庄德华：纯棉节能技术介绍

　　2011年12月16日，中国纺织创新年会在北京千禧大酒店隆重举行，中国纺织创新年会由中国纺织工业联合会主办，是中国纺织行业最重要的年度会议之一，每年12月举行，会议为期1天。2011年年会主题为：变局与布局——新环境、新动力、新定位。下面是美国棉花公司亚洲区的技术推广经理庄德华就生态友好型棉织品的印染加工技术做阐述。

　　尊敬的各位领导，各位来宾，大家下午好！我是来自美国棉花公司上海代表处的庄德华，非常荣幸今天有这样的机会能够参加到我们一年一度的看成中国纺织业一大盛事的纺织创新年会。今天我介绍的是我们美国棉花公司近年来重点研究的几项用于纯棉的比较节能环保的新技术。

　　在我进入正式汇报之前，首先想请大家跟我一起关注一个词汇，应该说这也是目前全球化的热门词汇。英文是sustainability，中文是“可持续性”。想跟大家分享几个漫画，关于生态环保或者可持续性的几幅漫画。我给大家解释一下，最左面的这个图片是一位父亲带着他5岁的儿子在自己的花园里做一件事情，是把家里过期的家用清洗机直接倒在草坪上，这个行为被路过的一个邻居女士看到以后，这个女士非常惊讶，问他，我简直不敢相信你竟然把过期清洗机直接倒在地上。当你把清洗机倒在地上，清洗机所含有的化学品缓慢深入地下，大概需要十年时间这个化学品会污染到我们的水源。父亲的回复是，他一边继续倒一边转头向5岁儿子说，等你到了15岁的时候千万记得不可以再喝这里的水。第二幅，这是一个野蛮的部落，当中的这个老兄犯了什么罪，选择处死的方式是火刑，当左面的这位行刑手手拿火把即将点火的一瞬间，被绑的老兄说了一句话，等一等，你确定要点火吗？难道你们已经不在乎碳足迹了吗？碳足迹这是一个很好的词汇。第三幅，两头鲨鱼，在海里嬉戏，看到岸上有人钓鱼，鲨鱼A手里捧着书，是关于海平面上升的报告，这个鲨鱼A读书的时候跟鲨鱼B非常开心的说，好消息，按照目前全球变暖的速度，水面上升的速度，我们只需要不到五年的时间就可以直接游过去吃掉他。第四幅不是漫画，这是一个事实，这是一个问题，刚才董主任也讲到这个问题，是人口与资源，人口与环境，人口与地球。

　　如果我没记错，前一段时间联合国发表了这样一个数字，是我们到2011年10月底全球人口超过70亿，在2050年预计要超过94亿，希望这个预计数字不要一年一年的变大，但是一个不争之事实就是人类、人口与环境、与资源的天平，在不断的倾斜，而且我们预计倾斜的角度会越来越大，直到有一天人类不能再承受为止。所以我想对于我们这个星球上的每一个人有义务思考一下自己应该做什么。包括在座的各位纺织界的同仁。大家细想刚才展示的几幅漫画，当中所提到的有关生态、环境的几个点是什么？化学品、能耗、水源。对于我们做纺织这行的同仁来说，这几点是不是我们平时工作当中所需要解决的几个最主要的点。近年来我们有一个新的词汇叫棉的环境足迹。我们做的定义是棉在加工过程当中的一个化学品、能源以及水的消耗。我们公司2009年请了全球调研公司，对全球的多家以棉为主的纺织印染企业的水能化学品做了调研。

