莊德華：純棉節(jié)能技術(shù)介紹

　　2011年12月16日，中國紡織創(chuàng)新年會在北京千禧大酒店隆重舉行，中國紡織創(chuàng)新年會由中國紡織工業(yè)聯(lián)合會主辦，是中國紡織行業(yè)最重要的年度會議之一，每年12月舉行，會議為期1天。2011年年會主題為：變局與布局——新環(huán)境、新動力、新定位。下面是美國棉花公司亞洲區(qū)的技術(shù)推廣經(jīng)理莊德華就生態(tài)友好型棉織品的印染加工技術(shù)做闡述。

　　尊敬的各位領(lǐng)導(dǎo)，各位來賓，大家下午好!我是來自美國棉花公司上海代表處的莊德華，非常榮幸今天有這樣的機會能夠參加到我們一年一度的看成中國紡織業(yè)一大盛事的紡織創(chuàng)新年會。今天我介紹的是我們美國棉花公司近年來重點研究的幾項用于純棉的比較節(jié)能環(huán)保的新技術(shù)。

　　在我進入正式匯報之前，首先想請大家跟我一起關(guān)注一個詞匯，應(yīng)該說這也是目前全球化的熱門詞匯。英文是sustainability，中文是“可持續(xù)性”。想跟大家分享幾個漫畫，關(guān)于生態(tài)環(huán)保或者可持續(xù)性的幾幅漫畫。我給大家解釋一下，最左面的這個圖片是一位父親帶著他5歲的兒子在自己的花園里做一件事情，是把家里過期的家用清洗機直接倒在草坪上，這個行為被路過的一個鄰居女士看到以后，這個女士非常驚訝，問他，我簡直不敢相信你竟然把過期清洗機直接倒在地上。當(dāng)你把清洗機倒在地上，清洗機所含有的化學(xué)品緩慢深入地下，大概需要十年時間這個化學(xué)品會污染到我們的水源。父親的回復(fù)是，他一邊繼續(xù)倒一邊轉(zhuǎn)頭向5歲兒子說，等你到了15歲的時候千萬記得不可以再喝這里的水。第二幅，這是一個野蠻的部落，當(dāng)中的這個老兄犯了什么罪，選擇處死的方式是火刑，當(dāng)左面的這位行刑手手拿火把即將點火的一瞬間，被綁的老兄說了一句話，等一等，你確定要點火嗎?難道你們已經(jīng)不在乎碳足跡了嗎?碳足跡這是一個很好的詞匯。第三幅，兩頭鯊魚，在海里嬉戲，看到岸上有人釣魚，鯊魚A手里捧著書，是關(guān)于海平面上升的報告，這個鯊魚A讀書的時候跟鯊魚B非常開心的說，好消息，按照目前全球變暖的速度，水面上升的速度，我們只需要不到五年的時間就可以直接游過去吃掉他。第四幅不是漫畫，這是一個事實，這是一個問題，剛才董主任也講到這個問題，是人口與資源，人口與環(huán)境，人口與地球。

　　如果我沒記錯，前一段時間聯(lián)合國發(fā)表了這樣一個數(shù)字，是我們到2011年10月底全球人口超過70億，在2050年預(yù)計要超過94億，希望這個預(yù)計數(shù)字不要一年一年的變大，但是一個不爭之事實就是人類、人口與環(huán)境、與資源的天平，在不斷的傾斜，而且我們預(yù)計傾斜的角度會越來越大，直到有一天人類不能再承受為止。所以我想對于我們這個星球上的每一個人有義務(wù)思考一下自己應(yīng)該做什么。包括在座的各位紡織界的同仁。大家細想剛才展示的幾幅漫畫，當(dāng)中所提到的有關(guān)生態(tài)、環(huán)境的幾個點是什么?化學(xué)品、能耗、水源。對于我們做紡織這行的同仁來說，這幾點是不是我們平時工作當(dāng)中所需要解決的幾個最主要的點。近年來我們有一個新的詞匯叫棉的環(huán)境足跡。我們做的定義是棉在加工過程當(dāng)中的一個化學(xué)品、能源以及水的消耗。我們公司2009年請了全球調(diào)研公司，對全球的多家以棉為主的紡織印染企業(yè)的水能化學(xué)品做了調(diào)研。

