體中電離成分只要超過千分之一，它們的行為主要由離子和電子之間的庫侖作用力所支配，中性粒子之間的相互作用退居次要地位。而且電離氣體的運動受磁場的影響非常明顯，它是一種導電率很高的導電流體，跟固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)相比，它是一種性質奇特的全新物質聚集態(tài)，被稱為第四態(tài)。等離子體大致定義為等量正電荷和負電荷載體的集合體。實際上是部分離子化的氣體，可能由電子、任一極性的離子、以基態(tài)的或任何激發(fā)形式的任何高能狀態(tài)的氣態(tài)原子和分子以及光量子組成到氣態(tài)復合體。等離子體的產生方法有電暈放電、輝光放電兩種。在各種形式的低溫等離子體中電子溫度可達10000℃以上，足以造成各種化學鍵的斷裂，或使挨踢分子激發(fā)電離，產生許多在通常條件下不可能發(fā)生的化學反應，獲得通常條件下不可能得到的化合物或加工產品。如表面改性，包括表面刻蝕、交聯改性和化學改性，還可以進行等離子體聚合和接枝聚合。

3.2 等離子體技術在紡織加工中的應用

3.2.1 蛋白質纖維等離子體改性 低溫等離子體可用于改善羊毛織物的防氈縮性、染色性和脫脂性。兔毛經等離子體處理后，表面摩擦系數增加，抱合力增大，可紡性大為提高。柞蠶絲經等離子處理后潤濕性和染色速度都有所改善，吸濕性也增加。

3.2.2 纖維素纖維等離子體改性。棉纖維經等離子處理后，紗和織物到的強力，織物的耐磨性、染色性也得到提高。低溫等離子體還可以用于棉精練。苧麻織物經低溫等離子處理后，能在失重率、毛細管效應、上染率和染深性上都有變化。

3.2.3 合成纖維等離子體改性。滌綸用等離子體處理后可獲得持久的親水性、抗靜電性，染色性、粘著性也可得到改善。

等離子處理不同種類紡織材料的作用

3.2.4 等離子體聚合和接枝聚合。等離子體聚合特別適合形成數倍分子至納米厚度的薄膜，比如在基材表面進行等離子體聚合，進行改性得到性能特別的膜。等離子體接枝聚合可用于聚合物表面改性，提高聚合物的潤濕性和親水性，改善其染色性；等離子體也可用于天然纖維的改性，如對棉纖維進行丙烯腈的等離子體接枝，用二氟或四氟乙烯單體接枝可獲得很好的拒水性。

影響等離子體處理的因素主要有纖維和織物的結構、等離子體的氣體種類、真空度、功率、處理時間等。

4 結語

采用生物酶、超聲波、等離子體處理等新技術，使紡織品更加生態(tài)環(huán)保，加工過程更加節(jié)能、減排。

生物酶主要適用于纖維素纖維、蛋白質纖維的退漿、煮練、漂白、洗滌、生物拋光，對合成纖維的處理技術還不成熟。

超聲波應用于助劑加工和紡織品前處理、染色、整理加工等方面，在節(jié)能、節(jié)水、降低化學品和染料消耗和減排方面具有顯著優(yōu)勢，但在加工成本、方向性、噪聲等方面還存在很多問題。

低溫等離子體可用于處理纖維素纖維、蛋白質纖維和合成纖維，能改善羊毛織物的防氈縮性、染色性和脫脂性，改善纖維素纖維紗線強力，上染率，改善合成纖維的親水性、抗靜電性等。

[1]李 群,趙昔慧.酶在紡織印染工業(yè)中的應用藝.化學工業(yè)出版社.

[2]宋心遠,沈煜如.新型染整技術.中國紡織出版社.

[3]黃良先等.纖維材料生態(tài)整理新技術.日用化學品科學.2008(2).

[4]章 杰.紡織品后整理的生態(tài)要求.印染.2006(11).