　　首先从棉纺织加工过程的几个阶段来讲，简单分成纺纱、织造、印染、服装，毫无疑问印染这个阶段最高。对于耗水来讲，湿加工这段占85%，绝大部分水都在湿加工这块用掉的。湿处理的各个环节的耗水情况怎么样的？我们这边的数据显示最大的一块是染色达到了23%，其他的每一块也不容忽视。再看化学品的消耗量分布，湿处理、湿加工占到七成，大家注意到纱线这边给了22%这样的数据，有的朋友可能问纱线为什么有这么过的比例？他说我们在统计的时候把纱线上的浆料算进去，大家不要忘了退浆还是在湿处理面上做。染色废水里化学品的分布是什么情况？里面含量最多的是无机盐，为什么？因为棉的染色过程当中用盐量非常大，非常普遍，我们调查数据来看盐的比例用到一半左右。最后一个是关于能耗，能耗是一个什么样的情况？能耗比较简单的想法，就是印染加工过程当中哪一块对温度要求高哪一块能耗就高。

　　有人问你们为什么从事这样一份工作？我们从事这样调研的主要目的，是希望能够比较清楚的认识到棉纺织印染过程当中，到底哪些环节哪些领域环境足迹最大，从而更有针对性提出节能环保的解决方案。在这里插一句话昨天和今天碰到一些新朋友，人家看到我的名片说我们卖棉花的，我们公司确实不是卖棉花的公司。我们实际上是由美国棉农和进口商出资成立的研发推广型的公司，我们工作两块，第一收集发布全球范围内，包括棉花、包括市场、包括流行色的咨询。第二块是我们会针对纯棉产品，从纱线到面料到印染到服装，开发研究各种新型的技术，包括印染、节能环保方面的，包括功能整理方面的这样一些技术，然后进行全球范围的推广。我们最终目的是希望通过我们的研发和推广提高棉在全球纺织品的份额。我们从上世纪八十年代开始已经着手进行节能减排一些技术的研发，目前我们有多份关于如何节省能耗、水耗、怎么缩短工艺流程的报告。

　　下面简单谈我们近几年关注的几个项目，首先是节能环保型前处理工艺。我们在这方面有一定的工作。

　　第一个想谈一下快速间歇式的漂白工艺，间歇式漂白工艺主要用于针对品。上面这幅图是其传统工艺的流程，一般要经过多道的水洗环节，充分的洗了以后才可以染色，这是常规工艺。我们下面的快速间歇式的漂白工艺，技术核心是我们采用了比较好的化学品公司提供的配套的前处理的助剂，这个助剂用了以后是不需要做直接的水洗。这样的做法好处第一是省去了3—4缸的水洗，第二传统的针织物漂白的时间可能1.5—2小时，但是我们的工艺是60—70分钟。所以节约能耗、节约水耗、提高生产效率都是比较大的贡献。

　　下面的这幅是传统的三步法对于批染，同样我们和化学品公司合作开发了高效连续式两步法的漂白。通过这个工艺优化以后，水洗非常的少，又能实现降低水耗，又能提高生产效率。

　　前面两个是关于前处理方面。

　　第二个主要是跟设备有关，叫泡沫加工。我想在座各位可能对泡沫设备不陌生，因为根据我们的了解的情况，现在国内很多企业已经有了泡沫设备做各种各样的印染加工。我们公司也是在泡沫处理上做了很多工作，现在想简单介绍一下泡沫加工的原理，因为泡沫加工一般产生对比的是传统的浸染，传统浸染的方式化学品如何引到面料上？是通过压滚。泡沫这个设备是怎么一个原理？是把化学品溶液跟空气，非常特殊、非常巧妙的结合成泡沫的状态，然后把泡沫施加到织物上。最大的优势在哪里？可以大大减少面料上的含湿量，那么面料上含湿量的下降，直接可以导致在后道烘干过程中能耗的减少，并且可以提高生产效率。所以可以减少好水量、减少能耗、减少氧化料的使用率。泡沫设备跟传统的浸染相比比较大的特点是可以实现单面的加工，如果有多个泡沫施加头可以同时进行双面的加工，所以我们利用这样的原理。这是我们近期做的利用泡沫设备做的单向导湿的效果，如果跟我们公司有过合作的厂家知道，我们近几年在棉产品推广的功能里的技术微型窗。这个是经过泡沫处理的双面布的，在放大镜下的图式，蓝色的纱线实际上这是底纱，是我们用泡沫处理的防水纱线，只不过我在化学品溶液里加了蓝色的着色的技术。红色的区域是面纱，我们是加了亲水性的染油。