　　首先從棉紡織加工過程的幾個階段來講，簡單分成紡紗、織造、印染、服裝，毫無疑問印染這個階段最高。對于耗水來講，濕加工這段占85%，絕大部分水都在濕加工這塊用掉的。濕處理的各個環(huán)節(jié)的耗水情況怎么樣的?我們這邊的數(shù)據(jù)顯示最大的一塊是染色達到了23%，其他的每一塊也不容忽視。再看化學(xué)品的消耗量分布，濕處理、濕加工占到七成，大家注意到紗線這邊給了22%這樣的數(shù)據(jù)，有的朋友可能問紗線為什么有這么過的比例?他說我們在統(tǒng)計的時候把紗線上的漿料算進去，大家不要忘了退漿還是在濕處理面上做。染色廢水里化學(xué)品的分布是什么情況?里面含量最多的是無機鹽，為什么?因為棉的染色過程當(dāng)中用鹽量非常大，非常普遍，我們調(diào)查數(shù)據(jù)來看鹽的比例用到一半左右。最后一個是關(guān)于能耗，能耗是一個什么樣的情況?能耗比較簡單的想法，就是印染加工過程當(dāng)中哪一塊對溫度要求高哪一塊能耗就高。

　　有人問你們?yōu)槭裁磸氖逻@樣一份工作?我們從事這樣調(diào)研的主要目的，是希望能夠比較清楚的認識到棉紡織印染過程當(dāng)中，到底哪些環(huán)節(jié)哪些領(lǐng)域環(huán)境足跡最大，從而更有針對性提出節(jié)能環(huán)保的解決方案。在這里插一句話昨天和今天碰到一些新朋友，人家看到我的名片說我們賣棉花的，我們公司確實不是賣棉花的公司。我們實際上是由美國棉農(nóng)和進口商出資成立的研發(fā)推廣型的公司，我們工作兩塊，第一收集發(fā)布全球范圍內(nèi)，包括棉花、包括市場、包括流行色的咨詢。第二塊是我們會針對純棉產(chǎn)品，從紗線到面料到印染到服裝，開發(fā)研究各種新型的技術(shù)，包括印染、節(jié)能環(huán)保方面的，包括功能整理方面的這樣一些技術(shù)，然后進行全球范圍的推廣。我們最終目的是希望通過我們的研發(fā)和推廣提高棉在全球紡織品的份額。我們從上世紀(jì)八十年代開始已經(jīng)著手進行節(jié)能減排一些技術(shù)的研發(fā)，目前我們有多份關(guān)于如何節(jié)省能耗、水耗、怎么縮短工藝流程的報告。

　　下面簡單談我們近幾年關(guān)注的幾個項目，首先是節(jié)能環(huán)保型前處理工藝。我們在這方面有一定的工作。

　　第一個想談一下快速間歇式的漂白工藝，間歇式漂白工藝主要用于針對品。上面這幅圖是其傳統(tǒng)工藝的流程，一般要經(jīng)過多道的水洗環(huán)節(jié)，充分的洗了以后才可以染色，這是常規(guī)工藝。我們下面的快速間歇式的漂白工藝，技術(shù)核心是我們采用了比較好的化學(xué)品公司提供的配套的前處理的助劑，這個助劑用了以后是不需要做直接的水洗。這樣的做法好處第一是省去了3—4缸的水洗，第二傳統(tǒng)的針織物漂白的時間可能1.5—2小時，但是我們的工藝是60—70分鐘。所以節(jié)約能耗、節(jié)約水耗、提高生產(chǎn)效率都是比較大的貢獻。

　　下面的這幅是傳統(tǒng)的三步法對于批染，同樣我們和化學(xué)品公司合作開發(fā)了高效連續(xù)式兩步法的漂白。通過這個工藝優(yōu)化以后，水洗非常的少，又能實現(xiàn)降低水耗，又能提高生產(chǎn)效率。

　　前面兩個是關(guān)于前處理方面。

　　第二個主要是跟設(shè)備有關(guān)，叫泡沫加工。我想在座各位可能對泡沫設(shè)備不陌生，因為根據(jù)我們的了解的情況，現(xiàn)在國內(nèi)很多企業(yè)已經(jīng)有了泡沫設(shè)備做各種各樣的印染加工。我們公司也是在泡沫處理上做了很多工作，現(xiàn)在想簡單介紹一下泡沫加工的原理，因為泡沫加工一般產(chǎn)生對比的是傳統(tǒng)的浸染，傳統(tǒng)浸染的方式化學(xué)品如何引到面料上?是通過壓滾。泡沫這個設(shè)備是怎么一個原理?是把化學(xué)品溶液跟空氣，非常特殊、非常巧妙的結(jié)合成泡沫的狀態(tài)，然后把泡沫施加到織物上。最大的優(yōu)勢在哪里?可以大大減少面料上的含濕量，那么面料上含濕量的下降，直接可以導(dǎo)致在后道烘干過程中能耗的減少，并且可以提高生產(chǎn)效率。所以可以減少好水量、減少能耗、減少氧化料的使用率。泡沫設(shè)備跟傳統(tǒng)的浸染相比比較大的特點是可以實現(xiàn)單面的加工，如果有多個泡沫施加頭可以同時進行雙面的加工，所以我們利用這樣的原理。這是我們近期做的利用泡沫設(shè)備做的單向?qū)竦男Ч绻覀児居羞^合作的廠家知道，我們近幾年在棉產(chǎn)品推廣的功能里的技術(shù)微型窗。這個是經(jīng)過泡沫處理的雙面布的，在放大鏡下的圖式，藍色的紗線實際上這是底紗，是我們用泡沫處理的防水紗線，只不過我在化學(xué)品溶液里加了藍色的著色的技術(shù)。紅色的區(qū)域是面紗，我們是加了親水性的染油。

