新環(huán)保法對后道有色污水和有機物排放要求的提高,使得染色成本急劇增加。而隨著印染行業(yè)的提價,無染纖維的成本優(yōu)勢越來越凸現(xiàn)。
無染纖維是通過原液著色技術直接紡制的有色纖維,能從根本上解決纖維的染色消耗和廢水排放問題,節(jié)約大量染色成本。同時,無染纖維織成的織物顏色鮮艷,色澤均勻,經(jīng)久耐用,不易褪色,對人體親和友好。無染纖維也因此成為紡織時尚界的“新寵”。
大幅降低染色成本環(huán)保親和
無染纖維的原液著色是指聚酯熔體(或切片)在進入紡絲箱體之前,注入經(jīng)過干燥、熔融、過濾、計量后的色料(色母粒),與聚酯熔體一起經(jīng)過高效靜態(tài)混合器充分均勻混合后,共同進入紡絲箱體進行紡絲。在熔融紡絲過程中,無染纖維可以省略大部分的染整工序,在大量減少二氧化碳和COD的排放,大幅節(jié)省用水和化學品的同時,實現(xiàn)豐富色彩與清潔生產(chǎn)的高度融合。
無染纖維主要具有3個優(yōu)點:
第一,無染纖維減少了原材料的消耗,避免了環(huán)境污染,降低了染色成本,節(jié)省了巨額治污費用。
據(jù)專家介紹,考慮淺色、中色、深色的差異,無染纖維每噸成本比后道染纖維成本每噸節(jié)約30%~50%。舉例來說,中色的無染纖維每噸可節(jié)約染費5000元,折合節(jié)電1.1萬度,節(jié)水100噸,節(jié)省染化料150千克,經(jīng)濟效益和社會效益非常顯著。
第二,無染纖維具有染色均勻的特點,避免了常規(guī)染色中易產(chǎn)生的色差、色斑、色花等缺陷。
第三,無染纖維品種豐富,產(chǎn)品實現(xiàn)了功能化、差別化與高色牢度、高鮮艷度,發(fā)展趨勢還將與功能性、彈性、生態(tài)親和、舒適性有效結(jié)合。
目前,無染纖維已經(jīng)從無染滌綸拓展到錦綸、腈綸、丙綸、芳綸、氨綸等領域。
無染滌綸目前在無染纖維中產(chǎn)量居首。無染滌綸長絲可以與短纖進行復合紡紗,其紗線兼具長絲與短纖風格。無染滌綸工業(yè)絲主要用于汽車安全帶、軍用箱包布、吊裝帶等領域。
無染腈綸是無染纖維中發(fā)展較為迅速的一種。中國石化上海石油化工股份有限公司目前就推出了一種“聚丙烯腈無染纖維”。該纖維是在聚丙烯腈纖維的生產(chǎn)過程中,將顏料添加到纖維內(nèi)部,再經(jīng)紡絲而制成的。由于在紡前添加有色原料,因此在纖維生產(chǎn)過程中,基本不產(chǎn)生有色污水,從而避免了后道染廠中大量有色污水的產(chǎn)生,綠色環(huán)保。
同時,聚丙烯腈無染纖維由于添加到纖維內(nèi)部的顏料的天然特性,使得纖維具有較高的色牢度,如摩擦色牢度、耐洗滌色牢度、耐曬色牢度以及耐候色牢度等均明顯高于后道染色纖維。
上海石化一名負責人介紹:“我們經(jīng)過10年的持續(xù)開發(fā),完成了從實驗室小試、中試,直到工業(yè)化生產(chǎn),形成了自有知識產(chǎn)權。我們還與后道紡紗企業(yè)密切合作,順利完成了聚丙烯腈無染纖維從纖維到紗線的跨越,順利進入市場!