　　讲完了泡沫，我们想谈的下一块是臭氧处理，我想臭氧这个名词各位比较熟悉的，因为臭氧目前在工业上用途比较广泛，概括来说主要是消毒或者净水方面，大家可曾知道臭氧实际上在纺织服装领域也可以得到比较好的应用，比如说牛仔的水洗这块，臭氧可以替代化学品，对牛仔进行比较好的洗旧的作用。从工作原理上来讲，臭氧本身是强氧化剂，臭氧本身的状态不是很稳定，它的稳定状态是氧气，是安全、清洁、环保的氧气，但是从臭氧到氧气的过程已经发生了氧化的过程。我们把臭氧用在这类成衣水洗当中就有比较大的生态优势，第一产物是氧气清洁环保，第二加工过程当中可以用臭氧可以取代部分或者全部的化学品，像高锰酸钾，还有比较重要的，传统成衣水洗是在水洗机里水洗，所以有大量用水的情况，用臭氧做漂白剂可以在完全干燥的衣物上实现漂白。除了生态以外的优势，从性能上来讲，我们看到有些工厂，像广东有些工厂在用这个设备，主要解决的是牛仔尾纱的防氧技术。还有可以用臭氧达到漂白和洗旧。

　　下一个想谈的概念是工艺控制，提到工艺流程的自动化与控制，我想在座的老总，尤其做染厂的非常有感触，因为我们做染色经常提到“一次染色成功率”，如何提高企业一次染色成功率是企业不断追求的事物。实现的因素有很多，我们认为使用工艺流程自动化与控制是比较重要的环节。这边我想介绍的是我们公司09年用的染浴监控系统，这个产品工作的原理很简单，就是说每个染料都有光谱曲线。像这个系统可以以图形的形式非常准确的描述每个染料的上染性，同时把上染率作为温度和时间的函数进行分析，通过这样的监控可以清楚的获致染色工艺什么时候完成的，工艺的过程等。通过这样的操作，在两个方面很有帮助，就是告诉你怎么样选择染化料，怎么优化染色工艺。所以我们总结了一下优势。总之一句话，你最终的目的是希望提高一次染色成功率，那么就意味着生产成本的降低。

　　最后一方面的技术是阳离子化处理的技术。首先想谈一下阳离子化处理的棉织品的基本原理，棉织品是含有纤维素羟基，那么是负电荷的状态，负离子之间存在很强的电荷处理，那么为什么要加盐？是为了促染，那么阳离子可以改变表面的性质，就是把表面羟基负离子变成其他的阳离子正离子，表面的阳离子就可以和阳离子快速结合，提高染料上染率，甚至可以做到无盐染色。除了这个优势之外。还有对性能阳离子处理之后的产品会有各种各样的变化，这个是我们公司在展示各种各样面料的变化当中一直会提到阳离子染料。阳离子处理的纤维可以进行上染而普通纤维染不了，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，通过这个染色条件的控制，让只有阳离子处理到的纱线上色，普通纱线不上色或者上很浅的颜色。同样大家可以看到，在针织布上可以打造彩条牛津布的方式。从风格角度，阳离子处理以后，就可以用匹染的方式达到色织的效果。可省去盐、碱的使用。染色牢度更好，上染率更高。

　　因为我们公司在这些技术方面还是做了一定的工作，所以我手里有更多的数据，更详细的报告，如果各位感兴趣可以跟我交流。如果有时间可以安排工厂的拜访。

　　祝在座的各位新的一年工作顺利、身体健康、龙年大吉。谢谢大家！