　　講完了泡沫，我們想談的下一塊是臭氧處理，我想臭氧這個名詞各位比較熟悉的，因為臭氧目前在工業(yè)上用途比較廣泛，概括來說主要是消毒或者凈水方面，大家可曾知道臭氧實際上在紡織服裝領(lǐng)域也可以得到比較好的應(yīng)用，比如說牛仔的水洗這塊，臭氧可以替代化學(xué)品，對牛仔進行比較好的洗舊的作用。從工作原理上來講，臭氧本身是強氧化劑，臭氧本身的狀態(tài)不是很穩(wěn)定，它的穩(wěn)定狀態(tài)是氧氣，是安全、清潔、環(huán)保的氧氣，但是從臭氧到氧氣的過程已經(jīng)發(fā)生了氧化的過程。我們把臭氧用在這類成衣水洗當(dāng)中就有比較大的生態(tài)優(yōu)勢，第一產(chǎn)物是氧氣清潔環(huán)保，第二加工過程當(dāng)中可以用臭氧可以取代部分或者全部的化學(xué)品，像高錳酸鉀，還有比較重要的，傳統(tǒng)成衣水洗是在水洗機里水洗，所以有大量用水的情況，用臭氧做漂白劑可以在完全干燥的衣物上實現(xiàn)漂白。除了生態(tài)以外的優(yōu)勢，從性能上來講，我們看到有些工廠，像廣東有些工廠在用這個設(shè)備，主要解決的是牛仔尾紗的防氧技術(shù)。還有可以用臭氧達到漂白和洗舊。

　　下一個想談的概念是工藝控制，提到工藝流程的自動化與控制，我想在座的老總，尤其做染廠的非常有感觸，因為我們做染色經(jīng)常提到“一次染色成功率”，如何提高企業(yè)一次染色成功率是企業(yè)不斷追求的事物。實現(xiàn)的因素有很多，我們認為使用工藝流程自動化與控制是比較重要的環(huán)節(jié)。這邊我想介紹的是我們公司09年用的染浴監(jiān)控系統(tǒng)，這個產(chǎn)品工作的原理很簡單，就是說每個染料都有光譜曲線。像這個系統(tǒng)可以以圖形的形式非常準(zhǔn)確的描述每個染料的上染性，同時把上染率作為溫度和時間的函數(shù)進行分析，通過這樣的監(jiān)控可以清楚的獲致染色工藝什么時候完成的，工藝的過程等。通過這樣的操作，在兩個方面很有幫助，就是告訴你怎么樣選擇染化料，怎么優(yōu)化染色工藝。所以我們總結(jié)了一下優(yōu)勢。總之一句話，你最終的目的是希望提高一次染色成功率，那么就意味著生產(chǎn)成本的降低。

　　最后一方面的技術(shù)是陽離子化處理的技術(shù)。首先想談一下陽離子化處理的棉織品的基本原理，棉織品是含有纖維素羥基，那么是負電荷的狀態(tài)，負離子之間存在很強的電荷處理，那么為什么要加鹽?是為了促染，那么陽離子可以改變表面的性質(zhì)，就是把表面羥基負離子變成其他的陽離子正離子，表面的陽離子就可以和陽離子快速結(jié)合，提高染料上染率，甚至可以做到無鹽染色。除了這個優(yōu)勢之外。還有對性能陽離子處理之后的產(chǎn)品會有各種各樣的變化，這個是我們公司在展示各種各樣面料的變化當(dāng)中一直會提到陽離子染料。陽離子處理的纖維可以進行上染而普通纖維染不了，所以可以利用匹染方法大家色染的效果。我就一步匹染的方式，通過這個染色條件的控制，讓只有陽離子處理到的紗線上色，普通紗線不上色或者上很淺的顏色。同樣大家可以看到，在針織布上可以打造彩條牛津布的方式。從風(fēng)格角度，陽離子處理以后，就可以用匹染的方式達到色織的效果。可省去鹽、堿的使用。染色牢度更好，上染率更高。

　　因為我們公司在這些技術(shù)方面還是做了一定的工作，所以我手里有更多的數(shù)據(jù)，更詳細的報告，如果各位感興趣可以跟我交流。如果有時間可以安排工廠的拜訪。