據(jù)介紹,該公司在2008年實現(xiàn)了聚丙烯腈無染纖維工業(yè)化生產(chǎn)。2014年,公司聚丙烯腈無染纖維銷售量約1500噸,比2013年增加約50%。2015年,聚丙烯腈無染纖維成功入圍了“2015/2016中國纖維流行趨勢”。
該負責人還介紹,公司的聚丙烯腈無染纖維目前的應用主要分為服用和戶外用,服用系列采用無染腈綸與常規(guī)纖維混紡,大量用于制備麻灰紗、雪尼爾紗等系列產(chǎn)品;戶外用系列主要用于制作遮陽篷、汽車頂篷、帳篷、船用篷、戶外裝飾家居織物,市場需求量很大,產(chǎn)品附加值高。
無染氨綸近年來應用也較為廣泛。無染氨綸纖維能與滌綸、腈綸、棉、羊毛等纖維混紡,可賦予織物優(yōu)良的彈性,一般用于生產(chǎn)不用染色的黑色絲襪和高檔面料。
諸暨華海氨綸有限公司最近推出一種“黑色氨綸無染纖維”,該纖維采用聚醚型干法紡工藝路線,使用連續(xù)聚合、高速紡、多頭紡等氨綸節(jié)能紡絲技術制成。
黑色氨綸無染纖維具有耐高溫、耐氯、可染、抗老化等性能,同時,該纖維具有較高的色牢度,大約是普通織物的2~3倍。黑色氨綸無染纖維產(chǎn)品可以替代進口產(chǎn)品,其超細旦規(guī)格可以更廣泛地滿足客戶對細纖產(chǎn)品的需求,因此廣泛用于各種高檔面料中。目前,諸暨華海已具有消光、有光、半光、有色四大系列幾十個品種的差別化氨綸纖維產(chǎn)品。黑色氨綸無染纖維也成功入圍了“2015/2016纖維流行趨勢”。新鄉(xiāng)化纖目前也開發(fā)出氨綸黑色絲產(chǎn)品,實現(xiàn)了氨綸色絲的批量生產(chǎn)。
無染錦綸則可與無染滌綸交織開發(fā)平紋,彈力面料,適用于春夏時裝,也可以開發(fā)滌錦復合絲斜紋彈力面料,適用于秋冬季服裝。
標準化、信息化、功能化是其發(fā)展方向
“十二五”期間,我國無染纖維進入快速發(fā)展時代。2014年我國化學纖維產(chǎn)量達4432.7萬噸,其中,原液著色色絲總產(chǎn)量達450萬噸,占化纖總產(chǎn)量的10%左右。原液著色滌綸長絲年均增速12%,達到330萬噸,占全部滌綸長絲產(chǎn)量的12.5%;原液著色滌綸短纖年均增速25.7%,達到75萬噸,占全部滌綸短纖產(chǎn)量的8%;原液著色錦綸年均增速71%,達到4.3萬噸,占錦綸總產(chǎn)量的1.7%;原液著色粘膠年均增速49%,達到7.9萬噸,占粘膠總產(chǎn)量的2.1%。
在無染纖維生產(chǎn)中,色母粒扮演著非常重要的角色,色母粒主要用于纖維的紡絲著色,色母顏料顆粒細,濃度高,著色力強,耐熱、耐光性好。添加色母粒具有使用方便、對成型環(huán)境無污染、著色均勻、穩(wěn)定、易于計量、可應用自動化程度高的成型生產(chǎn)系統(tǒng)等優(yōu)點。
目前,我國有纖維級色母粒生產(chǎn)企業(yè)30多家,主要分布在廣東、江蘇、浙江、上海、山東等地,年產(chǎn)各品種化纖用色母粒15萬噸左右,其中黑色母粒約占2/3,其他色彩母粒約占1/3。
雖然無染纖維行業(yè)發(fā)展迅速,但是目前仍存在顏色體系混亂、部分產(chǎn)品色譜不全、色光暗、開發(fā)周期長、開發(fā)消耗大、起始加工批量大等一系列問題。
據(jù)中國紡織科學研究院的專家介紹,無染纖維未來整體將朝著標準化、信息化、功能化的方向發(fā)展,但這種發(fā)展前景建立在上述問題解決的背景下。因此,該專家建議化纖企業(yè)主要從四方面入手來解決無染纖維目前存在的問題。
第一是色母粒、色漿制備技術。企業(yè)應將目光放在色母粒、色漿標準化及穩(wěn)定生產(chǎn)技術;顏色調(diào)配、色母粒添加、均勻分散技術;專用著色劑、功能化納米材料制備及產(chǎn)業(yè)化技術層面上。
第二是原液著色紡絲技術。企業(yè)的研究方向應集中在聚酯與聚酰胺聚合紡絲柔性化、高效率在線添加技術及其模塊化;高品質(zhì)細旦纖維的原液深染技術;再生纖維素纖維原液染色技術;原液染色纖維的功能化技術等方面。
第三是標準化樣品制備技術。企業(yè)應重點研究單元試驗線、裝備標準化及加工技術;PET、PA長絲標準纖維樣品規(guī)格的確立;PET、粘膠短纖重點品質(zhì)規(guī)格的確立;標準纖維樣品的批量制備;標準面料樣品制備;標準色卡制備方面。
第四是色彩標準化及其管理。企業(yè)應重點研究色彩評價與數(shù)字化技術;色彩庫數(shù)字化管理技術;色彩庫與快速反應的生產(chǎn)保障體系關聯(lián)方面。
對于未來的發(fā)展前景,專家預計,到2020年我國色絲產(chǎn)量將翻番,提升至1000萬噸/年,到時候可實現(xiàn)節(jié)水10億噸,相當于南水北調(diào)中線工程輸水量。
上海石化負責人也對無染纖維接下來的市場前景表示看好!坝捎跓o染纖維的著色是在纖維生產(chǎn)過程中進行的,本身不產(chǎn)生明顯的有色污水和有機物的大量排放。再加上采用高新技術生產(chǎn)的無染纖維的成本較低,各項色牢度均高于后道染色纖維,因而具有很強的競爭力和生命力。”該負責人說道。